ビルメン・そ~と設備管理関係試験+αのメモです。アノード(p形)とカソード(n形)の2端子からなり、電子はn→pに流れ、電流はp→nへ流れる。pn接合の接合面付近の空乏層では、n形半導体接合面に正孔(+)、p形半導体接合面に電子(-)が移動し、n→p方向に内部電界が生じて電位差が発生している。順方向に電圧をかけると、空乏層では内部電界を弱める方向にキャリアが動き、p形半導体の正孔はn形半導体の方へ移動し、n形半導体の電子はp形半導体の方へ移動する。接合面付近ではそれぞれのキャリアが結合して電流が流れる。空乏層には内部電界の電位差が発生しているので、順方向電流を流すためにはこの電位差分を外部から与える必要がある。これを順方向電圧降下と呼ぶ。逆方向に電圧をかけると、順方向とは逆に内部電界を強める方向にキャリアが動き、空乏層は広がり、電界が強くなり電位差が大きくなることで、キャリアが移動できず電流が流れない。p形半導体やn形半導体の中には微量の逆キャリアが存在するため、逆方向に電圧をかけたときに極めて小さいリーク電流が流れる。環流ダイオード(フリーホイリングダイオード)直流電源でモータ駆動時に、電流をON→OFFにするとモータ内のコイルの性質から、電流が流れ続けようと動作する。この時、瞬間的に高い電圧(サージ電圧)が発生し、回路を破壊する恐れがある。この電流を迂回ルートでモータ内のコイルへ循環させて消費させる為に、負荷と並列に接続するダイオードを環流ダイオードと呼ぶ。インバータ回路の負荷としてコイル(誘導性負荷)を考えると、コイルの電流は急には方向転換できないため、インバータのスイッチを切り替えた直後では印加電圧と逆の電流が流れることになる。このとき還流ダイオードがあると、この逆流電流はトランジスタではなく還流ダイオードの方を通って回生してくれる。図の丸い点線で囲った2つのダイオードを経由して、コイルに蓄えられたエネルギーが直流電源へと返還され、直流電圧の低下を抑制できる。還流ダイオードがないとトランジスタそのものに逆電流が流れ込むのでトランジスタが破壊される恐れがある。還流ダイオードは、印加している電圧と逆向きの電流の逃げ道として機能する。可変容量ダイオード(バリキャップ)ダイオードを可変の静電容量を持つコンデンサとして使用するもの。pn接合部に逆方向電圧をかけていくと、接合部の空乏層が静電容量として働く。電圧が大きくなると空乏層の幅が広がり、静電容量は小さくなる。(コンデンサの板間距離dが大きくなる)通信機器の同調回路などで使用する。定電圧ダイオード(ツェナーダイオード)一定の電圧を得る為に使用するダイオード。ダイオードの逆方向電圧を大きくしていくと、降伏電圧に達したとき、急激に電流が流れる。ここでは流れる電流が変化しても接合両端の電圧は一定に保たれる。この現象を利用して定電圧を得る。光素子としてのダイオード発光ダイオード(LED)順方向に電圧を加えた際に発光するダイオード。pn接合部に順方向の電圧をかけると、正孔と電子はpn接合部である活性層(発光層)に向けて移動し双方が結合して消滅する。このとき電子がエネルギーの高い状態から低い状態に移るので余ったエネルギーが光として外部に放出される。エネルギー差(禁制帯の幅)は半導体の材料で異なるので、発光させたい色に合う禁制帯の材料を選んで発光ダイオード(LED)を作る。レーザーダイオード発光ダイオードと原理は同じだが、波長や位相を揃えた真っ直ぐ進む光線を作る。前後の面は反射鏡になっていて、光が反射して共振され誘導放出が誘起され同じ波長の光が増幅される。狭い活性層(発光層)の端面から光がでるので光ファイバに入射しやすい利点がある。フォトダイオード光を照射することで電流や電圧を発生するダイオード。pn接合部に光を照射すると、正孔と電子が叩き出される。(光電効果)光が当たり続ける限り、pとn電極を接続した外部の線にp→nに電流が流れることになる。原理的には太陽電池と同じで、太陽電池は出力性能がメインとなるが、フォトダイオードは応答性を重視し、センサとしての用途で使用する。2023.11.152024.03.29配線方式2024.01.042024.09.09保護協調2023.12.222024.04.26プロフィールほーすけ40代からビルメンに転職して仕事中です。ビルメンの給料を上げるには資格取得の手当は必須ですが、主に資格取得時の勉強メモを記述しています。やってみよう】ホーム検索トップサイドバータイトルとURLをコピーしました。