ダイオードの用途について教えてください。ダイオードは何かは分かっていますがどのような使用用途なのか教えてください。
整流用のダイオードとツェナーダイオードについてお願いします。

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A 回答 (2件)

整流用ダイオードはダイオードの順方向特性を利用して、交流を直流(脈流)に変換するために使用します。

一番身近な物としてはACアダプターなどで、これはトランスとダイオード、平滑用コンデンサーだけで構成されたものが多いでしょう。最近では小型化や大容量化のためにトランスを用いないスイッチング方式の物も増えていますが、これらの機器でも、交流を直流に変換するのにはやはりダイオードを使用しています。ダイオードとは素子の名称で、整流器と言う意味でレティファイヤーと呼ぶ場合もあります。一般にPN接合型シリコンダイオードが用いられ、形状としては素子を単独でパッケージした物、2つの素子をアノードコモンまたはカソードコモンの状態でパッケージした物、4本の素子をブリッジ構成に接続してパッケージした物などがあります。整流用に使用する場合は以下の点に留意する必要があります。耐電圧は十分な余裕(2~3倍程度)を取る、尖頭電流(誘導負荷や平滑用コンデンサーなど)に対して十分な余裕を持つこと、大電力での使用では放熱にも留意が必要です。また、商用電源程度の周波数であれば問題ないのですがスイッチング電源等で使用する場合は、動作速度が高速なショットキーバリア型やファストリカバリー型を使用しないと正常に動作しないばかりか、破壊にもつながります。

ツェナーダイオードは逆方向に電圧を掛けて使用します。用途としては定電圧電源の基準電圧や回路の入力保護などに用いられています。ツェナーダイオードに逆方向の電圧を印加していくと、ある電圧(ツェナー電圧)で急激に電流が流れ始めます。通常のダイオードでも逆方向に電圧を掛けていけば、ある電圧に達したところで一気に電流が流れ始め(なだれ現象)ますが、これはダイオードの破壊を意味します。ツェナーダイオードでは素子の破壊なしにこの現象が利用できる点が他のダイオードと異なります。
一番単純な使用法はツェナーダイオードと抵抗だけで構成された定電圧回路ですが、ごく少容量の回路以外ではまず使用されません。これはツェナー電圧を超えた分の電圧は全て抵抗とツェナーダイオードで消費されることになり、大電流を流すことが不可能であり、また、回路の効率も低いものになってしまいます。そこで、トランジスタなどの他の能動素子とあわせて使用し、ツェナーダイオード自体は基準電圧の発生用に使用するのが一般的です。実際の使用にあたっては、ツェナーダイオードでの消費電力(ツェナーダイオードに流れる電流×ツェナー電圧)に対して十分な余裕を見ること、余裕が少ないとツェナーダイオード自体の発熱で、電圧が変化してしまいます。通常供給されている(手に入る)物は3V~60V程度の範囲なので必要に応じて分圧回路と併用し必要な電圧得る。ゲートICなどの入力保護に用いる場合ICの電源電圧を超えない範囲でスレッシュホールド電圧に十分な余裕を取ることなどです。

ダイオードにはこの他にも定電流ダイオード(ある負荷に対しての電圧が変化しても電流を一定に保つ、充電器や回路保護などに使用)や、バリキャップ(ダイオードに逆方向の電圧を掛けたときにPN接合層に生じる空乏層の大きさが変わるのを利用しコンデンサとして利用、FM変調等に利用)、発光ダイオード、PINフォトダイオード(光リモコンなどでおなじみ)、GUNダイオード(衛星放送の検波用としてアンテナに組み込まれています)、ゲルマニュームダイオード(シリコンダイオードに比べ低い電圧での動作が可能、シリコンダイオードでは0.6V(機種により異なる)以下ではどちらの方向にも電流が流れない)、などが有ります。また、ダイアック(双方向のツェナーダイオード)は交流回路でトライアックと組み合わせて調光器などに、整流用のダイオードに制御端子を付けた(内部的にはPNPNなどの4層構造)SCR(シリコンコントロールレティファイヤ、シリコン制御整流器)などもダイオードとは呼びませんが、電力制御用の整流器として用いられます。
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この回答へのお礼

