ダイオード:定義、機能、動作原理、例、タイプ

ダイオード:定義、機能、動作原理、例、タイプ –の他の重要なコンポーネントの1つ 電子機器はダイオードです. ダイオードは基本的な半導体デバイスです。 ダイオードには多くの種類があり、それぞれの種類には独自の機能と特性があります。 ダイオードは、半導体グループの中で最も単純なコンポーネントです。


「ダイオード」という言葉 は「2つの電極」を意味する複合語です。「di」は2つを意味し、「oda」は電極を意味します。 したがって、ダイオードは2層のN電極(カソード)とP層(アノード)です。ここで、Nは負を意味し、Pは正を意味します。 ダイオードはいくつかの部分に分かれており、そのうちの1つはツェナーダイオード、ゲルマニウム、シリコンダイオードです。


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ダイオード

専門家によるダイオードの定義

クイックリードリスト公演
1.専門家によるダイオードの定義
1.1.ダイオードの歴史
1.2.ダイオード構造
2.ダイオードの記号と構造
2.1.ダイオードの動作原理
2.2.半導体ダイオードの種類
2.2.1.通常のダイオード
2.2.2.フラッシュダイオードダ
2.2.3.猫のウィスカーダイオード
2.2.4.固定電流ダイオード
2.2.5.EsakiまたはBreakthroughDiode
2.2.6.ガンダイオード
2.3.ダイオードの特性とそのしくみ
2.3.1.ゼロ電圧が与えられたダイオード
2.3.2.負の電圧が与えられたダイオード
2.3.3.正の電圧が与えられたダイオード
3.整流ダイオード
3.1.整流器(WAVE整流器)の定義とそのタイプ
3.2.整流回路へのダイオードの応用
3.2.1.半波整流回路
3.2.2.全波整流回路
3.2.3.ブリッジ整流回路
3.2.4.全波整流器の平滑化原理
3.3.ツェナーダイオードの特性と用途
4.ツェナーダイオードとは?
4.1.一部のツェナーダイオードの特性
4.2.回路へのツェナーダイオードの応用
4.3.ゲルマニウムダイオードの特性と用途
4.4.シリコンダイオードの特性と用途
4.5.これを共有:
4.6.関連記事:
  • ダイオードは、電流/電圧を一方向にのみ流すことができる電子デバイスです。ダイオードは、2つの電極を備えた真空管の一種です。 したがって、ダイオードは整流器として使用できます
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    電流つまり、交流または電圧(AC)を直流または電圧(DC)に変換する電子デバイスです。 真空管タイプのダイオードは、イギリスの科学者SirJ.A.によって最初に作成されました。 1904年のフレミング(1849-1945).

  • パワーダイオードは一般に、最大ピーク電圧と最大順方向電流特性を備えた整流器として使用されます。 パワーダイオードは一般的にシリコンでできています。

  • パワーダイオードは、回路などのパワーエレクトロニクス回路で広く使用されている半導体コンポーネントの1つです。 整流器、スイッチングレギュレータのフリーホイーリング(バイパス)、セパレータ回路、負荷からソースへのフィードバック回路、および 等 実際には、パワーダイオードは理想的なスイッチと見なされることがよくありますが、実際には違いがあります。

  • さまざまな電子回路では、回路のモデルや目的に応じて、さまざまな種類や種類の半導体ダイオードに遭遇することがよくあります。 ダイオードは最も単純な半導体部品です。 ダイオードという言葉は、アプローチという言葉から来ています。つまり、2つの電極(diは2つを意味します)には2つの電極、つまりアノードとカソードがあります。

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ダイオードの歴史

結晶(半導体)ダイオードは熱電子ダイオードの前に普及しましたが、熱電子ダイオードと結晶ダイオードは同時に別々に開発されました。 熱電子ダイオードの動作原理は、 フレデリックガスリー 1873年にクリスタルダイオードの動作原理は1874年にドイツの研究者によって発見されましたが、 カールフェルディナントブラウン.


