上部に密集したLEDビーズに気づきましたか？ LEDディスプレイ、これは私たちがよく言う 発光ダイオード. この種のダイオードは非常に幅広い分野で使用されており、多くの種類が存在するため、それらを区別するために、技術者は異なる記号を用いて表示します。一緒に学んでいきましょう。.
ダイオードとは何ですか?
ダイオードは半導体材料で作られた電子デバイスです。一方向の導電性があり、通電すると電流は正極からチューブを通って負極へと流れます。
電流が負極端子から正極端子に流れる場合、ダイオード内の電流はブロックされ、電流は通過できなくなります。
ダイオードのシンボルとは何ですか?
ダイオード記号は、回路図内のダイオードを表します。長い線と、それに垂直な三角形、および直列の短い線のパターンで構成されます。三角形はダイオードの正極端子を表し、長い線に垂直な短い線はダイオードの負極端子を表します。
ダイオードのシンボルの読み方は？
ダイオードの2つの端子（プラスとマイナス）を判断する
正極端子は通常、電流の方向を示す三角形です。また、三角形の平らな面の近くにある短い線、またはダイオード パッケージにマーク (帯状またはストライプ状) されている線は、カソードを表します。
電流の方向
ダイオードが順方向バイアスされると、電流は正極端子からダイオード チャネルを通って負極端子に流れます。つまり、正極端子はカソードよりも正になり、この特定の状態ではダイオードが正常に導通します。
ダイオードが逆バイアスされると、電流は負極端子からダイオード経路を通って正極端子に流れます。つまり、カソードは正極端子よりも正電位になり、電流が通過できなくなり、絶縁体として機能します。
ダイオードの種類とその記号
汎用ダイオード
汎用ダイオードは整流ダイオードとも呼ばれます。このダイオードは交流 (AC) を直流 (DC) に変換し、電流が同じ方向に流れるようにする一方向導電性を備えています。つまり、電源のプラス端子がダイオードのプラス端子に接続され、電源のマイナス端子がダイオードのマイナス端子に接続されます。同時に、汎用ダイオードは逆方向の電流の流れをブロックすることができます。
汎用ダイオードのシンボルは、中空の三角形または実線の三角形と直線で構成され、中央の三角形の横に一時停止ボタンのような垂直線があります。
ツェナーダイオード
ツェナー ダイオードは、安定した基準電圧を提供する特殊なダイオードです。逆電流がブレークダウン値 (ツェナー電圧とも呼ばれる) に達する限り、順方向および逆方向の電流が流れます。
ツェナー ダイオードのシンボルは、短い垂直線が付いた三角形で、その下端は三角形の方向に少し伸び、上端は反対方向に少し伸びます。
ショットキーダイオード
ショットキーダイオードは、金属とN型半導体で形成された小さな構造で作られたダイオードで、RFアプリケーション専用に作られたダイオードです。主に損失と高周波を制限する必要がある場合に使用されます。その理由は、通常のダイオードのようにPN接合がないため、順方向電圧降下が非常に低く、スイッチングが高速だからです。
ショットキー ダイオードのシンボルはツェナー ダイオードのシンボルに似ていますが、ショットキー ダイオードのシンボルは、ツェナー ダイオードのシンボルを基に、2 つの小さな延長線分を中央領域に垂直距離だけさらに配置しています。
トンネルダイオード
トンネルダイオードは、量子力学的トンネル効果の原理に基づいて動作し、主に高濃度ドープされた P&N 半導体で構成されています。高濃度ドープされた PN 接合により電子が逃げ出すと、「チューニング」が発生します。同時に、トンネルダイオードは、電圧が増加すると電流が減少する負性抵抗領域で動作します。
トンネルダイオードの記号は、短い線と半楕円の 2 つの方法で表されます。1 つは「[」または「]」のような線分が付いた実線の三角形です。.
