ダイオード順電圧とは

ダイオードの順方向電圧は、電流がダイオードを流れると発生する電圧の降下です。 ダイオードは、電気信号を一方向に伝導するが他の方向には伝導しない2リードの半導体デバイスです。 ダイオードが電気を伝導しているとき、ダイオードは順方向にバイアスされていると言われ、プロセス中にダイオードを通過する少量の電圧を消費します。 順方向バイアス時にダイオード自体が使用する電圧の量は、ダイオード順方向電圧、ダイオード電圧、またはダイオード電圧降下と呼ばれます。

ダイオードは、同じ種類の材料でできた2つの部品で構成され、それぞれの端にリードが取り付けられています。 陰極と呼ばれる材料の一部には、負に帯電する添加剤が含まれています。 アノードと呼ばれる他の部品には、正に帯電させる添加剤が含まれています。 これらの2つの部分が融合すると、それらは出会うポイントで電子を交換し、その後、バランスが取れ、正電荷も負電荷も持ちません。 この領域は、空乏層と呼ばれます。

標準のシリコンダイオードのカソードに負の電圧が印加されると、空乏層が広がり、電圧に抵抗する電界が発生します。 この状態のダイオードは逆バイアスされていると言われています。 その結果、ダイオードはすべての印加電圧を消費するため、電流はダイオードを通過できません。 したがって、電圧降下、つまりダイオードの逆電圧は、印加される電圧の100％です。

一方、標準的なシリコンダイオードのアノードに負の電圧が印加されると、負の電圧は負のカソード接合力と結合します。 この力は、ダイオードの空乏層と正に帯電したアノードを克服するのに十分強いです。 ダイオードは順バイアスになり、電流を流し始めます。 ただし、空乏層を乗り越えてダイオードの陽極を移動するために必要な電気力には、少量の電圧を使用する必要があります。 この使用電圧はダイオードの順方向電圧であり、標準的なシリコンダイオードでは通常約0.7ボルトを消費します。

ダイオードの順方向電圧は、使用するベース材料、ダイオードのアノードとカソードに追加される電荷​​の量、およびダイオードの用途に応じて、ダイオードの種類によって異なります。 非常に低い電圧を扱うアプリケーションでは、非常に薄い空乏層、弱いアノード、およびその後の非常に小さいダイオード順方向電圧を持つ特殊なダイオードが使用されます。 同様に、100％未満のダイオード逆電圧を持つ特殊なダイオードがあり、逆バイアス状態でも電気を伝導できます。