トランジスタベースの設計では、安全で最適な動作を保証するために、特定の特性を考慮する必要があります。これには、dv/dtおよびdi/dtの制限が含まれます。これらの制限を超えると、デバイスが損傷する可能性があります。これらのレートを許容範囲内に維持するには、保護回路が必要です。Rc回路からなるスナバ回路はdv/dtを制限するために一般的に使用され、直列インダクタである直列スナバはdi/dtを制限するために使用されます。トランジスタには、安全動作のための最大電流および電圧制限を定義する安全動作領域 (SOA) もあります。トランジスタの電圧処理能力を高めるために、トランジスタを直列に接続し、並列に接続することで電流伝送容量を増やすことができます。しかし、最適な動作を保証し、デバイスの損傷を防ぐためには、同様の特性を持つトランジスタを使用することが重要です。

表1は、パワートランジスタの主要機能の比較をまとめたものです。

表1. パワートランジスタの比較

結論

電気エネルギーの効率的な制御と変換はパワー半導体デバイスに大きく依存しているため、パワーエレクトロニクスを扱う電子エンジニアやそれを実践する人は、ダイオード、サイリスタ、BJT、MOSFETおよびIGBTなど、さまざまなデバイスの基本的な特性とアプリケーションを包括的に理解する必要があります。各デバイスには、特定の目的に適した個別の属性があります。特定のアプリケーションに最適なデバイスを慎重に選択することで、エンジニアはパワーエレクトロニクスシステムの性能、効率、信頼性を向上させることができます。さらに、この知識は、システム設計者がパワーエレクトロニクスデバイスおよびシステムの設計の最適化を支援できます。