パワーエレクトロニクスのデバイス

質問

こんにちは、

「これだけ機械」下記参照で勉強中です。P183のパワーエレクトロニクスのデバイスについて下記を教えてください。
１． バイポーラパワートランジスタには、PNP３層構造はないのでしょうか？
２． MOSFETは、バイポーラ型と違って、電流の流れがｎ型（自由電子）、ｐ型（正孔）のいずれか一方で動作する。とはどういう意味でしょうか？
３． MOSFETは、オン電圧が大きいという欠点があり、少容量に限られている。とはどう言う意味でしょうか？
４． 単相半波整流回路で、抵抗のみを負荷とした場合、制御角αで電圧を制御できるとあるのですが、制御角αは、何をどのように変化させるのでしょうか？単相全波整流回路も、同じでしょうか？

回答No.1

foobar · ベストアンサー

1. PNPのパワートランジスタも無いわけではないでしょうが、パワーエレクトロニクスの用途（大電流のスイッチング）では使われていないように思います。
2. バイポーラでは、電子、正孔の両方が電流に関係していますが、ＦＥＴのようなモノポーラの素子では、電子または正孔のどちらか一方だけで電流が流れています。
3. ＯＮしたときの損失が大きいので大容量（大電流）の機器には向かない、というような意味でしょう。
4.　整流用の素子にサイリスタなどのＯＮを制御できる素子を使います。ＯＮするタイミングを交流電圧の立ち上がり(0を横切ったところ）から少し（α）だけ遅らせて、電圧を制御できます。

お礼

お返事有難うございます。
解かりました。

回答No.2

noname#252164

ほかのかたが書かれているので補足的に
３．高いのはオン電圧ではなくオン抵抗では？
オン抵抗が100mΩでも100Ａ流したら10Ｖですから、実用上問題ある。
素子から熱も出るわけだし。だから大電流用途にはIGBTとかを使うわけです。

４．本を見ていないので憶測ですが
電流のスイッチングにダイオードではなくトランジスタ類を使うばあい、ベース端子を使うことで、素子にかかる電圧と関係なくスイッチングができます。
sinωtで0からπまでＯＮすれば出力最大ですし、-0.5πから+0.5πまでＯＮしたら出力は0です。位相角をどう作るかはいろいろ考えられますね。多分マイクロコンピュータでやるのが普通だとおもいますが。

お礼

補足、お返事有難うございます。
解かりました。