本発明の時点では、そのような装置は整流器として知られていた(整流器). 1919年、 ウィリアム・ヘンリー・エクルズ から来るダイオードという用語を紹介します 平均 、および 頌歌 (から δος)は「パス」を意味します。

半導体ダイオード
さまざまな半導体ダイオード

  • ダイオード構造

ダイオードは、P型とN型の半導体材料を組み合わせて作られています。 したがって、ダイオードはしばしばPN接合と呼ばれます。 ダイオードは、電子が過剰な材料であるN型半導体材料と、1つの電子が不足しているP型の半導体材料を組み合わせたもので、正孔を形成します。 この場合の穴は、電荷キャリアとして機能します。 ダイオード(アノード)のP極がソースの正極に接続されている場合、電流が流れます N側(陰極)の自由電子が移動して穴を埋め、流れが発生する電気 電流。


逆に、P側が負のバッテリー/ソースに接続されている場合、電子はソースの正の端子に向かって移動します。 ダイオードには電子移動はありません。


パワーダイオードの構造は、PN接合信号ダイオードの構造と同じです。 違いは、パワーダイオードは通常のシグナルダイオードよりも電力容量(電流と電圧)が高いが、スイッチング速度が遅いことです。


パワーダイオードは、一般にダイオードとして2つの端子、つまりアノード(A)端子とカソード(K)端子を持つPN接合半導体コンポーネントです。


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ダイオードの記号と構造

ダイオードの記号と構造

正側(P)はアノードと呼ばれ、負側(N)はカソードと呼ばれます。 ダイオードの記号は、P側からN側に向かう矢印のようなものです。 したがって、これは、電流がP側からN側に流れやすい従来の電流を彷彿とさせます。


  • ダイオードの動作原理

真空ダイオードの動作原理は、1880年2月13日にトーマスエジソンによって再発見され、1883年に特許を取得しました(米国特許307,031)が、それ以上開発されませんでした。 ブラウンは1899年に水晶整流器の特許を取得しました。 ブラウンの発明は、ジャガディッシュチャンドラボースによって無線検出器の有用なデバイスにさらに発展しました。


ダイオードは、P型とN型の半導体材料を組み合わせて作られています。 したがって、ダイオードはしばしばPN接合と呼ばれます。 ダイオードは、電子が過剰な材料であるN型半導体材料と、1つの電子が不足しているP型の半導体材料を組み合わせたもので、正孔を形成します。 この場合の穴は、電荷キャリアとして機能します。


ダイオードのP極(一般にアノードと呼ばれます)がソースの正極に接続されている場合、 N側(陰極)の自由電子が移動して穴を埋める電流の流れ 電流が流れます。


逆に、P側が負のバッテリー/ソースに接続されている場合、電子はソースの正の端子に向かって移動します。 ダイオードには電子移動はありません。


半導体ダイオードの種類

幾何学的サイズ、レベルの両方の物理的側面の違いのみを強調する接合ダイオードにはいくつかのタイプがあります ドーピング、電極タイプまたは接合タイプ、またはガンダイオード、レーザーダイオード、ダイオードなどのまったく異なるデバイス MOSFET。


  • 通常のダイオード

上記のように動作します。 それは通常、汚染されたシリコン、またはあまり一般的ではないがゲルマニウムから作られています。 最新のシリコン整流ダイオードが開発される前は、亜酸化銅(キュプロックス)およびセレンの場合、この合流点は効率が低く、順方向電圧降下が大きくなります(通常、1あたり1.4〜1.7 V 接合部、逆応力に対する耐性を強化するために接合部の複数の層が積み重ねられている)、埋め込みが必要 大きな材料(ダイオードの金属基板の延長である場合もあります)、高電流定格のシリコンダイオードよりもはるかに大きい 同じ。

アノードとカソード

  • フラッシュダイオードダ

逆バイアス電圧がP-N接合の絶縁破壊電圧を超えると逆方向に導通するダイオード。 電気的に類似しており、区別が難しい ツェナーダイオード、および誤って呼ばれることもあります ツェナーダイオード、このダイオードは別のメカニズム、つまりフラッシュ効果によって導通しますが。 この効果は、p-n接合にまたがる逆電界がでイオン化波を引き起こすときに発生します。 出会い、それを流れる大きな電流を引き起こし、バーストフラッシュを彷彿とさせる ダム。


フラッシュダイオードは、損傷することなく特定の逆電圧で突破するように設計されています。 フラッシュダイオード(6.2Vを超える逆絶縁破壊電圧を持つ)とダイオードの違い ツェナーは電子の平均自由行程を超えるチャネル長であるため、 彼ら。 わかりやすい違いは、両方の温度係数が異なり、フラッシュダイオードの係数が正であるのに対し、ツェナーの係数は負であるということです。


