今から始める電子工作 Step2 ④ I/Oポートからリレーを駆動 その3 MOSFET
前回、小信号用トランジスタ2SC1815でLEDとリレーを駆動しました。ここでは、MOSFETを利用します。
●小信号用MOSFETでLEDを駆動
利用したMOSFETは2N7000(耐圧=60V、電流は200mA)です。赤色LEDを駆動します。外観は2SC1815と同じ3端子のモールドで、ブレッドボードで使いやすいです。
R1はゲート抵抗で、できるだけ小さな値にしてスイッチング損失を抑えたいようですが、ON時に突入電流のピークが大きくなってしまうので、とりあえず100Ωにしました。
R2はゲート-ソース間抵抗です。ゲートが浮いてしまわないようにOFFするために入れます。大きな値が良いですが、ゲートソース間リーク電流(IGSS)の影響を受けるため、ここでは47kΩにしました。
ゲート電圧を0.5Vから5Vへ変化させて、ゲート電流とドレイン電流を測りました。
ゲート電圧が1.6Vを超えると電流が流れ始めてLEDが赤くなり、1.7Vを超えると、MOSFETはON状態になりました。
MOSFETには、ゲートをONする電圧が2V前後と4V前後の2系統があるようです。
ゲート電圧[V] | ゲート電流[uA] | ドレイン電流[mA] |
---|---|---|
0.50 | 0.008 | 15.5u |
1.01 | 0.007 | 15.6u |
1.5 | 0.008 | 0.122 |
2.0 | 0.007 | 10.9 |
2.5 | 0.007 | 11.1 |
3.0 | 0.006 | 11.2 |
3.5 | 0.006 | 11.2 |
4.0 | 0.005 | 11.2 |
5.0 | 0.001 | 11.2 |
●小信号用MOSFETでリレーを駆動
リレーを駆動します。前回と同じく、オムロン G5V-1 DC5Vです。ダイオードはスイッチング用(IN4148;100V,200mA)です。
ベースの入力には3.5Vを印加します。Vccは4.97Vです。
ゲート抵抗の値は100Ω前後であればシビアではないようです。
ゲート抵抗[Ω] | ゲート電流[uA] | ドレイン電流[mA] |
---|---|---|
10 | 74.0 | 29.4 |
47 | 73.9 | 29.1 |
100 | 73.9 | 28.9 |
220 | 73.7 | 29.2 |
470 | 73.4 | 29.2 |