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早わかり電気回路・電子回路

インバータの基本はこれを読めばOK！役割・動作原理・仕組み・コンバータとの違い

インバータは、現代の産業機器から家電製品、そして車やEV（電気自動車）に至るまで広く利用されている電力変換装置です。とくに近年は、省エネルギー要求の高まりやモータ制御の高度化に伴い、その重要性がますます増し …

早わかり電気回路・電子回路

AC-DCコンバータとは何か？仕組み・方式・回路構成・用途を基礎から解説

私たちの身の回りには、家電製品、産業機器、通信機器、車載機器など、さまざまな電子機器が存在しています。これらの多くは内部で直流電源を必要としていますが、家庭や工場から供給される電力は交流（AC）です。そこで …

自動車・輸送機器

EV駆動用の誘導モータ(IM)とは？原理・特徴・PMSMとの違いを解説

EV駆動用モータといえば、現在は高出力・高効率な「永久磁石同期モータ」(PMSM：Permanent Magnet Synchronous Motor)が主流です。しかし、テスラが初期モデルで積極的に採用し …

自動車・輸送機器

《初心者必見！》EV用パワーエレクトロニクスの基礎知識をわかりやすく解説

１．はじめに：パワーエレクトロニクスとは何か？ 近年、世界中で電気自動車（EV）の普及が急速に進んでいます。環境規制の強化やカーボンニュートラル実現に向けた取り組みが加速するなか、自動車メーカー各社は次世代 …

これならわかる半導体超入門

《MOSFET/CMOS/JFET他》電界効果トランジスタの構造と仕組みがわかる！

半導体デバイスの解説として、前回の連載ではバイポーラトランジスタの原理と構造をご説明しました。 今回は、トランジスタのもう一つの分類である「電界効果トランジスタ（FET）」について解説します。 １．電界効果 …

パワー半導体の基礎

【パワー半導体の基礎】MOSFETの蓄積層と界面準位

前回の当連載では、バンド図を用いてMOSダイオードとMOSFETの動作原理の概要を説明しました*1)。 この記事では、その補足として、SiO2/Si界面に形成される「蓄積層」と「界面準位」の概要を紹介します …

パワー半導体の基礎

【パワー半導体の基礎】MOSFETの動作原理とバンド図

当連載の記事「パワーMOSFETの動作原理」の回では、MOSFETの動作原理を定性的に紹介しましたが、今回の記事ではエネルギーバンド図（以下、バンド図）を用いて説明します。 MOSFETは、ソースとドレイン …

パワー半導体の基礎

【パワー半導体の基礎】ワイドバンドギャップ半導体の特徴/メリット/課題

「パワー半導体」と呼ばれる半導体デバイスは、高電圧・高電流を扱う様々な機器に不可欠な「電力変換デバイス」であり、その多くはシリコン（Si）基板を用いて製造されています。 長年の研究開発によって「高耐圧・低損 …

パワー半導体の基礎

【パワー半導体の基礎】IGBTの動作原理｜オン・オフ状態を図解で整理

パワーMOSFETの電流駆動能力を向上するために考案された「IGBT」（insulated-gate bipolar transistor）は、電気自動車のモーター制御装置用インバーター回路*1)などには不 …

パワー半導体の基礎

【パワー半導体の基礎】パワーMOSFETの構造を解説 (IGBT/トレンチ型/スーパージャンクション型)

パワーMOSFETは、その基本構造に内在する「寄生抵抗」*1)などの影響により、「耐圧」と「電流駆動能力」はトレード・オフの関係にあります。 この記事では、必要な高耐圧を確保しつつ寄生抵抗を低減するために考 …

パワー半導体の基礎

【パワー半導体の基礎】パワーMOSFETの動作原理｜オフ状態とオン状態、寄生抵抗などを解説

「パワーMOSFET」（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor）と呼ばれているパワー半導体デバイスは、高電圧・高電流を扱う電気回路のスイッチとして …

電気・電子

【半導体製造プロセス入門】ダイオードとトランジスタから半導体デバイスの基本を学ぶ

前回のコラムでは「そもそも半導体とは何か？」という、最も基本的な前提知識を中心にご説明しました。 今回は続きとして、半導体デバイスの代表例であるダイオードとトランジスタを取り上げて解説します。 １．ダイオー …

電気・電子

電源回路の基礎をやさしく解説｜交流/直流/インバータ/コンバータ/レギュレータ

電子回路は、電源があって初めて動作します。 今回は、最も基本的な事項である電源回路の基礎について、初心者向けにわかりやすく解説します。 現代の社会インフラは電気に大きく依存しており、停電時には多くの機器が停 …

電気・電子

３分でわかる FET(電界効果トランジスタ)とは？原理・特徴・用途の要点解説

今回は、電子回路部品のうち、FET（電界効果トランジスタ）について説明します。 １．FET（電界効果トランジスタ）とは？ 電子回路を構成する部品のうち、「FET」（Field Effect Transist …