令和7年度 下期 第三種電気主任技術者 機械 問10

各選択肢の解説

(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。

正しい。IGBT の順方向電流は，オンのゲート電圧を与えている期間だけ流れるので，導通期間をゲート電圧で決められる。IGBT にとって逆方向の電圧が加わると，逆並列ダイオードが順バイアスとなって導通するため，ゲート状態にかかわらず逆方向の電流はダイオードを通って流れる。

(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。

正しい。ダイオードは制御端子を持たない非可制御デバイスであり，導通・非導通は印加電圧の極性で決まる。導通時に流れる順電流の大きさは，回路の電圧や負荷などの外部条件で決まる。

(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。

誤り。サイリスタはゲート電流によってターンオンした後，ゲート電流を取り去っても順電流が保持電流以上であれば導通を続ける（自己保持）。しかし電流が零付近まで減少するとターンオフし，逆電圧に対しては逆阻止状態となるため，順方向の電流に続けて逆方向の電流を流すことはできない。

(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。

正しい。パワーMOSFET はその構造上，ソース・ドレイン間に逆並列の向きのボディーダイオード（寄生ダイオード）を内蔵している。そのため，ゲート電圧を与えずオフしている状態でも，MOSFET にとって逆方向の電圧が加わればボディーダイオードを通して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。

正しい。IGBT は電圧駆動形の自己消弧形デバイスであり，順電圧が加わった状態でオンのゲート電圧を与えると順電流を流し，ゲート電圧を取り去るとターンオフして非導通となる。サイリスタのような自己保持動作はしない。