ダイオードの順方向電圧とは何ですか？

ダイオードの順方向電圧とは、電気回路内のダイオードを電流が流れ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には依存せず、特定のダイオードファミリで同じです。 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るため、電子用の一種の一方向バルブと考えることができます。 電子がダイオードを通過する正しい方向に動いているとき、ダイオードは順方向にバイアスされていると言われます。 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しても知られています 。

ダイオードは、ドープされた半導体材料の小さなビットを電極間に挟み込むことで機能します。電極は一方向に電子を通過させますが、他の方向には通過させません。 この材料には、負に帯電した電子が豊富なnゾーンと、電子が少ないp ゾーンの 2つのゾーンがあります。 pゾーンは、nゾーンからの電子を受け入れることができる正孔を持つと考えることができます。 2つのゾーンが結合してpn接合を形成すると、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がnゾーンからpゾーンに移動し、pn接合が絶縁体になります。

飽和したpゾーンから除去されている間に、空のnゾーンに新鮮な電子が注入されると、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たときに発生します。 電子は、pn接合を通過するのに十分な力のある電圧によってプッシュされる必要があり、このプッシュ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。

回路の極性が反転し、電子がnゾーンから除去されている間に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されていると言われ、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、 逆電圧ブレークダウンとして知られるプロセスで、ダイオードが故障して大電流が流れる可能性があります。 ダイオードは永久的に損傷します。

述べたように、異なるタイプのダイオードには異なる順方向電圧降下があります。 単純な発光ダイオード（LED）の順方向電圧降下は、タイプに応じて1.4〜4 Vの範囲です。 ショットキーダイオードの場合、通常、順方向電圧降下はわずか0.2 Vです。