ゲートドライバとはメーカー22社一覧

概要メーカー22社一覧

【2022年版】ゲートドライバ4選 / メーカー22社一覧

ゲートドライバについての概要、用途、原理などをご説明します。また、ゲートドライバのメーカー22社一覧や企業ランキングも掲載しておりますので是非ご覧ください。ゲートドライバ関連企業の2022年9月注目ランキングは1位:ローム株式会社、2位:日清紡マイクロデバイス株式会社、3位:株式会社東芝となっています。

ゲートドライバとは？
ゲートドライバのメーカー22社一覧
ゲートドライバ4選

ゲートドライバとは

ゲートドライバとは、電圧によって駆動するタイプのトランジスタであるMOSFETやIGBTのゲート端子に、電圧をかけて駆動制御するための回路のことです。

現在、最も汎用的なゲートドライバは、MOSFETのゲートを駆動制御する回路ですが、抵抗やダイオード、バイポーラなどのトランジスタを使用したアナログ回路技術の他に、ゲートドライバ周辺回路部品自体も日進月歩で進化しています。

その種類や組み合わせは豊富であり、最も一般的なMOSFETを使ったゲート電圧駆動制御回路を習得するのが、ゲートドライバを活用する上では実用的です。

ゲートドライバの使用用途

ゲートドライバは、MOSFETとゲート抵抗だけのシンプルな駆動回路でパワートランジスタを駆動する際に使用されます。

メリットは部品点数の少なさですが、デメリットは抵抗値によってスイッチング速度や損失が大きく変わるため、丁度良い抵抗値に設定するのが難しいです。また、この抵抗値調整の課題を改善した回路としてMOSFETのゲートをON/OFFをダイオードで別々に駆動する回路にも使用されます。

ただし、ダイオード分の電圧が残るため、完全にゼロにならない点がデメリットです。この問題をクリアしたものが、MOSFETのPchとNchを上下に接続したプッシュプルと呼ばれる回路であり、ゲートドライバの使用用途として現在では最もよく使われています。

ゲートドライバの原理

ゲートドライバは、トランジスタのプッシュプル回路で構成されています。

プッシュプル回路とは、2つのトランジスタを使って交互に動作させることで、スイッチングまたは増幅を行う回路のことを指します。プッシュプル回路には、「エミッタフォロワ型」と「エミッタ接地型」の2種類がありますが、基本的には後者である場合が多いです。

ゲートドライバは、トランジスタの実際に現場で大きな仕事をする力持ちのパワー素子と制御方針を命令する頭脳で社長的な役割のマイコンとの間を取り持つ中間管理職のような役割を持つ回路と言えます。

大電流を流すことができるパワー素子として、パワーMOSFETやIGBTが挙げられます。これらを直接駆動する電圧や電流は、通常マイコンが出力できる電流や電圧では、不十分である場合がほとんどです。

そのため、パワー素子とマイコンで駆動するにはその間にインターフェイス、つまりゲートドライバが必要になります。

ゲートドライバのその他情報

1. 超高速ゲートドライバとは

超高速ゲートドライバとは、ゲートドライバの中でも特に高速スイッチングに特化して、高速スイッチングに対応したゲートドライバのことです。

その高速ゲートドライバの中でも超高速と呼ばれる部類は、概ね目安としてスイッチング速度が数十ｐ (ピコ) 秒以下の素子になります。ピコは10のマイナス12乗になりますので、1秒のマイナス12乗 (1兆) 分の1以下の速さでスイッチングするゲートドライバが超高速ゲートドライバです。

これは、昨今の膨大な高速情報処理社会における情報処理機器の超高速化要求に応じた半導体素子の技術革新によって、同時に起こり得たゲートドライバの進化とも言えます。

2. 超高速ゲートドライバの実用化

実用化されている超高速素子ゲートドライバとしては、以下のものがあります。

1つ目が、半導体として最もよく利用されているシリコンを用いたトランジスタで、バイポーラ型とMOS型があります。前者が高速で、数十ピコ秒のスイッチングが可能です。反対に、MOS型は動作は遅延しますが、高密度な回路集積に適しています。

