【初心者向け】MOSFETのゲートドライブ回路について解説します！

MOSFETのゲートドライブ回路は難しいため、原理が分かっていない方も多いですよね。

【時間：0 ～ t1】

Vgs = Vthとなるまで、CgsとCgdが同時に充電されます。

このとき、ドレインソース間に電流はまだ流れません。

【時間：t1 ～ t2】

引き続き、CgsとCgdが同時に充電され、Vgsは上昇していきます。

このとき、ドレインソース間に電流は流れ始め、少しずつ増加します。

【時間：t2 ～ t3】

Cgdのみが充電され、Vgs = Vpl（ミラー電圧）で一定となります。

このとき、ドレインソース間の電流は一定です。

【時間：t3 ～ t4】

CgsとCgdが同時に充電され、Vgsは上昇していきます。

このとき、ドレインソース間の電流は一定です。

【時間：0 ～ t1】

Vth = Vg × (1 – exp(-t1 / Rg × Ciss))

⇔exp(-t1 / Rg × Ciss) = 1 – Vth / Vg

⇔-t1 / Rg × Ciss = ln(1 – Vth / Vg)

⇔-t1 = Rg × Ciss × ln(1 – Vth / Vg)

⇔-t1 = Rg × Ciss × ln((Vg – Vth) / Vg)

⇔t1 = Rg × Ciss × ln(Vg / (Vg – Vth))

【時間：t1 ～ t2】

Vpl = Vg × (1 – exp(-t2 / Rg × Ciss))

0 ～ t1と同様なので、省略

⇔t2 = Rg × Ciss × ln(Vg / (Vg – Vpl))

t2 – t1 = Rg × Ciss × ln(Vg / (Vg – Vpl)) – Rg × Ciss × ln(Vg / (Vg – Vth))

⇔t2 – t1 = Rg × Ciss × ln((Vg – Vth) / (Vg – Vpl))

【時間：t2 ～ t3】

Qgd = (Vg – Vpl) / Rg / (t3 – t2)

⇔t3 – t2 = Qgd × Rg / (Vg – Vpl)