電力変換装置では，各種のパワー半導体デバイスが使用されている。パワー半導体デバイスの定常的な動作に関する記述として，誤っ…
機械 第10問
電力変換装置では，各種のパワー半導体デバイスが使用されている。パワー半導体デバイスの定常的な動作に関する記述として，誤っているものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
- (1)IGBT と逆並列ダイオードを組み合わせたパワー半導体デバイスは，IGBT にとって順方向の電流を流すことができる期間をIGBT のオンのゲート電圧を与えることで決めることができる。IGBT にとって逆方向の電圧が印加されると，IGBT のゲート状態にかかわらずIGBT にとって逆方向の電流が逆並列ダイオードに流れる。
- (2)ダイオードの導通，非導通は，そのダイオードに印加される電圧の極性で決まり，導通時は回路電圧と負荷などで決まる順電流が流れる。
- (3)サイリスタは，オンのゲート電流が与えられて順方向の電流が流れている状態であれば，その後にゲート電流を取り去っても，順方向の電流に続く逆方向の電流を流すことができる。
- (4)オフしているパワーMOSFET は，ボディーダイオードを内蔵しているのでオンのゲート電圧が与えられなくても逆電圧が印加されれば逆方向の電流が流れる。
- (5)オフしているIGBT は，順電圧が印加されていてオンのゲート電圧を与えると順電流を流すことができ，その状態からゲート電圧を取り去ると非導通となる。
正答 (3)
正答は (3)。これが誤りです。
サイリスタは、ゲート電流でいったんオンすると、ゲート電流を取り去ってもオンを保ちます（自己保持）。しかし、逆方向の電流は流せません。順方向の電流が0になり、逆電圧がかかるとオフします。「順方向の電流に続く逆方向の電流を流すことができる」は誤りです。
【ほかの選択肢】
(1) IGBT は順方向の電流をゲートで制御でき、逆電圧がかかると
ゲートに関係なく逆並列ダイオードに逆方向の電流が流れます。 正しい
(2) ダイオードは電圧の極性で導通・非導通が決まり、
導通時の電流は回路で決まります。 正しい
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(4) パワーMOSFET にはボディーダイオードがあり、
ゲート電圧がなくても逆電圧で逆方向の電流が流れます。 正しい
(5) IGBT は順電圧がかかった状態でゲート電圧を与えるとオンし、
ゲート電圧を取り去るとオフします（自己消弧形）。 正しい
【見分け方】
ゲートでオンもオフもできるのは IGBT・MOSFET・GTO などで、サイリスタはオンだけです。どれも単体では逆方向に電流を流しませんが、MOSFET はボディーダイオードで逆向きに流れます。
出典：令和7年度下期第三種電気主任技術者 機械科目 問10（一般財団法人 電気技術者試験センター 公表）出典元ページ
最終更新日
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