2つ目は、化合物半導体タイプのトランジスタで、ショットキーゲートタイプの電界効果トランジスタの通称MESFET、ヘテロバイポーラトランジスタの通称HBT、高移動度電界効果トランジスタの通称HEMTがあります。使われる半導体はガリウムヒ素系化合物です。この素子は数ピコ秒のスイッチング動作が可能な現在の超高速に対応した素子で、最も高速な半導体になります。

さらに、3つ目は研究段階ではありますが、ジョセフソン素子と呼ばれる2種類の超伝導体間のトンネル効果を利用したものです。2つ目に紹介した素子の半分のスイッチングスピードで、ニオブなどの金属材料が使われます。しかし、動作には極低温を要する等の条件があり、実用化にはまだまだ課題があるのが現状です。

3. SiCゲートドライバ

SiCゲートドライバは、耐圧性能とスイッチング速度改善と言う点に優れており、昨今のパワーエレクトロニクスの世界で注目されている半導体素子で、その活用が業界のトレンドにもなっているシリコンカーバイド (通称SiC) と呼ばれる半導体によって構成されたゲートドライバのことを言います。

特にSiCを使用したMOSFETは、高電力対応のインバータにおいて、課題になっているそのスイッチング性能を大きく向上させることに寄与し、その高いブレークダウン電界強度とキャリアドリフト速度を実現しつつ放熱性を改善させました。

しかし、SiCには、様々なSiC組成構成における電圧の相違を解決しなければならないと言う実用面で独自の問題があるのが、現状の課題です。

4. ゲートドライバの現在の主力デバイス

現在ゲートドライバで動作させたい主力デバイスはMOSFETやIGBTという電圧駆動デバイスです。よってゲートドライバは電流を常時流す必要はないですが、スイッチング動作時に短時間のパルス電流が流れるため、パワーデバイスとしての定格電流や電圧値などには十分注意が必要です。

特にIGBTの場合は、通常MOSFETと比較して数10Vの高電圧時にその特性の良さが発揮されるデバイスであるため、ゲートドライバのバイアス特性もその電圧領域や用いるべき用途に極力合わせたものを選定した方が無難です。

5. モジュール化と今後のトレンド

IGBTはその高電圧動作および最大定格を超えると、MOSFETと比較しても瞬時に破壊しやすいという特徴を有するデバイスです。したがって、IGBT単体 (ディスクリート) ではなく、ゲートドライバICと、場合によっては保護回路なども一緒に合わせてIGBT単体と組み合わせたIGBTモジュールの方が使いやすいために、市場では受け入れられて、現在多く使われています。

今後のゲートドライバの技術開発のトレンドとしては、より小型・高性能を目指した使いやすい製品だけでなく、D級アンプやモータ駆動用などの用途特化型のICが開発されていくものと推定します。これらのゲートドライバは、先に述べた高耐圧超高速の次世代デバイスであるSiC半導体やGaNデバイス用のゲートドライバとの住みわけが図られていくでしょう。

参考文献
https://www.analog.com/jp/analog-dialogue/articles/isolated-gate-drivers-what-why-and-how.html
https://detail-infomation.com/gate-driver-type/
https://www.rohm.co.jp/power-device-support
https://kotobank.jp/word/%E8%B6%85%E9%AB%98%E9%80%9F%E7%B4%A0%E5%AD%90-161225

