Ciss、Coss、Crss、Rgとは？
～MOSFETのスイッチング特性を左右する重要パラメータ～
■ Ciss（入力容量：Input Capacitance）
定義：ゲート–ソース間とゲート–ドレイン間の容量の合算（Ciss = Cgs + Cgd）
役割：ゲート駆動回路にとっての“見かけの容量”。Cissが大きいとスイッチングに必要なチャージ量（Qg）が増加し、ターンオン/オフ速度が低下します。
測定方法：ドレイン–ソース間を短絡（Vds = 0）した状態で、ゲート–ソース間の容量を測定。
■ Coss（出力容量：Output Capacitance）
定義：ドレイン–ソース間の容量（Coss = Cds + Cgd）
役割：MOSFETがオフ状態のとき、ドレイン電圧の変動に応じて蓄積される電荷量を決定。スイッチング損失（特にターンオン時）やノイズ発生に影響します。
測定方法：ゲート–ソースを短絡（Vgs = 0）して、ドレイン–ソース間の容量を測定。
■ Crss（帰還容量 / 逆帰還容量：Reverse Transfer Capacitance）
定義：ゲート–ドレイン間の容量（Crss = Cgd）
役割：ミラー効果（Miller Effect）の原因となる容量で、ターンオン中にドレイン電圧が変化するとゲート電圧にも影響を及ぼす。スイッチング遅延時間の主要因です。
測定方法：ゲート–ソース間をオープン（Vgs = 0）、ドレイン–ソース間にDCバイアスを印加して測定。
■ Rg（ゲート抵抗：Gate Resistance）
定義：MOSFET内部に存在するゲート抵抗（パッケージや構造由来）
役割：ゲート充放電の時間定数を決定し、スイッチング速度・発熱・振動（リンギング）に影響を与える。外部ゲート抵抗と合わせて設計最適化が必要。
測定方法：高周波インピーダンス法やデータシート記載値を用いる。外付けRgとの合成で評価することが多い。
■ まとめ（用途別の影響）
パラメータ | 主な影響対象 | 小さいほど有利な理由 |
|---|---|---|
Ciss | ゲート駆動回路設計 | 駆動電力が小さくなる、応答が速い |
Coss | スイッチング損失、EMI | ドレイン電圧変化時の電荷量が小さくなる |
Crss | ミラー効果、ターンオン遅延 | ゲート制御が容易、タイミング制御しやすい |
Rg | スイッチング速度とノイズ | 発熱低減・リンギング抑制が可能 |
■ 測定に関する補足
これらのパラメータは、LCRメーターやC-V測定器では周波数可変で測定することも可能ですが、MOSFETやIGBTのような非線形デバイスの場合、電圧依存性が大きいため、データシートの動作条件と同一環境での測定が推奨されます。
T&Mコーポレーションでは、Ciss/Coss/Crssの周波数依存特性を測定できるLCRメーターやC-Vアナライザーの選定も対応可能です。