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パワーデバイスの破損時の原因解析

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Last updated at Posted at 2024-10-17

AC100V FET使用時の 保護回路 考察

高耐圧大電流の入手しやすいMOSFETで制御で破損が起きました。この時の対策です
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出力に直列抵抗を入れることで過電流過電圧による破損を防ぐことができます
大きな抵抗を入れれば有効ですが、熱損失が抵抗で起きますので効率も落ちます。

image.png

MOSFETを並列に使用する場合、素子のバラツキや基板配置によりスイッチング時に電流のアンバランスが起こります。この電流アンバランスはMOSFETに過大な損失を与えて破壊を招くことがありますので注意してください。

対策としては、以下が考えられます。

基板レイアウトを対称にする
単一の放熱板に接続する(放熱条件を同一にする)
各MOSFETのゲートに直列抵抗を挿入する
電流アンバランスを加味して電流マージンを大きく確保する

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1000002619.jpg
1000002620.jpg

FETの破損を防ぐ方法

出力に直列抵抗を入れることで過電流過電圧による破損を防ぐことができます
大きな抵抗を入れれば有効ですが、熱損失が抵抗で起きますので効率も落ちます。

参考に某、一流メーカーのFET100V位相制御の基板

素晴らしい、設計ですが、
ここまで行ったAC位相制御の基板でもLEDシャンデリア球などの制御では
不安定な電源での、”ちらつき”などを防ぎきれません。
位相制御は行うべきではありません。
image.png

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参考映像
LED位相制御試験3アナログ調光器  https://youtu.be/kOg7-X_J3hU
LED位相制御調光試験2       https://youtu.be/Ll3vVfGKxfg
LED位相制御調光試験1       https://youtu.be/qpTUGPu5lcU

以上の問題点を 考えると AC100V位相制御シャンデリア球の制御は困難です
実績のある DC24V(AC24V兼用) シャンデリア球を お勧めします。

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