  • 猫のウィスカーダイオード

これは点接触ダイオードの一種です。 猫のウィスカーダイオードは、半導体結晶(通常は方鉛鉱または石炭片)に押し付けられた細くて鋭い金属線で構成されています。 ワイヤーが陽極を形成し、結晶が陰極を形成します。 猫のウィスカーダイオードは鉱石ラジオとも呼ばれ、鉱石ラジオ受信機で使用されます。


  • 固定電流ダイオード

これは実際には、ゲートピンがソースレッグに直接接続されたJFETであり、2チャネル電流リミッタのように機能します(電圧を制限するツェナーに類似しています)。 このデバイスは、電流が特定の値まで流れることを可能にし、電流がそれ以上増加するのを防ぎます。


  • EsakiまたはBreakthroughDiode

これらのダイオードは、量子トンネリングによって動作領域に特徴的な負性抵抗があり、それによって信号増幅と単純な双定常回路が可能になります。 このタイプのダイオードは、放射性放射線に対しても最も耐性があります。


  • ガンダイオード

これらのダイオードは、負性抵抗領域を持つGaAsやInPなどの材料でできているという点でトンネルダイオードに似ています。 適切なバイアスをかけると、ダイポールドメインが形成され、ダイオードを通過して、高周波マイクロ波発振器を作成できるようになります。


  • 無線復調

ダイオードの最初の使用は、振幅変調(AM)無線信号の復調でした。 ダイオードは無線周波数AM信号を整流し、オーディオ信号を残します。 オーディオ信号は、単純な電子フィルターを使用してキャプチャされ、増幅されます。


  • 現在の整流器

電流整流器はダイオードから作られ、ダイオードは交流(AC)をに変換するために使用されます 直流(DC). 最も一般的な例はアダプタ回路です。 アダプターでは、ダイオードを使用して交流を直流に整流します。 別の例は自動車用オルタネーターで、ダイオードがACをDCに変換し、DCダイナモの整流子リングよりも優れた性能を提供します。

いくつかのタイプのダイオード

特徴 ダイオードとその仕組み

回路内でダイオードがどのように機能するかを理解できるようにする 電子 次の3つの状況を確認できます。

1. ダイオードにはゼロ電圧テガンガンが与えられます
2. ダイオードには負の電圧が与えられます
3. ダイオードには正の電圧が与えられます


  • ゼロ電圧が与えられたダイオード

ゼロ電圧が与えられたダイオード

ダイオードにゼロ電圧が与えられると、カソードから電子を引き付ける電界はありません。 陰極で加熱される電子は、陰極からそれほど遠くない位置にジャンプして空間電荷を形成することしかできません。


電子が陰極にジャンプできないのは、ヒーターによる加熱によって電子に与えられたエネルギーが、電子を移動させてプレートに到達させるのに十分でないためです。

  • 負の電圧が与えられたダイオード

負の電圧が与えられたダイオード
  • 正の電圧が与えられたダイオード

正の電圧が与えられたダイオード

ダイオードに正の電圧が与えられると、プレート上の正の電位が電子を引き付けます。 熱電子放出により陰極から放出されたばかりのこの状況で、新しい電流が流れます 発生する。 流れる電流の量は、プレートに印加される正の電圧の量によって異なります。 プレート電圧が大きいほど、流れる電流も大きくなります。


このようなダイオードの性質上、特定の電圧状況でのみ電流を流すことができるため、ダイオードは電流整流器(整流器)として使用できます。 実際、ダイオードは回路内のAC電圧からDC電圧への整流器として広く使用されています 電子.


ほぼすべての機器 電子aには直流電流源が必要です。 整流器は、交流から直流を取得するために使用されます。 電流または電圧は完全にフラットである必要があり、供給される機器に干渉を引き起こさないようにパルス化してはなりません。


能動部品の1つとしてのダイオードは、回路で非常に一般的に使用されています 電子a、形状がシンプルで用途が非常に広いため。 ダイオード回路には、半波整流器(半波整流器)、全波整流器など、いくつかの種類があります。 (全波整流器)、カッター回路(クリッパー)、クランプ回路(クランパー)、電圧逓倍器(電圧 乗数)。 以下は、整流ダイオードを表す画像です。

