ダイオードのバイアス特性と整流回路

北海道情報大学全学部共通科目"ICT入門"にて作成したスライドです．

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1. ダイオードのバイアス特性と整流回路 北海道情報大学情報メディア学部情報メディア学科 2521182 西山拓実 1
2. Agenda 1.ダイオードとその特性 2.整流回路の種類と特性 3.整流回路の社会応用 2
3. 1.ダイオードとその特性 3
4. 電流の方向を一方向に制限し，その逆流を防 ぐ半導体素子． P型半導体とN型半導体の接合によって作られ るPN接合型，半導体と金属の接合によって作 られるショットキーバリア型の大きく二種類 に分けられ，整流回路においては主に整流ダ イオードとも呼ばれる前者が用いられる． 4 ダイオードとは？ 図1 整流ダイオード素子部分拡大写真
5. 整流ダイオードにおいて，P型半導体方をアノ ードN型半導体方をカソードといいカソード 側には帯が引かれている(図1参照)． また，これは図2に示す図記号内の直線と対応 している． ダイオードは静特性と動特性の2つを持つが， ここでは静特性のみについて述べる． 5 ダイオードとは？ 図2 ダイオード回路図記号
6. 順方向特性と逆方向特性が存在する．また， その特性を図3に示す． 順方向特性: アノードを陽極，カソードを 陰極に接続した場合における特性のことで ある． 逆方向特性: アノードを陰極，カソードを 陽極に接続した場合における特性のことで ある． これらの特性により，整流が可能となる. 6 ダイオードの特性 図3 理想ダイオード電流電圧特性線
7. 2.整流回路の種類と特性 7
8. 以下に半波整流回路，全波整流回路の回路図と入出力電圧を示す． 三相交流電力の整流にはまた異なった回路が用いられるが，ここでは単相 交流電力の整流回路について述べる. 8 整流回路の種類 図4 全波・半波整流回路図 図5.2 半波整流回路出力波形(VL) 図5.1 半波整流回路入力波形(Vin) 図5.3 全波整流回路入力波形(Vin) 図5.2 全波整流回路出力波形(VL)
9. 半波整流回路では、入力された正弦波交流が１つのダイオード でそのまま負電圧部の波形がカットされる形になっている。全 波整流回路に比べて電圧も0V付近で停滞する時間が長い． 全波整流回路では、入力された正弦波交流が菱形に組まれた4つ のダイオードで想定された極性に波形を入れ替える形になって いる。このダイオードはブリッジダイオードという名前でパッ ケージ化されて1つ20円程度で販売されている。半波整流回路に 比べて0V付近で停滞する時間も純粋な直流波形に近い． 9 整流回路の種類
10. 3.整流回路の社会応用 10
11. ACアダプタ: 現在ではスイッチング回路を用いたものがほとん どだが，スイッチング回路は入力側に全波整流回路を，出力側 に半端整流回路を用いている． また，ほとんどの電化製品において交流電力を直流電圧に 変換する際に用いられる． かつては，一部交直流型電車の電動車に用いられていた． 11 整流回路の社会応用
12. ローム株式会社. “全波整流と半波整流 | AC/DCコンバータとは？ | エレクトロニクス豆知識 | ロ ーム株式会社-ROHM Semiconductor”. ローム株式会社公式サイト. 2025. https://www.rohm.co.jp/electronics-basics/ac-dc-converters/acdc_what2 (2025) ローム株式会社. “ダイオード | ダイオードとは？ | エレクトロニクス豆知識 | ローム株式会社 - ROHM Semiconductor”. ローム株式会社公式サイト. 2025. https://www.rohm.co.jp/electronics-basics/diodes/di_what1 (2025) 加美電子工業株式会社. “今さら聞けないスイッチング電源の基本Vol.2　回路構成編 | 過去メルマ ガ一覧 | 加美電子工業株式会社”. 加美電子工業公式メルマガ. 2018. https://www.kamidenshi.co.jp/magazine/1232/ (2025) 西山拓実,伊藤耀世,菊地章登,前田優兵,水谷一楓,村上碧,山田 昭弥. 波形変換回路. 電気電子工学実験 I報告書 .2024/06/14. 西山拓実,案西昂志,今井崇順,久保琥珀,小松悠月,秦野楓矢,工藤 彰洋. 整流回路. 電気電子工学実験I 報告書 .2024/11/13. 12 参考文献