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オーディオアンプのICにIGBT素子やGTOサイリスタ素子を使うことはできま...

Kirino-sさん

2012/6/100:59:26

オーディオアンプのICにIGBT素子やGTOサイリスタ素子を使うことはできますか?

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ベストアンサーに選ばれた回答

k_f********さん

編集あり2012/6/108:25:01

oisbssssさんへ

幾つかの切口が在ると思いますが。。。

先ず、私の立場としては、リニア動作に適う物は無い、と思っています。のでスイッチング動作のD級、つまりデジタルAmpは×だという立場です。
勿論、Hi-Fi的な物を求めないのであれば、高出力と音質、更には小型化等の性能を兼ね備えた物である事を認めます。

で、IGBTやGTO-SCRと来ると、D級に適用って事が先ず第一に成りますね。
共にスイッチング速度が遅いと言う点で不可、です。これが第一に来ます。
GTOはIGBTに置き換えられて行った事でも解る様に、電流遮断(Off動作)に要する電力の大きさも然る事ながら、スイッチング速度が桁違いに遅いです。
IGBTでも20kHz位の物じゃないでしょうか。
標本化定理からしても、44.1kHz(音楽CDの規格)以上でスパスパ動作してくれないと駄目なのは自明です。よね?
ですから、アウト、だと考えます。

旧来から一般的なリニア動作では・・・。
SCRはOnかOffしか取れない素子ですから適用不可です、勿論の事ながら。

IGBTの方は、小容量の素子でリニア動作が可能な品種が存在します。し、実際にパワーAmpとして製品化されてもいます。
でもねぇ・・・
三菱の大容量品種のアプリケーションノートを参照すると判りますが、「能動領域では使ってくれるな」と明記されているんですよ。
IGBTは等価回路ではインバーテッドダーリントンに接続されています。ので、本質的に発振の危険性を内在する素子なんですよね。
現にリニア動作が可能なIGBTでも、耐圧900Vを達成しているのに、飽和動作をさせないと300V位しか取れません。半分の150V以下で使えって事に成っちゃう訳です。
これでは900Vという絶対定格が泣いちゃいます。
・・・と思って東芝のHPを見てみたら、もう既に想定していた仕様の素子はラインナップされていませんでした。スイッチングで使えって事ですね。

以上の様に、現状では求められる性能に対して満足する物が無い、と言う事に成ります。

そうそう。IC or LSIとして一体化する場合ですが。
確か、パワー素子は絶縁度からも、シリコン基盤その物が違うんじゃないでしょうか。元に成るPかNも違っていた様な・・・。
と言う事からして、信号生成部と大電流部は、分けて作るのが賢い、と感じます。

質問した人からのコメント

2012/6/7 21:09:44

降参 IGBTのスイッチング速度は速いと聞きましたが音楽のスイッチングとはやっぱり違いますね
お二方ともご回答ありがとうございます

ベストアンサー以外の回答

1〜1件/1件中

Flip Flopさん

2012/6/104:05:04

オーディオ用のD級アンプでは
アンプの出力部のフィルターの問題で
スイッチング周波数が最低200KHz以上は欲しい。

従って
スイッチング速度が遅いIGBTやサイリスタは使えない。

また、
IGPTやサイリスタはバイポーラ・デバイスなので
モノリシック(単一のウェハ)回路として集積させる場合に
CMOSのプロセスのみで作れません。(BiCMOSとなる)
コスト高になるので、選択肢はMOS-FETのみです。

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