ダイオードの種類について、書くつもりが・・・ 2011/07/18 (Mon)

大体2か月空いてようやく思い出しました。すっかり忘れてた・・・。

 という訳で今までの記事でどんなことを書いてきたかということから話しましょうか。

まず最初のこの記事。ここではダイオードとはどういうものなのか。

どういった特性、作用があるのかということを端的に説明しましたね。


次にこの記事。ここでは前回紹介した整流作用によってどんなことができるか。といったことを説明しました。


今日の記事では、ちょっとその辺の話から外れて、ちょっと特殊な特性を持ったダイオードについて紹介していこうと思います。


まずはツェナーダイオード。


これはどんなダイオードかというと、ツェナー効果を利用しているダイオードです。


例えば、ダイオードって逆向きに電流は流せませんよね。

でも無理に流そうとしたらどうなるでしょう？

答えはダイオードの破壊。いい感じでひび割れたり、酷い時には真っ二つになったりします。


でもツェナーダイオードは逆向きにある程度の電圧（大体10V前後？）をかけてやると、

逆向きなのに電流が流れてくれます。これはがツェナー効果です。

まぁ要するにある一定上の逆電圧でダイオードの効果を失うダイオードという訳ですね。

充電回路や昇圧回路、電源安定化回路によく使われますね。

一見ダイオードのできそこないみたいに見えるかもしれませんが、

普通のダイオード程度には使用頻度があったりする役に立つヤツです。

因みに秋月電子にはこのツェナー効果電圧が5V前後のものがあるので非常に便利ですよ。

回路図記号はこんな感じ

次はショットキーダイドードです。

ショットキーバリアダイオードとも言います。

中に金属が入ったショットキー接合という接合方式を使っていて、

簡単に言うとダイオード内の電圧降下が低く、また、通常のダイオードより高速で動作します。

只、逆方向電圧に対しての耐圧が弱く、また、逆方向の漏れ電流も大きいです。


なので通常のダイオードより若干ダイオードとしての特性の性能は落ちるけど、

その分早くて電圧降下が低いダイオードという訳です。

速度重視の為、オーディオ件の電源やICなどの中に使われることが殆どです。

また、更に早くなるとこんな感じの外装になったりします。

回路図記号はこんな感じ。ツェナーダイオードと似ていますね。


次はバリキャップダイオ－ドです。

バリキャップって単語はご存知ですか？

似たようなものにバリアブルコンデンサ、（バリコン）なんてのもありますよね。

バリアブルとは・・・可変という意味ですね　

実はバリキャップというのはバリアブルキャパシティの略語なのです（キャパシタンスだったかな？）

要するにバリキャップも何かが可変するのです。

バリコンの場合はコンデンサの容量が変わりましたが、これの場合は何が変わるのでしょう。


実はキャパシタンスとは容量のことなのです

つまりこれも容量。というより正しくは

バリアブルコンデンサ＝バリキャップダイオードなのです。同じものです。

ダイオードとコンデンサが同じとはどういうことなのでしょう。


実はダイオードやトランジスタ、FETなど、半導体でできた回路素子は必ずコンデンサの成分を含んでいるのです。


これの理由はダイオードのような半導体素子に電流を流すと、

ダイオードの端子電圧によって大きさが変化する空乏層という層ができます。

この層はコンデンサと同じように、電気を貯めることができるのです。

これを素子のコンデンサ成分、容量分（キャパシタンス）とか言ったりします。

つまりバリアブル＝可変、キャパシタンス＝容量なので

バリキャップ＝可変容量ということになります。

つまりバリキャップダイオードを日本語にすると可変容量ダイオードになりますね。


んでこのバリキャップダイオードというものは基本的に逆向きにつないで、

端子間の電圧の変動によってダイオードその物のコンデンサ分の大きさを変えるものなのです。

つまりこれは可変コンデンサと同等ということになるわけですね。


結構複雑ですよね回路って、更に複雑な回路になると

こういった微量なコンデンサ分も考えて回路を作らないと大変なことになってしまいます。


バリキャップダイオードの回路図記号はこんな感じです。わかりやすいですね。


因みに、

バリキャップダイオード＝バリアブルコンデンサですが、

バリアブルコンデンサ＝バリキャップダイオードではないのでご注意を。


次にでてくるのがブリッジダイオード。

これは普通のダイオードを4つ組み合わせたもので、

以前に出てきた、全波整流を作り出すダイオードです。

詳しい説明はこちらにあるのでそちらを参考にしてください。

因みに回路図記号はこんな感じ、まぁこれは特に統一はされてないかな。

ダイオードが4つ、なんか4角形を作って組まれてる素子があれば、これだと思えばまず大丈夫です。


最後。一番有名であろうアレです。


そう、皆さんお馴染みのLEDですね。遂10年ほど前に青色が開発されて大変な騒ぎになりました。

LEDとはLight Emitting Diodeの略で、日本語にすると発光ダイオードですね。

大まかな原理を説明？すると、今までのダイオードは電圧降下で生むエネルギーを熱にして放出していたのですが、

LDEはそれの殆どを光にして放出するようにした。まぁそんなところです。（原理かこれ？）


因みに青色の開発ですが、赤や緑より遅れましたが、実はこれらのLED、

殆ど普通のダイオードから材料となる半導体をちょっとっと変えるだけで、できちゃうものなんだそうです。

しかも赤、緑ができた時点で既に青の光が出る組み合わせはわかっていたんだとか。

でもその配合割合とその細かさゆえの研究の困難さ故に、開発が赤緑より20年あまり遅れることになったそうです。

これを最初に成し遂げたのが日本の技術者で、彼は会社と世界に多大なる貢献をしたのですが、

その利益の全てを会社に持って行かれてしまい訴訟を起こして、300億だったかな？で和解して早々アメリカへ飛び、

今では某カリフォルニア○○大学で教授をやっているそうです。


この辺の記憶はうろ覚えですけど（笑）


まぁそんな感じのLEDです。これをもうちょっと頑張るとレーザーダイオード、つまりレーザーになります。

回路図記号はこれです。



という訳で今日の記事は以上です。


ダイオードの次は・・・なにににしよう。

（＾・ω・）ノRadiumProduction in RoboCupJunior