日本

ダイオードとは?

電気設備, 電気測定の基礎

ダイオードとは、本質的に電流の一方通行のスイッチとして機能する半導体デバイスです。

ダイオードとは、本質的に電流の一方通行のスイッチとして機能する半導体デバイスです。これにより、電流は一方向に簡単に流れることができますが、電流が反対方向に流れることを厳しく制限します。

ダイオードは、交流(AC)を脈動する直流(DC)に変化させるため整流器としても知られています。ダイオードの定格は、その種類、電圧、電流容量によって決まります。

ダイオードには、アノード(正のリード)およびカソード(負のリード)によって決定される極性があります。ほとんどのダイオードは、正の電圧がアノードに印加された場合にのみ電流を流すことができます。以下の図に、さまざまなダイオード形状を示します。

ダイオード
さまざまな形状のダイオードが利用できます。左から:金属ケース、スタッド・マウント、帯付プラスチック・ケース、面取りプラスチック・ケース、ガラス・ケース。

ダイオードが電流を流すと、順方向バイアスになります。ダイオードが逆方向バイアスになっている場合、絶縁体として機能し、電流が流れません。

不思議な真実:ダイオード記号の矢印は、電子の流れる方向とは逆を指しています。理由:エンジニアは記号を考案し、その回路図は電圧源の正(+)側から負(-)に流れる電流を示しています。これは、矢印を含む半導体記号に使用されるのと同じ慣例であり、矢印は、「伝統的な」流れの許容された方向を指し、電子の流れの許容された方向とは反対です。

ダイオード・バイアス

デジタル・マルチメーターのダイオード・テスト ダイオードは、ダイオード・ジャンクションを順方向バイアスするのに十分な電圧をテスト・リード間に生成します。  通常の電圧降下は0.5 V~0.8 Vです。良好なダイオードの順方向バイアス抵抗は、1000 Ω~10 Ωの範囲である必要があります。逆方向バイアスの場合、デジタル・マルチメーターのディスプレイはOL(非常に高い抵抗を示す)になります。

良好なダイオード1
良好なダイオード2

ダイオードには定格電流が割り当てられます。定格を超えてダイオードが故障すると、短絡する恐れがあり、また a) 電流が両方向に流れるようになるか、b) 電流がどちらの方向にも流れなくなります。

不良ダイオード1
不良ダイオード2

参考文献: Digital Multimeter Principles by Glen A. Mazur, American Technical Publishers.