PINダイオード
PIN ダイオードの「PIN」は、内部に P 層、I 層、N 層の 3 層構造があることを意味します。強力にドープされた P 型および N 型半導体は、「I」半導体層の間にあります。逆バイアスをかけると、高電圧は I 層によってブロックされます。また、PIN ダイオードは逆回復時間が遅いため、高周波アプリケーションには適していません。
PIN ダイオードの記号は平行四辺形、または実線の三角形と短い垂直線の間にある文字「P」です。
発光ダイオード(LED)
発光ダイオードは、P型材料（正電荷過剰）とN型材料（負電荷過剰）を接続して形成されるPN接合であるため、PN接合ダイオードとも呼ばれます。
LED（発光ダイオード）は、順方向バイアスをかけると、電気エネルギーを光エネルギーに変換して発光します。発光する光の色は、半導体材料によって決まります。.
LED（発光ダイオード）のシンボルは、実線の三角形と、右上部に描かれた45度の角度で外側に広がる2本の矢印が付いた短い線に基づいています。.
2色発光ダイオード
2 色発光ダイオードと LED と発光ダイオードは基本的に同じですが、唯一の違いは、2 色発光ダイオードは、1 つのパッケージ内で 2 つの異なる色の LED を逆並列に接続し、より多くの極性で 2 つの異なる色を発光できることです。
2色発光ダイオードのシンボルは、通常のダイオードのシンボルとは異なり、円と4つの矢印で構成されており、円の内側には長方形があり、上端と下端には実線の三角形と垂直線があり、上部のパターンと下部のパターンは対称的に交互に配置されています。
4 つの矢印のうち 45 度は、左上の領域と右下の領域に 2 つずつ配置され、外側に分散したレイアウトを示しています。
フォトダイオード – フォトダイオードは、光エネルギーを電気エネルギーに変換する装置です。.
フォトダイオードは、光エネルギーを電気エネルギーに変換する半導体デバイスです。光子が半導体材料と反応して電子正孔対を生成するという原理で動作します。これらの電荷キャリアが電界または PN 接合によって分離されると、入射光の強度に比例した電流が生成されます。
フォトダイオードの記号は発光ダイオードの記号に似ていますが、発光ダイオードの矢印の方向が外側ではなく三角形の方向を指す点が異なります。
双方向フォトダイオード
一般的なフォトダイオードは逆バイアスでのみ動作するように設計されていますが、双方向フォトダイオードはこの制限を打ち破り、順バイアスと逆バイアスの両方で動作し、双方向の動作特性を備えています。
双方向フォトダイオードのシンボルは、ダイヤモンド形と 2 つの内向き矢印の組み合わせです。
TVSダイオード
TVS ダイオードは、高電圧スパイクを抑制するために使用されるダイオードの一種で、過渡電圧抑制ダイオードとも呼ばれます。逆バイアスで一方向の回路を保護することができます。
TVS ダイオードのシンボルは「蝶ネクタイ」に似ています。具体的には、2 つの反対向きの三角形の下中央に、鏡像の「L」パターンが表示されます。
逆ダイオード
逆方向ダイオードは、ある範囲の電圧にわたって負の抵抗特性を持つため、ダイオードにかかる電圧が増加すると、ダイオードを流れる電流が減少します。したがって、順方向バイアスの場合はトンネル ダイオードとして、逆方向バイアスの場合はツェナー ダイオードとして使用できます。
逆ダイオードのシンボルは、三角形と「ダンベル」の形をした垂直線分で構成されます。
サーマルダイオード
サーマルダイオードはペルチェダイオードとも呼ばれ、電子部品の熱を効率的に放散し、電子機器の全体的な性能を向上させます。同時に、エネルギーハーベスティング分野で廃熱を捕捉し、有用なエネルギーに変換することができます。
サーマルダイオードのシンボルは、実線の三角形と短い線で構成され、下部に「t°」という文字が追加されています。
レーザーダイオード
