Octopartを使用して代替の電界効果トランジスタを見つける方法

回路に適したフィールド効果トランジスタ（FET）を選択する、または適切な代替品を見つけることは、電流定格、オン状態抵抗（R_DS(on)）、ゲートしきい値電圧、パッケージサイズなどのパラメータを考慮する必要があるため、特に難しい作業になりがちです。

ビデオシリーズの第3部では、エレクトロニクスエンジニアのフィル・サーモニーが、実際の設計例であるマイクロクアッドコプター制御PCBを基に、代替FETを見つけるプロセスをOctopartを使用して説明します。

見逃した方は、前回のパートをチェックしてください：Octopartを使用した代替インダクタの選択：ステップバイステップガイド。

コンテキスト：クアッドコプターPCB設計

このマイクロクアッドコプタープロジェクトには、DCモータードライバーとして機能する4つのコンパクトなFETが含まれています。これらのトランジスタは高出力ではなく、各モーターは数百ミリアンペア程度を消費し、停止状態でピーク時には約1アンペアに達します。

既存の設計では、コンパクトでロジックレベル制御が可能なDMG230が使用されており、マイクロコントローラーベースのスイッチングに理想的です。

しかし、もし必要な部品が入手不可能だったらどうでしょうか？供給網の問題、設計の変更、または製品の寿命終了が原因かもしれません。そこでOctopartの出番です。

FETを選択する際に考慮すべきこと

代替品を探す前に、設計の制約を明確にすることが重要です。このアプリケーションにおいて、重要なパラメーターは以下の通りです：

• パッケージ： PCBレイアウトを維持するためのSOT-23（3ピン）
• ゲート駆動： ゲートドライバーなしで3.3Vのロジックレベル信号
• 電流定格： ≥1 A（できれば余裕を持たせる）
• R_DS(on)： 電力損失を減らすために可能な限り低い
• V_DS 最大： モーターが単一のLi-ionセルから駆動されているため、約5V
• V_GS(th)： 3.3Vのゲート駆動で完全にオンになる必要がある

オプションとして考慮できるのは熱特性、逆回復、およびスイッチング速度ですが、これらは基本的なアプリケーションにはそれほど重要ではありません。

Octopartを使用して適切な代替FETを見つける

ステップ1: MOSFETセクションに移動する

• octopart.com
• にアクセスし、電子部品 → 離散半導体 → トランジスタ → MOSFETs

へと進みます。

ステップ2: コアフィルターを適用するページの右側で、Show Filtersボタンを使用します。以下から始めます：

• パッケージ： SOT-23
• R_DS(on) 最大： <100 mΩ
• ゲート閾値電圧 (V_GS(th))： <1V
• ドレイン電流： ≥1 A

これらのフィルターは、設計の電気的および機械的制約に合致するロジックレベルのMOSFETを絞り込むのに役立ちます。

追加のフィルターを探索したい場合は、右側にある「新しいフィルターを追加」ボタンをクリックできます。これにより、特に特定のものを探している場合に特に便利な、さまざまな追加フィルターオプションが開かれます。

例えば、電界効果トランジスタを検索するとき、ブレークダウン電圧、消費電力など、その独特の特性に合わせたフィルターが見つかります。また、コンプライアンス基準やサプライチェーンの状態に関連するフィルターを追加することもでき、これは調達の制約を管理する際に特に役立ちます。

プロジェクトのニーズに応じて、これらのフィルターの組み合わせを適用することで、設計要件に最も適合するコンポーネントの正確な選択またはサブセットに絞り込むことができます。

プロのヒント: 部品仕様 タブを使用して、数値範囲を直接入力し、R_DS(on)、V_GS(th)、電流定格などの列をソート/フィルタするスプレッドシートのようなビューを利用します。

例: 適切な代替品の選択

フィルは、わずか数つのフィルターを使用して400以上の部品を20以下に減らすことがどれほど迅速にできるかを示しています。

特に注目すべき部品は、onsemiのMGSF2N02ELT1Gです：

• 20V V_DS
• 3A I_D
• ~85mΩ R_DS(on)
• V_GS(th) ~1V
• 複数のディストリビューターから入手可能で、在庫も豊富

同じパッケージとフットプリントで直接的な一致であり、最小限の変更（ピン配置の互換性を確認するだけ）で設計に組み込むことができます。

部品を設計に取り入れる

代替品が特定されたら：

• Octopartを使用してCADモデル（回路図のシンボル、フットプリント、3Dモデル）をダウンロードします。
• または、部品番号をAltium Designerの製造元部品検索にコピーします。
• コンポーネントを配置し、ピン配置を確認して、完了です。

高速で正確、プロトタイピングや生産中の高価なミスや遅延を避けるのに役立ちます。

結論：Octopartはコンポーネントの置き換えを容易にします

数分で、以下が可能です：

• 重要な仕様を定義する。
• 数千のオプションをフィルタリングする。
• 価格、在庫状況、性能を比較する。
• CADアセットをダウンロードするか、直接Altiumにインポートする。

このチュートリアルはNチャネルFETに焦点を当てましたが、PチャネルMOSFET、BJT、IGBT、その他のディスクリートコンポーネントにも同じ原則が適用されます。

Octopartのビデオシリーズ第4部で、代替マイクロコントローラーの見つけ方を学びましょう—こちらで視聴！

今日Octopartを試して、最初の日からより賢い調達で次のプロジェクトを軌道に乗せましょう。