ダイオ－ド

質問

①ダイオ－ドにプラスの電圧を掛けた際、順方向電圧が電圧降下として現れるという意味がわかりません
順方向電圧は一般的に0.6~0.7Vということですが、例えば、0.5Vの電圧を掛けたら、電流は流れず、1V掛けたら電流は、I－V特性表から、1Vの電流が流れるということですよね？
電圧降下すると言うのは、どういうことですか？

②逆バイアスがダイオ－ドにかかるという時は、どういう電子回路を組んだ時ですか？
一方向しか流れないのに、逆電圧が掛かるというのが理解出来ません。ご教示下さい。

回答No.4

Kaneyan-R

①一般整流ダイオードはA-K間で0.6V程電圧降下を起こしますので、0.6V未満の電圧では出力はほぼ0Vです。1Vを掛けたら出力は0.4Vです。流れる電流は負荷の電気抵抗に依存します。

ショットキーバリアダイオードだと電圧降下は0.3V程になります。

②逆バイアスは逆方向電圧の事です。
ダイオードは逆方向に電流が流れないと思っている人が多いですが、微量ながら逆方向へ電流が流れています。これをリーク電流と言います。
このリーク電流が逆方向に流れるため、電圧降下が起きるのです。

そしてこのリーク電流は電圧が高くなるほど大きくなり、ダイオードの耐電圧を越えると一気に流れて、ダイオードを破壊します。

＞一方向しか流れないのに、逆電圧が掛かるというのが理解出来ません。

「何故ダイオードを入れる」のかを考えてください。「一方向へ流すため」ですよね。逆を言えばダイオードを入れないと「逆流が起きる」わけです。

電流は「電圧が高い方から低い方へ流れる」と言うのが基本中の基本。
逆方向へ電流が流れると言うことは「反対側の電圧が高くなる可能性がある（常時ではない）」と言う事を指しているわけです。
よって、ダイオードを入れる場合と言うのは、ダイオードのアノード側よりカソード側の方が電圧が高くなる可能性がある場合がほとんどです。
電圧が高くなることが絶対に無いなら、ダイオードを入れる必要性が無いだけでなく、電圧降下と言うデメリットしかありません。

話は逸れますが、ダイオードの逆方向電流を利用して定電圧を得るのが「ツェナーダイオード」で、普通のダイオードは高電圧（プラス）側にアノード、低電圧（GND）側にカソードを接続しますが、ツェナーダイオードは高電圧側にカソード、低電圧側にアノードを接続して利用します。逆向きに使うのが正常になります。

回答No.3

maskoto

①について
一般的なダイオードの順方向に電圧(順電圧)
をかけたとき、順電圧がある値Vf(立ち上がり電圧)を超えるまでは、電流は極めて微弱なものしか流れない(実質0アンペア)が、Vfを超えた途端極めて大きな電流が流れるようになりますから、手元にあるＩ−V特性のグラフもそのような形状を示しているかと思われます

そこで、例として、そのような特性を持つ
Vf＝0.7ボルトのダイオードと6オームの抵抗と内部抵抗のない電圧源を直列に結んだ回路を考えてみます
ご質問のように、このダイオードに0.5ボルトがかかっているとき、ダイオードに流れる電流はほぼ0であり、直列回路を流れる電流を0とみなせば、オームの法則から抵抗にかかる電圧は0ボルト
キルヒホッフの法則(電圧則)から
電源電圧＝負荷での電圧降下の総和
＝ダイオードの電圧0.5
になりますが、この場合、ダイオードにかかっている順方向電圧0.5が
「順方向電圧(0.5ボルト)が電圧降下(0.5ボルト)として現れるという」
と言う表現になります

次に、
ダイオードの順方向電圧をVf(一般的にはVf＝0.7ボルトくらい)より少しでも大きくすると、途端に順方向の電流がぐんと大きくなりますから、これは見方を変えれば、ダイオードに流れる電流がいくらであっても、ダイオードに順方向電流が流れているならダイオードの端子間の電圧はほぼ一定でVfであると、実質的に言う事ができます
(換言すれば、ダイオードにかかる順方向電圧のマックスは実質的にVf＝0.7)
これを踏まえて、
先程の直列回路において
電源電圧を1ボルトに上げた場合、
抵抗にかかる電圧は必ず正の値であり
ゆえに回路には電流が流れる事になりますから、
ダイオードにかかっている電圧はVf＝0.7
キルヒホッフで、抵抗にかかる電圧は0.3
オームの法則で抵抗の電流＝ダイオードの電流＝回路の電流＝50ミリアンペア
と言う状態になる事が分かります
つまりは、キルヒホッフの法則により
電源電圧＝負荷での電圧降下の総和
＝ダイオードの電圧0.7+抵抗の電圧0.3
と言う状態

このときのダイオードの順方向電圧＝Vf＝0.7について
「(ダイオードの)順方向電圧0.7が、(ダイオードでの)電圧降下0.7として現れる」
と言う表現になるわけです

②について、
回路の一例には

◯─抵抗─●─●─◯
　　　　　│　│
　　　　　▲　▼　
　　　　　│　│
◯────●─●─◯

(▲、はダイオードを意味する)

と言うものがあります
この回路の左端に大きな正弦波の電圧をかけると(信号を入力すると)上の回路がリミッタとなり、
右側の端子間の電圧の最大値が0.7を超えない
出力波形を得られます
このとき、ダイオード▲と▼は交互に逆バイアスとなります

回答No.2

ohkawa3

ダイオードのアノード・カソード間に＋／－の電圧を加た場合にダイオードに流れる電流を模式的に表したのが下図です。
アノード・カソード間に逆方向（負電圧）を加えた場合には、ほとんど電流が流れませんが、順方向（正電圧）を加えた場合には、0.6V～0.7Vで急に流れる電流が増える特性があります。
0.6V～0.7Vという値は、シリコンダイオードの場合で、他の半導体の場合は異なります。
「電圧降下」というのは、順方向に電流を流した場合、理想的（＝電圧損失なし）に電流を流せるのではなく、0.6V～0.7V程度（以上
）の損失が生じますという意味であって、電圧－電流特性の概要を理解していれば、覚えなくても構わないと思います。

「逆バイアス」というのは、逆方向に電圧が加わっている状態であり、ほとんど電流が流れていない状態です。

電子回路技術者特有の言葉は、電圧-電流の模式図や波形を眺めた場合の直感的理解と結びついている場合が多いので、機械技術者が無理に覚えなくても支障ないことが多いと思います。

回答No.1

69015802

①起電力Vの電池と電池とダイオードと負荷を直列につないだ時に負荷にかかる電圧はV-順方向電圧降下になるということです。例えば1.5Vの電池にダイオードを介して1Vで鳴る電子ブザーをつないでも電圧降下による電圧不足で鳴りません。
②かかるというよりかけた場合という方があっているでしょう。ダイオードの極性と逆の電圧をかけた場合と解釈してください。（当然電流は流れませんダイオードはそのためのものですから）但し逆方向耐電圧以上の逆電圧をかけると破壊されて流れますけどね。