正側(P)はアノードと呼ばれ、負側(N)はカソードと呼ばれます。
正側(P)はアノードと呼ばれ、負側(N)はカソードと呼ばれます。

正側(P)はアノードと呼ばれ、負側(N)はカソードと呼ばれます。 ダイオードの記号は、P側からN側に向かう矢印のようなものです。 したがって、これは、電流がP側からN側に流れやすい従来の電流を彷彿とさせます。


整流ダイオード

受信ダイオードを知る


整流器(WAVE整流器)の定義とそのタイプ

  • 整流器またはインドネシア語で波整流器と呼ばれるものは、電源回路の一部です。 AC(交流)信号をDC(直接)信号に変換する機能を備えた電源または電源 電流)。 この波整流回路は、一般的にダイオードを主成分として使用します。

整流回路へのダイオードの応用

PN接合ダイオードは一方向にしか電流を流すことができないため、交流(AC)を直流(DC)に変換する整流器として使用できます。 私たちが研究している整流器には、半波整流器と全波整流器の2種類があります。


  • 半波整流回路

最も単純な整流回路は、ダイオードで構成される半波整流器です。 半整流器に示すように、変圧器の2次側に取り付けられ、負荷Rと直列に接続されています 波。 ランプ、リレー、バッテリーなどの負荷に必要な直流電圧。 変圧器は、特定の交流電圧を整流に適した電圧に変換します。

半波整流回路

トランスの2次側は、半波整流回路の入力電圧です。 この入力電圧は、正弦波の形の交流電圧です。 ある期間に、正と負の電圧の​​極性が交互に変化します。 1つの波の周期、つまり正の半周期と負の半周期のみを考慮します。


正の半周期では、ダイオードは順方向にバイアスされます(アノード(A)は正極性に対応します) カソード(K)は負極性に対応しているため、ダイオードは負荷に電流を流します R。 純粋に抵抗性のRと見なされる負荷の場合、出力電圧または負荷の両端は入力電圧に等しくなります。 したがって、出力電圧の形式は半波電圧に等しくなります。


次の負の半周期で、ダイオードは逆バイアスされます(アノード(A)は極性に対応します 負であり、カソード(K)は正極性に対応しているため、ダイオードは電流を流しません。 Rをロードします。 これにより、負荷の両端間の出力電圧はゼロに等しくなり、以下に示すように水平の直線で表されます。


半波整流回路の出力電圧波形を下図に示します。 入力電圧波形の正の半周期でのみ一方向の出力電圧を生成するため、半波整流器と呼ばれます。


半波整流器の出力信号形状
  • 全波整流回路

1つの全波に電流を流して出力電圧をより簡単に平準化し、一定値を生成できるようにするために、全波整流器を使用します。 全波整流器は、下の回路図に示すように、ブリッジ整流器とも呼ばれるホイートストンブリッジのように接続された4つのダイオードを使用できます。


全波整流回路

ブリッジ整流器は常に負荷Rに電流を流すダイオードのペアですが、他のダイオードのペアはそうではありません。 この回路では、ダイオードのペアはD1とD4、およびD2とD3です。 (単に、ダイオードのペアは、矢印が平行なダイオードで示されます)。


正の半周期では、ダイオードペアD2とD3は順方向にバイアスされ、ダイオードペアD1とD4は逆方向にバイアスされます。 電流は、入力電圧からダイオードペアD2とD3、および負荷Rを介してaからbの方向に流れます。 したがって、この期間では、出力電圧は入力電圧と等しくなります。


負の半周期では、ダイオードペアD4とD1は順方向にバイアスされ、ダイオードペアD2とD3は逆方向にバイアスされます。 電流は、図に示すように、入力電圧からダイオードペアD1とD4および負荷Rを介して、aからbまで同じ方向に流れます。 負の入力電圧は出力で正になっていると言えます。 また、入力電圧と出力電圧の波形を下図に示します。


全波整流器出力信号形状Bentuk

したがって、ブリッジ整流器は1波周期で一方向の出力電圧を生成します 入力電圧が印加されると、ブリッジ整流器は波整流器とも呼ばれます。 いっぱいです。


  • ブリッジ整流回路

ブリッジシステムで配置されたダイオードトポロジーを利用した整流器です。 このシステムは、すべての入力正弦波サイクルを取りますが、単相入力を使用します。 このシステムは、巻線の使用を節約できるため、単相入力の電源システムでより効率的です。