sailorさんありがとうございました。こんなに丁寧に。工学なのであまり回答数が無くて困ってました。これを参考にさせてもらいます。本当に感謝してます。

お礼日時:-0001/11/30 00:00

基礎的事項は以下のサイトが参考になります。


1・http://www.picfun.com/partdio.html
(ダイオード)
2.http://www.interq.or.jp/japan/se-inoue/diode.htm
(ダイオード)
3.http://ha3.seikyou.ne.jp/home/tong2/kosaku/mame/ …
(知識 ダイオードの種類と用途)

ご参考まで。
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よろしくお願いします。

Aベストアンサー

抵抗付き発光ダイオードでお勧めのメーカーか詳細を教えてほしい。
※ 下記の計算式に数値を入れてそれに合った制限抵抗を購入すればよいと思います。
http://bake-san.com/led012.htm

左右に5個づつの抵抗付きダイオード(青)で構成する際は、電池を電源した場合、どのような回路にすればよいか。
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添付画像の抵抗とダイオードの情報をお教え下さい.

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>抵抗は10cm程で,HVP2,100MΩ,RIKEN-nと表記されています.
>ダイオードは5cm程で,LB160,IRと表記されています.
1)RIKEN-n は高圧用の特殊抵抗を製作しているメーカが不明です。
(某大手研究所が[RIKEN]関連で多数ヒットしますが関係ないですね。)
2)「IR」はInternatial Rectifier社で間違い無いのですが、「LB160」は三洋電器(Sanyo Semiconductor)の部品シリーズ名で、データシート上で関連はないです。

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・ 機械センサはどういうものをさすセンサなんですか?
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よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

マイクロスイッチ:マウスのボタンやベルトコンベアーの通過物検出に使用されます。

圧電素子:強い荷重の検出、たとえば鉄工所の生産ラインやトラックの重量計など。

光学式変位センサ:いわゆるロータリーエンコーダです。パソコンのマウスや産業用ロボットに使用されます。

ストレインゲージ:大きくて硬い物体に加わる力の大きさを検出します。デジタル体重計や建築物、飛行機の羽などにかかる力の大きさを測定するのに使用されます。圧電素子による荷重計と置き換わりつつあります。

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タッチスイッチ :インバータ蛍光灯のスイッチなどに使用されます。

マイクロスイッチ:マウスのボタンやベルトコンベアーの通過物検出に使用されます。

圧電素子:強い荷重の検出、たとえば鉄工所の生産ラインやトラックの重量計など。

光学式変位センサ:いわゆるロータリーエンコーダです。パソコンのマウスや産業用ロボットに使用されます。

ストレインゲージ:大きくて硬い物体に加わる力の大きさを検出します。デジタル体重計や建築物、飛行機の羽などにかかる力の大きさを測定するのに使用されます。圧電素子による荷重計と置き換わりつつあります。

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乾電池と発光ダイオードを繋いだ時、振るのはなぜですか?


そして、乾電池に流れるのは交流なのに、発光ダイオードはなぜ連続した光の線となってみえるのでしょうか?

気になります。
よろしくお願いします

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振るのは連続した光を見やすくするため

乾電池に交流は流れません!
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Qダイオードの静特性についてお願いします。

ダイオードの静特性についてお願いします。

ダイオードの静特性について

ダイオード(1s1588)を使用して実験を行いました。
ショックレーのダイオード方程式で計算した値と、実際にマルチメータを使用し電流を計測した実験値とを比較しました。

グラフを図として添付しておきます。


計算値と実験値は立ち上がって少しの部分(0.6~0.7[V]程度)まではあまり誤差がないのですが、

0.6~0.7[V]で立ち上がった後の電流の上昇具合が計算値と実験値では圧倒的に違いました。
(1[V]での実験値が50[mA]より小さい程度であったので縦軸を50[mA]までとしているが、ショックレーの方程式に代入して計算した値は363[A]と、電流のオーダーが圧倒的に違っていました。)

【質問】
このように、計算値と実験値に誤差が生まれる原因は何だと考えられますか?

