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オン抵抗

 

オン抵抗とは?

MOSFETを動作(オン)させた時のドレイン・ソース間の抵抗値のことをオン抵抗 (RDS(ON)) といいます。
値が小さいほど、動作時のロス(電力の損失)が少なくなります。

オン抵抗に関する電気的特性

トランジスタの場合、消費する電力はコレクタ飽和電圧 (VCE(sat)) とコレクタ電流(IC)のかけ算で表します。

(コレクタ損失PC)=(コレクタ飽和電圧 VCE(sat) )x(コレクタ電流 IC
それに対し、MOSFETの消費電力はドレイン・ソース間のオン抵抗 (RDS(ON)) を使います。
MOSFETが消費する電力PDはMOSFET自身が持つオン抵抗にドレイン電流(ID)の2乗をかけ算したもので表します。
(電力PD)=(オン抵抗 RDS(ON) ) x (ドレイン電流 ID2
この電力は熱となり放出されます。
MOSFETのオン抵抗は一般的にΩ単位以下と小さく、一般のトランジスタとくらべて消費する電力は小さくですみます。つまり発熱が少なく、放熱対策はより簡易なものでよくなります。

オン抵抗-ゲート・ソース間電圧 特性、オン抵抗-ジャンクション温度 特性

上図左の特性グラフのようにオン抵抗はゲート・ソース間電圧が高いほど小さくなります。また、同じゲート・ソース間電圧でも電流によって変化します。電力の損失を計算する場合は、ゲート・ソース間電圧とドレイン電流を考慮したオン抵抗値を使用して計算する必要があります。
また上図右の特性グラフでもわかるように、オン抵抗は温度によっても変化するので、注意が必要です。

オン抵抗値比較

一般的にMOSFETのチップサイズ(表面積)を大きくすればするほどオン抵抗値は小さくなります。
下図はサイズの違う小型パッケージにおけるローム最低レベルのオン抵抗値を比較したものです。
パッケージのサイズが大きいほど搭載できるチップサイズも大きくできるので、オン抵抗値が小さくなっている傾向がわかります。
ロームでは、さまざまなパッケージサイズで低オン抵抗品のラインアップを用意しています。
選定時は大きいサイズのパッケージ製品を選んでいただくと、よりオン抵抗が小さくなります。

パッケージサイズ別オン抵抗値比較

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DFN0604 (0.6x0.6mm)

DFN1006 (1.0x0.6mm)

DFN2020 (2.0x2.0mm)

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