ゲートドライバのメーカー22社一覧

*一部商社などの取扱い企業なども含みます。

企業の並び替え

標準
従業員数順
資本金の大きい順
設立年古い順
設立年新しい順
上場企業順

- - 株式会社東芝メーカー
    ロードスイッチIC一覧
  - 会社サイト上場(東証プライム) 創業: 1875年従業員数: 125,648人資本金: 2,147,483,647円会社詳細
  - 住所: 東京都港区芝浦1-1-1
- - 株式会社タムラ製作所メーカー
    ゲートドライバ一覧
  - 会社サイト上場(東証プライム) 創業: 1924年従業員数: 4,753人資本金: 2,147,483,647円会社詳細
  - 住所: 東京都練馬区東大泉1-19-43
- - 日清紡マイクロデバイス株式会社メーカー
    スイッチングドライバIC | ゲートドライバ
  - 会社サイト創業: 1959年従業員数: 2,164人会社詳細
  - 住所: 東京都中央区日本橋横山町3番10号
- - 日本テキサス・インスツルメンツ合同会社メーカー
    絶縁型ゲート・ドライバ一覧
  - 会社サイト創業: 1968年従業員数: 1,200人資本金: 500,000,000円会社詳細
  - 住所: 東京都新宿区西新宿6丁目24番1号西新宿三井ビル
- - ローム株式会社メーカー
    絶縁素子内蔵ゲートドライバ一覧
  - 会社サイト上場(東証プライム) 創業: 1958年従業員数: 22,516人資本金: 2,147,483,647円会社詳細
  - 住所: 京都府京都市右京区西院溝崎町21
- - ルネサスエレクトロニクス株式会社メーカー
    Rad Hard MOSFET Drivers一覧
  - 会社サイト上場(東証プライム) 創業: 2002年従業員数: 18,958人資本金: 2,147,483,647円会社詳細
  - 住所: 東京都江東区豊洲三丁目2番24号
- - インフィニオンテクノロジーズジャパン株式会社メーカー
    ハイサイドドライバ一覧
  - 会社サイト創業: 1980年従業員数: 205人資本金: 120,000,000円会社詳細
  - 住所: 東京都品川区大崎1-11-2　ゲートシティ大崎イーストタワー21F
- - イサハヤ電子株式会社メーカー
    IGBTドライバ一覧
  - 会社サイト創業: 1973年従業員数: 1,400人資本金: 485,000,000円会社詳細
  - 住所: 長崎県諫早市津久葉町 6-41
- - アナログ・デバイセズ株式会社メーカー
    絶縁型ゲート・ドライバ一覧
  - 会社サイト創業: 1965年資本金: 454,000,000円会社詳細
  - 住所: 東京都港区海岸1-16-1
- - オン・セミコンダクターメーカー
    MOSFET/IGBTドライバ一覧
  - 会社サイト創業: 1999年従業員数: 34,000人会社詳細
  - 本社: アメリカ
- - Vishay Intertechnology, Inc. メーカー
    オプトカプラー/アイソレーター一覧
  - 会社サイト会社詳細
  - 本社: アメリカ
- - Silicon Laboratories Inc. メーカー
    絶縁型ゲート・ドライバ一覧
  - 会社サイト会社詳細
  - 本社: アメリカ
- - RECOM Power GmbH メーカー
    ゲートドライバ用高絶縁DC/DCコンバータ一覧
  - 会社サイト創業: 1974年会社詳細
  - 本社: オーストリア
- - Niko Semiconductor Co., Ltd. メーカー
    MOSFET一覧
  - 会社サイト創業: 1998年会社詳細
  - 本社: 台湾
- - Melexis NV メーカー
    PRE DRIVER ICS一覧
  - 会社サイト創業: 1988年会社詳細
  - 本社: ベルギー
- - Maxim Integrated メーカー
    絶縁型ゲートドライバ一覧
  - 会社サイト創業: 1983年従業員数: 7,040人会社詳細
  - 本社: アメリカ
- - Littelfuse, Inc. メーカー
    ゲート駆動評価プラットフォーム一覧
  - 会社サイト創業: 1927年会社詳細
  - 本社: アメリカ
- - Elmos Semiconductor SE メーカー
    BLDC Motor Driver一覧
  - 会社サイト会社詳細
  - 本社: ドイツ
- - 株式会社日立製作所メーカー商社・代理店
    3相DCブラシレスモータ用プリドライバIC ECN30300S/30301S
  - 会社サイト上場(東証プライム) 創業: 1910年従業員数: 295,941人資本金: 2,147,483,647円会社詳細
  - 住所: 東京都千代田区丸の内一丁目6番6号
- - 日本パルス工業株式会社
    ゲートドライバ一覧
  - 会社サイト創業: 1960年従業員数: 60人資本金: 25,000,000円会社詳細
  - 住所: 東京都中野区鷺宮2-5-5
- - IXYS Integrated Circuits Division
    Gate Drivers一覧
  - 会社サイト会社詳細
  - 本社: アメリカ
- - CISSOID
    GATE DRIVERS一覧
  - 会社サイト創業: 2000年会社詳細
  - 本社: ベルギー