ショックレーのダイオード方程式を用いた計算値を実験値に近づけるための要素として、ある項をつけたせば、実験値のグラフに近づけられる。というような要素を考えた方程式はありますか?もしあれば、どういう意味をなしてその項をつけたしたのか等おしえていただけるとありがたいです。

長くなりましたがよろしくお願いします。

ダイオードの静特性についてお願いします。

ダイオードの静特性について

ダイオード(1s1588)を使用して実験を行いました。
ショックレーのダイオード方程式で計算した値と、実際にマルチメータを使用し電流を計測した実験値とを比較しました。

グラフを図として添付しておきます。


計算値と実験値は立ち上がって少しの部分(0.6~0.7[V]程度)まではあまり誤差がないのですが、

0.6~0.7[V]で立ち上がった後の電流の上昇具合が計算値と実験値では圧倒的に違いました。
(1[V]での実験値が50[mA]より小さい程...続きを読む

Aベストアンサー

>計算値と実験値の値に大きな差が生じた原因
電圧-電流特性の電流の上がり方が違うのは、ダイオード方程式に直列抵抗の項が入っていないからでしょう。

測定したダイオードはダイオード方程式に従うような理想的な特性ではなく、添付図の左側の回路図のように、等価的に直列抵抗 Rs が入っているので、電圧-電流特性の電流の上昇がゆるやかになります。添付図の左下は直列抵抗が0(理想ダイオード)のときと、直列抵抗が25Ω(現実のダイオード)の電圧-電流特性の計算結果です。この計算は、添付図の空色の長方形で囲まれた式でできます(この式は電流 I を与えて電圧 V を求めるものです。ln は自然対数)。

実測した電圧-電流特性から直列抵抗 Rs の概略値は、添付図の左下のように、直線部分の電圧変化ΔVと電流変化ΔIの比から計算できます。実測データから、Rs は 25Ω くらいと推測されます。

実測データから飽和電流 I0 を求めるには、添付図の右下のように、電流の自然対数を縦軸とした電圧-電流特性を描き、電圧が0.6V未満の直線部分を延長した直線(破線)と縦軸が交わるところの電流値を読みます。図の赤色と緑色の特性は I0 = 7×10^(-14) A として計算したものですが、破線と縦軸の交点は 7×10^(-14) A あたりになっています。

熱電圧 VT は、右下の図の電圧が0.6V未満の直線部分の傾斜になります。縦軸が対数なので傾斜というのは直感的には分かりにくいですが、この直線部分の適当な2点(V1, I1)、(V2, I2)を使って次式で計算できます。
   VT = ( V1 - V2 )/ln( I1/I2) --- (1)
ちなみに、飽和電流 I0 も、この直線部分の適当な2点(V1, I1)、(V2, I2)を使って次式で計算できます。
   I0 = I1/exp{ V1*ln( I1/I2)/( V1 - V2 ) } --- (2)

1S1588のSPICEデータはここ(http://www.madlabo.com/mad/edat/spice/ex2/index.htm)に出ていますが、
   .model d1s1588 D( IS=3.4414e-11 N=1.33824 RS=12.3457 BV=145.077 IBV=23.471 NBV=302.287 CJO=2pF TT=2n)
この IS が飽和電流(単位はA)、N が n値、RS が直列抵抗(単位Ω)になります。

>計算値と実験値の値に大きな差が生じた原因
電圧-電流特性の電流の上がり方が違うのは、ダイオード方程式に直列抵抗の項が入っていないからでしょう。

測定したダイオードはダイオード方程式に従うような理想的な特性ではなく、添付図の左側の回路図のように、等価的に直列抵抗 Rs が入っているので、電圧-電流特性の電流の上昇がゆるやかになります。添付図の左下は直列抵抗が0(理想ダイオード)のときと、直列抵抗が25Ω(現実のダイオード)の電圧-電流特性の計算結果です。この計算は、添付図の空色の長方...続きを読む

QLED 発光ダイオードの抵抗 モーターを並列に

現在、発光ダイオードと330Ωの抵抗があります。
それにモーター(適正電圧=1.5V)に並列につなぎます。
テスト時は、4.5Vで発光ダイオード二つ、並列につなぎました。けっこう明るくつきました。
それでさらにできるだけ明るくしたいのです(発光ダイオードが過電流にならない程度に)抵抗は用意します、モーターの回転も速くできればうれしいです。
抵抗が必要ならば買ってきます。
どうすればよいでしょうか?