ブリッジシステム整流器は、各サイクルで使用される各ダイオードで交互に順方向仕事を利用します。 正のサイクルでは、1番目と2番目のダイオードが順方向に動作し、次に負のサイクルで、変化する3番目と4番目のダイオードが順方向に動作します。 このシステムは、家庭用電気などの低周波正弦波信号の単一電圧整流器アプリケーションに最適で最も人気があると考えられています。


  • 全波整流器の平滑化原理

半波整流器とブリッジ整流器(全波)によって生成される直流電圧は、かなり大きなリップル(不均一な電圧波)を持っています。 このような直流電圧は、コンポーネントに与えられる要件を満たしていません ラジオ、テレビ、コンピューターに見られる電子機器で、直流電圧が必要です。 もっと均等に。


簡単に言えば、以下のグレーディングシステムの回路図に示すように、負荷Rに並列に大容量の電解コンデンサを取り付けることで直流電圧を平準化できます。

フィルタリングされた全波整流回路

このコンデンサグレーディングシステム回路は、グレーディングコンデンサまたはストレージコンデンサ(リザーバ回路)と呼ばれます。 負荷の両端の電圧がAとBの間の時間とともに増加すると、コンデンサCは、トッププレートの極性が正になるように充電されます。 BとCの間の整流器の出力電圧が低下するとすぐに、容量Cは負荷Rを介して電荷を放電します。


その結果、荷重の両端の応力がゼロに達することはなく、太い線の経路をたどります。 電圧波のリップルは小さく、負荷の両端で生成される直流電圧はやや均一であるように見えます。


ツェナーダイオードの特性と用途

定義 ツェナーダイオード

ツェナーダイオードは 印加電圧が「絶縁破壊電圧」または「ツェナー電圧」の制限を超えると、電流を逆方向に流す特性を持つダイオード。. これは、一方向にのみ電流を流す通常のダイオードとは異なります。


ツェナーダイオード

通常のダイオードは、ブレークダウン電圧より下に逆バイアスされている場合、電流が反対方向に流れることを許可しません。 動作電圧制限を超えると、過電流により通常のダイオードが破損し、発熱します。


ただし、このプロセスは、機能の制限内で実行された場合は元に戻すことができます。 フォワードフィードの場合(矢印の方向による)、このダイオードはシリコンダイオードで通常の約0.6ボルトの電圧降下を提供します。 この電圧降下は、使用するダイオードのタイプによって異なります。


ツェナーダイオードは、ツェナー電圧と呼ばれる大幅に低減されたブレークダウン電圧で意図的に作られていることを除いて、通常のダイオードとほぼ同じ特性を持っています。 ツェナーダイオードには高濃度にドープされたp-n接合があり、電子がp型材料の価電子帯からn型材料の伝導帯にトンネリングできるようにします。 逆給電ツェナーダイオードは、制御されたブレークダウン電圧動作を示し、電流を流してツェナー電圧での電圧降下を維持します。


たとえば、3.2ボルトのツェナーダイオードは、逆供給された場合、3.2ボルトの電圧降下を示します。 ただし、電流が制限されているため、通常、ツェナーダイオードを使用して基準電圧を生成します。 小電流アプリケーションで電圧を安定させる、大電流を流すにはICまたはサポート回路が必要です いくつか トランジスタ 出力として。


ブレークダウン電圧は、ドーピングプロセスで正確に制御できます。 最も一般的な許容誤差は5%と10%ですが、0.05%以内の許容誤差を達成できます。

この効果はアメリカの物理学者によって発見されました、 クラレンス・メルビン・ツェナー.


同じ効果を生み出す別のメカニズムは、アバランシェダイオードの場合と同様にアバランシェ効果です。 これらの2種類のダイオードは実際には同じプロセスで形成され、両方の効果は実際には両方の種類のダイオードで発生します。 5.6ボルトまでのシリコンダイオードでは、ツェナー効果が主な効果であり、この効果は負の温度係数を示します。 5.6ボルトを超えると、アバランシェ効果が主な効果になり、正の温度係数の性質も示します。


5.6ボルトのツェナーダイオードでは、2つの効果が同時に発生し、2つの温度係数が互いに打ち消し合います。 したがって、5.6ボルトのダイオードは温度に敏感なアプリケーションの最初の選択肢です。


最新の製造技術により、5.6ボルトよりはるかに低い電圧で非常に小さな温度係数のダイオードを製造することが可能になりました。 しかし、高電圧ユーザーの出現により、温度係数も短いように見えます。 75ボルトのダイオードの熱係数は12ボルトのダイオードの10倍です。


ツェナーダイオードの特性曲線

市場に出回っているすべてのダイオードは、マーキングが書かれて販売されているか、動作電圧コードがダイオードクリスタルの表面に書かれています。 ツェナーダイオード.


