ダイオードの順方向電圧とは?
ダイオードの順方向電圧とは、電流が電気回路内のダイオードを通過するときに発生する電圧降下を指します。一般に、ダイオードを通過する電流量とは無関係であり、特定のダイオード ファミリでも同じです。一般的に最も一般的なシリコン ダイオードの場合、ダイオードの順方向電圧降下は約 0.7 ボルト (V) です。
ダイオードは、一方向にのみ電流を流すデバイスであり、電子の一方通行弁のようなものと考えることができます。電子がダイオードを通過するために正しい方向に移動している場合、ダイオードは順方向バイアスと呼ばれます .したがって、ダイオードの順方向電圧降下は、順方向バイアス電圧降下とも呼ばれます。 .
ダイオードは、少量のドープ半導体材料を電極間に挟むことで機能します。この材料は、電子を一方向に通過させ、反対方向には通過させません。このマテリアルには、n ゾーン という 2 つのゾーンがあります 、負に帯電した電子が豊富で、pゾーン 、電子が不足しています。 p ゾーンは、n ゾーンから電子を受け取ることができる正孔を持っていると考えられます。 2 つのゾーンが一緒になって p-n ジャンクション を形成する場合 、電流キャリアとして使用できるすべての n ゾーン電子が使い果たされるまで、電子は n ゾーンから p ゾーンに移動し、pn 接合は 絶縁体 になります。 .
新しい電子が空乏化した n ゾーンに注入され、飽和した p ゾーンから取り除かれると、接合部に電流が流れます。これは、ダイオードが順方向にバイアスされるときに起こることです。電子は pn 接合を横切るのに十分な力を持つ電圧によって押し出される必要があり、この押し出しがダイオードの順方向電圧または順方向バイアス電圧降下の原因となります。
回路の極性が逆で、電子が n ゾーンから取り除かれている間に p ゾーンに電子を注入しようとすると、ダイオードは 逆バイアス と呼ばれます。 そして電流は流れません。この逆バイアス電圧が特定の値 (最大逆電圧) を超えると、ダイオードが故障し、逆電圧破壊と呼ばれるプロセスで大電流が流れる可能性があります。 .ダイオードは永久的な損傷を受けます。
前述のように、ダイオードの種類によって順方向電圧降下が異なります。単純な発光ダイオード (LED) の順方向電圧降下は、タイプによって 1.4 ～ 4 V の範囲になる場合があります。ショットキー ダイオードの場合、順方向電圧降下は通常わずか 0.2 V です。
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