Aベストアンサー

こういう接続でしょうか?

+4.5Vーーーーーーー
      |     |
      |     R  330Ω  11.2mA(R), 6.4mA(G)
      |     |
      |     |
      M     |← 1.8V(R)、2.4V(G)
      |     |
      |     LED
      |     |
      |     |
 GNDーーーーーーー

(この接続で間違いなければ・・・)
LEDの色が書いてないので分からないのですが、もし赤色ならLEDの両端の電圧は約1.8Vなので、
11.2mA流れているはずです。
抵抗を200Ωにすれば、18mA流れるのでちょっと明るくなるでしょう。
100Ωにすると27mA流れます。
LEDの定格が分からないのですが、27mAは多分定格を超えていると思います。
長期間使いたいなら、150Ωでとめておいた方が安全です。
数時間でLEDが壊れてもよければ100Ωを入れてもかまいません。

緑色のときはどうなるか・・・「オームの法則」で計算してみてください。

こういう接続でしょうか?

+4.5Vーーーーーーー
      |     |
      |     R  330Ω  11.2mA(R), 6.4mA(G)
      |     |
      |     |
      M     |← 1.8V(R)、2.4V(G)
      |     |
      |     LED
      |     |
      |     |
 GNDーーーーーーー

(この接続で間違いなければ・・・)
LEDの色が書いてないので分からないのですが、もし赤色ならLEDの...続きを読む

Q【法律と消費税】「消費税の使用用途は法律で決められている。 2012年8月、与党、民主党の野田政権

【法律と消費税】「消費税の使用用途は法律で決められている。

2012年8月、与党、民主党の野田政権のときに3党修正合意により、使途規定されている。

その使途は4分野に限られる。

一般会計・社会保障関係費のうちの4分野です」

この4分野って何ですか?

これって今も有効な法律ですか?

Aベストアンサー

平成25年3月に消費税法の一部が改訂されて、消費税収入の使途が明確化されました。 地方分を除く国分の消費税の使途は社会保障4経費である、1.年金の社会保障給付、2.医療の社会保障給付、3.介護の社会保障給付、4.少子化に対処するための施策に要する経費です。

Qダイオードブリッジの交流入力側に直流入力できますか?出来るとしたら出力

ダイオードブリッジの交流入力側に直流入力できますか?出来るとしたら出力側電圧など どうなるのでしょうか?

Aベストアンサー

4個のダイオードの向きを書く。「加えられているエネルギーは入力端から出力方向向きの1個のダイオードを通って+端子から負荷へ流れる。負荷から-端子に戻って入力方向向きの1個のダイオードを通ってエネルギー源に帰って行く」の流れを追えると理解が深まります。
ACに於いての最初のサイクル及び次の反転サイクルの流れ。DCを加えた場合の流れ。

Qツェナーダイオードが壊れたら短絡状態?

電子部品それぞれの仕様等詳細な知識は殆どありません。

タイトルの通りで、
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また普通、規格に許容電流というのが存在するものなのか。
壊れたら短絡状態になったままになるものかどうか。

出来れば、普通のダイオードとの比較もあれば助かります。
(ZDは許容範囲であれば何度でも使えるけど
 普通のダイオードは一度降伏すると壊れる、など)

Aベストアンサー

許容電流というよりは許容電力です。型名ごとに許容損失(W)というのが決められていて、
これをある程度越えると発熱で高温になりすぎて破壊します。
一般的にはPN接合の短絡破壊のようです。

普通のダイオードは局部的に電流集中して降伏しますので再起不能になります。
ツェナーダイオードは全域で降伏するように設計されています。(参考URL)
参考URLはPDFですので直接記載できません。
Googleで「ツェナーダイオード 雑音密度」で検索して「解説」というのを
読んでください。


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