ツェナーダイオードポール

一部のツェナーダイオードの特性

一部のツェナーダイオードの特性

注意

Uz =ツェナー電圧

D(ma)=ツェナーダイオード電流

D(オーム)=ツェナーの抵抗


ツェナーダイオードがブレークダウン領域で動作する場合、小さな電圧を追加すると電流が大幅に増加します。 これは、ツェナーダイオードのインピーダンスが小さいことを示しています。 インピーダンスは次の方法で計算できます。


ツェナー電圧の変化

最も重要なツェナーダイオードの用途は、電圧レギュレーターまたはスタビライザー(電圧レギュレーター)としてです。 ツェナーダイオードを使用した電圧安定器の基本回路を下の画像に示します。 この回路が電圧安定器として適切に機能するためには、ツェナーダイオードがブレークダウン領域で動作する必要があります。 つまり、ソース電圧(Vi)を提供することにより、ツェナーダイオード電圧(Vz)よりも大きくなければなりません。

ツェナーダイオードを備えたスタビライザの基本回路

回路へのツェナーダイオードの応用

ダイオードは、電源整流回路またはACからDCへのコンバータで広く使用されています。 1N4001、1N4007などの多くのダイオードが市場に出回っています。 それぞれのタイプは、最大電流とそのブレークダウン電圧によって異なります。


ツェナーは、電圧レギュレータアプリケーション(電圧レギュレータ)に広く使用されています。 もちろん、絶縁破壊電圧にもよりますが、多くの種類のツェナーが市場に出回っています。 データシートでは、この仕様は通常Vz(ツェナー電圧)と呼ばれ、許容誤差と消費電力機能を備えています。

LEDアレイ

LEDはインジケーターとしてよく使用され、各色は異なる意味を持つことができます。 オン、オフ、点滅は他のことも意味します。 アレイ(アレイ)の形のLEDは、大きなディスプレイにすることができます。 7セグメントの形でLEDとしても知られているか、14セグメントもあります。 通常、数字とアルファベットの数字を表示するために使用されます。

7セグメントの形のLEDまたは14セグメントもあります
  • 電圧レギュレーター

ツェナーダイオードは通常、電圧レギュレーターまたはスタビライザー(電圧レギュレーター)として適用されます。 ツェナーダイオードを使用した電圧安定器の基本回路を下の画像に示します。 この回路が電圧安定器として適切に機能するためには、ツェナーダイオードがブレークダウン領域で動作する必要があります。 つまり、ソース電圧(Vi)を提供することにより、ツェナーダイオード電圧(Vz)よりも大きくなければなりません。


ツェナーダイオードを備えたシンプルな電圧レギュレータ回路
ツェナーダイオード付き電圧レギュレータ回路
ツェナーによって吸収される電力は
  • ACからDCへの回路整流器の電流
ACからDCへの回路整流器の電流
  • 電圧調整回路
電圧調整回路

周波数乗算器としてのダイオードの実装。 たとえば、入力周波数は50 Hz、出力は100Hzです。


  • 信号ミキサーとしてのダイオード
信号ミキサーとしてのダイオード
  • LEDの実装
LEDの実装
  • スイッチとしてのダイオード(スイッチ)
スイッチとしてのダイオード(スイッチ)

ゲルマニウムダイオードの特性と用途

ゲルマニウムダイオードは、シリコンダイオードよりもリーク電流が大きくなります。 室温では、ゲルマニウムはシリコンよりも1000個の少数キャリアを持ちます。 したがって、シリコンダイオードが好ましい。 ただし、ゲルマニウムダイオードには、シリコンダイオードよりも利点があります。つまり、「ターンオン」電圧が低く、抵抗が低くなります。 特定のアプリケーションでは、ゲルマニウムダイオードが引き続き使用されます。

ゲルマニウムダイオード

p-n接続の特性p-n接合ダイオードの電流と電圧の関係は次の式で表されます。

I = I0(e V / h VT – 1)

