整流ダイオード

整流ダイオードの概要

整流ダイオードは、交流(AC)を直流(DC)に変換する半導体デバイスです。
主にPN接合にて構成されており、明確に定義されたプラス端子およびマイナス端子を有します。
AC電源に接続すると、電流を一方向にのみ流すように作用することで、AC信号から負荷を効果的に除去し、出力電流を一方向のDCに変換致します。

整流ダイオードは、電源、整流器、調光器、変圧器、発振器、その他のデバイスにおいて広く使用されております。
また、DC電源の保護にも使用することができ、電源が逆になったときに回路内の他のコンポーネントが損傷することを防止致します。

整流ダイオードの動作原理

整流ダイオードの動作原理は、PN接合の特性によって説明することができます。
PN接合に順方向のバイアスかかると、その電荷キャリア(電子および正孔)がチャージされて接合を通って流れ、電流が生成されます。
逆に、PN接合に逆方向のバイアスがかかると、その電荷キャリアが枯渇し、電流が非常に小さくなります。
この現象は「逆降伏」と呼ばれ、整流ダイオードが焼損する可能性を有します。

したがいまして、整流ダイオードがAC電源に接続されると、その順方向電圧によりPN接合を通って電荷キャリアが流れ、一方向の電流が生成され、逆電圧により整流ダイオードがオフとなり、逆降伏が防止されます。

整流ダイオードのアプリケーション

1. 電源: 整流ダイオードはACをDCに変換するために電源で一般的に使用されます。

2. 変圧器: 整流ダイオードは変圧器において整流器として使用することができ、変圧器のAC出力をDCに変換します。

3. 調光器: 整流ダイオードは電源の波形を制御することで照明の明るさを調整する調光器に使用することができます。

4. 発振器: 整流ダイオードを発振器に使用し、安定した電圧を生成することも可能です。

5. 保護デバイス: 整流ダイオードはDC電源において保護デバイスとして使用することができます。電源が逆になったときに回路内の他のコンポーネントが損傷することを防ぎます。

このように、整流ダイオードはACをDCに変換する機能を有するため、電子機器において広く使用される重要な半導体デバイスです。


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