絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(IGBT)の使い方 [Arduino]
MOSFETをベース部に組み込んだバイポーラトランジスタです。主に大電力のスイッチングなどに使用されます。
実行例
使用部品・材料
総額で約1,360円です。(Arduino本体の値段を除く)
| 部品/材料 | 値段 | 備考 |
|---|---|---|
| サンハヤト SAD-101 ニューブレッドボード | ¥500 | Amazon.com |
| シリコンＮチャネルIGBT(絶縁ゲートバイポーラトランジスタ) GT20J341 | ¥250 | 秋月電子の通販コード(I-09803) |
| 基板用スライドスイッチ SS-12D00-G5 | ¥20 | 秋月電子の通販コード(P-08790) |
| DCモーター FA-130RA-2270L | ¥120 | モーターの逆起電力を防ぐ為にダイオードを使用する必要があります。 秋月電子の通販コード(P-09169) |
| 汎用整流用ダイオード 1000V1A 1N4007 | 数円 | ダイオードには極性があります。白または灰色の線がある方がカソードです。今回はモーターが逆起電力を発生した際にダイオードが吸収する為にカソードを+側にしています。 秋月電子の通販コード(I-00934) |
| 電池ボックス 単3x1本 リード線 | ¥30 | 秋月電子の通販コード(P-00221) |
| バッテリースナップ(電池スナップ・Bスナップ) 縦型 ソフトタイプ | ¥20 | 秋月電子の通販コード(P-00452) |
| 単三電池 | ¥100 | DCモーター用 |
| 9V電池 | ¥100 | IGBTのゲート操作用 |
| コネクタ付コード(みの虫×ジャンパーワイヤ) | ¥220 | 秋月電子の通販コード(C-08916) |
| カーボン抵抗器 | 数円 | 220Ω(1個)を使用。 |
配線図
スライドスイッチをオン、オフする事により「IGBTのゲート」をオン、オフにします。
オンの場合はコレクタ電流がエミッタ、GNDの順に流れてDCモーターが駆動します。オフの場合はコレクタとエミッタの間にファストリカバリダイオード(FRD)があるので流れがストップされます。ですので、DCモーターは駆動しません。
次は公式データシートより(GT20J341.pdf)
スイッチングにArduinoのデジタル出力(5V)の電圧でIGBTのゲートを操作してもコレクタ電流(IC)は数mAしか流れません。(図8.5のグラフ参照)
ですので、外部電源で9V電池を使用しています。
図8.7を見ると、スイッチング時間はゲート抵抗値によって変化します。今回はとりあえず220Ωにしてみました。
スケッチ(プログラム)
今回はスケッチを使用していません。
最後に
IGBTは大電力用なので単価が少し高いです。
ミニ四駆などのモーターを駆動するぐらいならパワーMOSFETやモータードライバーを使用すると経済的で良いです。
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公開日：2017年08月11日 最終更新日：2017年08月16日
記事NO：02518