Io =飽和逆流の場合

h =ゲルマニウムの場合は1、シリコンの場合は2

VT = 1/11600 (温度での等価ボルト)

=室温で0.026ボルトT = 300 K


ゲルマニウムとシリコン用のpnダイオードの高度な特性を図に示します。 しきい値電圧Vfがあることがわかります。 しきい値電圧を下回ると、ダイオード電流は非常に小さくなります。 しきい値電圧は、ゲルマニウムの場合は約0.2 V、シリコンの場合は0.6ボルトです。


大きな逆バイアス(VZ)、突然の大きな逆電流が発生します。 この領域では、ダイオードはその領域にあると言われています。

温度の影響。 Ioの変化に対する温度の影響は約7%/ oCです。 (1.07)10 = 2なので、電流Ioは10oC増加するごとに2倍になります。

温度Tでの電流Ioは次のとおりです。
Io(T)= Io1 x 2(T-T1)/ 10

Io1の場合:温度T1での電流Io。


遷移容量。 逆の前置詞により、キャリアの大部分がジョイントから離れるように移動するため、たわみ領域が広くなります。 遷移容量Cの影響があると考えられます。

ゲルマニウムダイオードには次の特性があります。

  • 小さな体格
  • 大出力の回路に使用
  • 最大500ボルトの高電圧に耐性
  • 最大10アンペアの大電流に耐性
  • 失われる電圧はわずか0.7ボルトです。

シリコンダイオードの特性と用途

シリコンダイオード

シリコンダイオードは、整流器、感電電圧保護装置などとして電源装置に広く使用されています。 例:1N4001、1N4007、1N5404など。


整流ダイオードは 交流(ac)から直流(DC)へ、またはAC電流をDCへ変換する電圧/電流整流器として機能するシリコン材料製のダイオードの一種。 一般的に、このダイオードは象徴されています。

シリコンダイオードの記号

シリコンダイオードには、次の特性または特性があります。

  1. 小さな体格
  2. アダプター回路で電流レベラーとしてよく使用されますが、電子スイッチとしても使用できます。
  3. 最大約150アンペアの大電流に耐性
  4. 最大1000ボルトの高電圧に耐性


  • 結論

上記の説明に基づいて、ダイオードは交流電圧(AC)を直流電圧(DC)に変換する整流器として機能すると結論付けることができます。 ほとんどすべての電子機器は直流(DC)ソースを必要とするため、ダイオードは非常に重要です。


パワーダイオードは一般に、最大ピーク電圧と最大順方向電流特性を備えた整流器として使用されます。 パワーダイオードは一般的にシリコンでできています。


パワーダイオードは、回路などのパワーエレクトロニクス回路で広く使用されている半導体コンポーネントの1つです。 整流器、スイッチングレギュレータのフリーホイーリング(バイパス)、セパレータ回路、負荷からソースへのフィードバック回路、および 等 実際には、パワーダイオードは理想的なスイッチと見なされることがよくありますが、実際には違いがあります。


ほとんどすべての電子機器には直流電流源が必要です。 整流器は、交流から直流を取得するために使用されます。 電流または電圧は完全にフラットである必要があり、供給される機器に干渉を引き起こさないようにパルス化してはなりません。


電子機器の他の重要なコンポーネントの1つはダイオードです。 ダイオードは基本的な半導体デバイスです. ダイオードには多くの種類があり、それぞれの種類に独自の機能と特性があります。


ツェナーダイオードは、逆方向に流れる電流を流す特性を持つダイオードです。 印加電圧が「ブレークダウン電圧」または「電圧」制限を超える場合は逆になります ツェナー」。


ゲルマニウムダイオードには次の特性があります。

  1. 小さな体格
  2. 大出力の回路に使用
  3. 最大500ボルトの高電圧に耐性
  4. 最大10アンペアの大電流に耐性
  5. 失われる電圧はわずか0.7ボルトです。

シリコンダイオードには、次の特性または特性があります。

  • 小さな体格
  • アダプター回路で電流レベラーとしてよく使用されますが、電子スイッチとしても使用できます。
  • 最大約150アンペアの大電流に耐性
  • 最大1000ボルトの高電圧に耐性

  • 提案

リーダーが回路でダイオードを使用したい場合は、ツェナーダイオード、ゲルマニウム、シリコンなど、リーダーは最初にダイオードをチェックする必要があります。

ダイオードチェック

参考文献
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