ゲートドライバのメーカーランキング

*一部商社などの取扱い企業なども含みます

2022年9月の注目ランキングベスト10

注目ランキング導出方法

順位	会社名	クリックシェア
1	ローム株式会社	10.9%
2	日清紡マイクロデバイス株式会社	10%
3	株式会社東芝	10%
4	イサハヤ電子株式会社	9.1%
5	株式会社タムラ製作所	9.1%
6	インフィニオンテクノロジーズジャパン株式会社	8.2%
7	日本テキサス・インスツルメンツ合同会社	6.4%
8	アナログ・デバイセズ株式会社	6.4%
9	ルネサスエレクトロニクス株式会社	6.4%
10	オン・セミコンダクター	6.4%

注目ランキング導出方法について

注目ランキングは、2022年9月のゲートドライバページ内でのクリックシェアを基に算出しています。クリックシェアは、対象期間内の全企業の総クリック数を各企業のクリック数で割った値を指します。

社員数の規模

日立製作所: 295,941人
東芝: 125,648人
オン・セミコンダクター: 34,000人

設立年の新しい会社

ルネサスエレクトロニクス: 2002年
CISSOID: 2000年
オン・セミコンダクター: 1999年

歴史のある会社

東芝: 1875年
日立製作所: 1910年
タムラ製作所: 1924年

ゲートドライバ4選

株式会社東芝
TLP5214A フォトカプラ(IC出力)

特徴

TLP5214A フォトカプラ(IC出力)は、最大高さ2.3mmの薄型パッケージに高度に集積された、出力ピーク電流4.0Aのゲート駆動フォトカプラです。

沿面距離・空間距離が共に8mmであることに加えて、110℃の高温で動作可能なことが特徴です。

さらに、ソフトIGBTターンオフ、アクティブ・ミラークランプ、フォルト信号フィードバック、IGBT非飽和検出、低電圧ロックアウト (UVLO) 機能を備えており、インバータにおけるIGBTやパワーMOSFETの駆動に最適です。

株式会社東芝の会社概要

会社所在地: 東京都港区芝浦1-1-1
会社サイト
創業: 1875年
従業員数: 125,648人
資本金: 2,147,483,647円

製品を見る

日本テキサス・インスツルメンツ合同会社
シングルチャネル絶縁型ゲート・ドライバ UCC23513

特徴

UCC23513は、フォトカプラ入力互換付きかつ、シングル・チャネル絶縁型のゲートドライバです。

強化絶縁定格が5kVRMSであることや出力ピーク電流が3.0Aであることの他に、出力ドライバ電源電圧が13.2V～33Vまでと高いためバイポーラ電源を使用してSiCパワーFETを効果的に駆動することができるという特徴があります。

産業用電源、DC モータ制御、ソーラー、家電製品のインバータ用途に最適です。

日本テキサス・インスツルメンツ合同会社の会社概要

会社所在地: 東京都新宿区西新宿6丁目24番1号西新宿三井ビル
会社サイト
創業: 1968年
従業員数: 1,200人
資本金: 500,000,000円

製品を見る

ローム株式会社
絶縁素子内蔵1chゲートドライバ BM6101FV-C

画像出典: ローム株式会社公式サイト

特徴

BM6101FV-Cは、絶縁電圧2500Vrms、入出力遅延時間350ns、最小入力パルス幅180nsの絶縁素子を内蔵しているゲートドライバです。

動作温度範囲が-40℃～125℃であることや最大ゲート駆動電圧が24Vであることの他に、ミラークランプ機能やフォールト信号出力機能、短絡保護機能を内蔵していることが特徴です。

車載用インバータや車載用DCDCコンバータ、産業用インバータなどに利用することができます。

ローム株式会社の会社概要

会社所在地: 京都府京都市右京区西院溝崎町21
会社サイト
創業: 1958年
従業員数: 22,516人
資本金: 2,147,483,647円

製品を見る

アナログ・デバイセズ株式会社
ADuM4137

特徴

ADuM4137は、絶縁型IGBTの駆動用に最適化されたシングル・チャネル絶縁型のゲートドライバです。

ミラー・クランプ動作の有無に関わらずユニポーラ2次電源での動作も可能なことや、過電流イベントが発生した際にIGBTを保護する過電流検出機能が内蔵されていることが特徴です。

温度設定を現場で行う際には、IGBTにおけるシステム温度と検出ダイオードのゲインとオフセットを絶縁した状態でモニタすることが可能です。