問 題
電力変換装置では、各種のパワー半導体デバイスが使用されている。パワー半導体デバイスの定常的な動作に関する記述として、誤っているものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
- ダイオードの導通、非導通は、そのダイオードに印加される電圧の極性で決まり、導通時は回路電圧と負荷などで決まる順電流が流れる。
- サイリスタは、オンのゲート電流が与えられて順方向の電流が流れている状態であれば、その後にゲート電流を取り去っても、順方向の電流に続く逆方向の電流を流すことができる。
- オフしているパワーMOSFETは、ボディーダイオードを内蔵しているのでオンのゲート電圧が与えられなくても逆電圧が印加されれば逆方向の電流が流れる。
- オフしているIGBTは、順電圧が印加されていてオンのゲート電圧を与えると順電流を流すことができ、その状態からゲート電圧を取り去ると非導通となる。
- IGBTと逆並列ダイオードを組み合わせたパワー半導体デバイスは、IGBTにとって順方向の電流を流すことができる期間をIGBTのオンのゲート電圧を与えることで決めることができる。IGBTにとって逆方向の電圧が印加されると、IGBTのゲート状態にかかわらずIGBTにとって逆方向の電流が逆並列ダイオードに流れる。
正解 (2)
解 説
ダイオードとサイリスタは、回路図の中で次の記号によって表されます。
上図左側のダイオードは、電流の向きを一方通行にする(交流を直流にする)ために用いられます。これはアノード(陽極)とカソード(陰極)で構成され、電流はアノード側からカソード側へしか流れません。
上図右側のサイリスタはダイオードと似ていますが、アノード、カソードのほかにゲートという3つ目の端子があることで、ターンオンやターンオフの制御が可能です。
よって、オンのゲート電流が与えられて順方向の電流が流れている状態であれば、その後にゲート電流を取り去っても(ターンオフさせない限り)、順方向の電流を流すことができます。しかし、ダイオードと同様に電流の方向は一方通行なので、逆方向の電流を流すことはできません。
以上から、(2)の記述の「逆方向の電流を流すことができる」の部分が誤りなので、(2)が正解となります。
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