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Raspberry Pi PicoとMOSFET ① MOSFETの特徴

 マイコンの出力電流は4mAぐらいです。MOSFETをつなぐと、数Aから数十Aの電流をON/OFFできるようになります。最初に、中電力用MOSFETの特性を見ます。

TK100E08N1のおもな特徴

  • ドレイン-ソース間電圧 80V
  • ゲート-ソース間電圧 ±20V
  • ドレイン電流(DC) 100A
  • ドレイン-ソース間オン抵抗 2.6mΩ
  • 許容損失(25℃) 255W

Vthをみる

 データシートによると、ゲートしきい値電圧Vthは、2.0V(最小)、4.0V(最大)と書かれています。測定します。

 測定結果から、ゲート電圧2.6V付近から少し電流が流れ始め、ドレインが5V(Id=32mA)のときは約3.6Vで完全にONになりました。データシートでは、ドレイン電流で見ると、次のようなゲート電圧になります。

  • 5Aのときに約4.0V
  • 10Aのときに約4.2V
  • 20Aのときに約4.3V

 ドレイン電圧12Vで使うとすれば、Vthは約3.8Vで完全にONになりそうです。

 ドレイン電圧5Vで使うとすれば、Vthは約3.6Vで完全にONになりそうです。

 どちらにしろ、PicoのHigh=3.3Vではギリギリか、電圧が足りなくて、ONできないかもしれません。

Id/Vds特性

 もう一つの測定結果が、Id/Vdsです。ゲート電圧が4Vを超えると、ゲートに電圧をかけた瞬間に大きな電流が流れます。

 データシートには、大きな電流領域のグラフが載っています。
 ゲート電圧が5Vだと25A、8Vだと50A、10Vだと100A程度が制御するのに必要な電圧に読めます。

 したがって、マイコンから、ドライブ回路で12Vをゲート電圧としてON/OFFさせれば、このMOSFETを最大限生かした使いかたができると思われます。

 次回、実際にドライブします。

連載 Raspberry Pi PicoとMOSFET

(1) MOSFETの特徴

(2) MOSFETを発振器でドライブ

(3) PWMのAPI

(4) PWM 分周

(5) NチャネルMOSFETをPicoからドライブ

(6) PチャネルMOSFETをPicoからドライブ


連載 Raspberry Pi Picoでプログラミング

(1) ラズパイ4の準備(1) USBブートの設定

(2) ラズパイ4の準備(2) 標準入出力の用意

(3) ラズパイ4の準備(3) LチカとHello, world!の実行

(4) ラズパイ4の準備(4) リモート環境の設定

(5) プログラミングの環境整備とLチカ

(6) Hello, World!

(7) 使用するピンと機能

(8) クロックの値の表示

(9) i2cscanner

(10) i2c APIと気圧センサLPS25

(11) i2c 温度センサTMP117

(12) i2c 湿度センサAHT20

(13) spi APIとA-DコンバータMCP3008

(14) spi A-DコンバータMCP3208

(15) gpioファンクション

(16) gpio スイッチを押すとLEDが点灯する STEP2

(17) gpioファンクション MASK