レーザー ダイオードは、電気エネルギーを光エネルギーに変換し、レーザー ビームとして放射する半導体デバイスです。ダイオードに電流を流すと、光子が凝縮され、細く強いビームとして放射され、コヒーレントな光増幅が起こります。
レーザー ダイオードのシンボルは、垂直線と平行に下から上へ走る大きな矢印と垂直線分が付いた三角形のパターンの組み合わせです。
磁気ダイオード
磁気ダイオードは磁束の流れを制御し、磁場の一方向の流れを実現するもので、エレクトロニクス、エネルギー、情報技術などさまざまな分野の今後の発展を牽引する可能性のある革新的な技術です。
磁気感応ダイオードのシンボルは、汎用ダイオードのシンボルに基づいており、上部に 2 つの垂直下向き矢印が追加され、下部に文字「B」が追加されています。
バラクタダイオード
バラクタ ダイオードは、チューニング ダイオードとも呼ばれ、可変 PN 接合容量を持つ電圧制御コンデンサです。バラクタ ダイオードの容量は、逆電圧を制御することで広範囲に調整できます。バラクタ ダイオードに逆バイアスをかけると、容量が減少します。
バラクタダイオードにはさまざまなシンボルがありますが、一般的なシンボルは 4 つです。これらすべてを一般的な汎用ダイオードのシンボルに追加すると、さまざまなパターンが追加されます。1 つ目は、余分な短い垂直線が追加されることです。
2つ目は、下部に「卝」を追加することです。3つ目は、短い線の右上部分に外側を指す小さな45度の矢印を追加することです。4つ目は、三角形の中央に「)」のような線分を追加することです。
ステップリカバリダイオード
ステップリカバリダイオードは、過渡ダイオードとも呼ばれ、導通状態から非導通状態に素早く切り替えることができます。
電流が反対方向に流れると、PN 接合のドープ領域が急速に除去され、逆電流が増加しますが、電荷が枯渇するにつれて急激に減少します。
この急速な遷移により、鋭い電圧パルスと高周波高調波成分が生成され、ステップリカバリダイオードはさまざまな高周波アプリケーションに適したものになります。
ステップリカバリダイオードの特性は、下部のラインセグメントが稲妻に似せて変化し、より区別しやすくなっている点を除いて、一般的なダイオードの特性とほとんど変わりません。
ショックレーダイオード
ショックレー ダイオードは、「pnpn」ダイオードまたは 4 層ダイオードとも呼ばれ、独自の 4 層構造を持つ半導体ダイオードです。主に 2 つの P 型半導体と 2 つの N 型半導体で構成されています。
ダイオードに順方向電圧が印加されると、2 つの PN 接合が順方向バイアスされ、電流が流れ始めます。ただし、電流が増加すると、ダイオードの両端の電圧は低下します。
ショックレーダイオードのシンボルは、短い縦線のパターンを持つ三角形に似た小さな旗で、パターンを反時計回りに 90 度回転させます。「1/4」に似たパターンが現れることがわかります。
実用アプリケーションの回路設計におけるダイオード記号
電源
回路図のダイオード記号は電源を表し、回路全体にエネルギーを供給し、AC 電圧を DC 電圧に変換できます。この機能は、DC 電圧しか使用できないほとんどの電子機器にとって特に重要です。
信号保護
また、クランプや電圧抑制などの信号保護にも使用でき、ダイオードは電圧スパイクによる敏感なコンポーネントの損傷を防ぐのに効果的です。
電流制御
デジタルロジック回路では、ダイオードを使用して特定の経路に沿った電流の流れを制御し、回路全体が正しく正確に動作するようにします。
逆極性保護
ダイオードは、意図しない逆接続を防ぐために回路に配置されており、ダイオードの逆極性保護機能がなければ、部品が損傷する可能性がある。.
電圧レギュレータ
電圧レギュレータとしても使用でき、最も代表的なダイオードはツェナーダイオードです。逆バイアスで接続すると、入力電圧が変動しても端子間の電圧を一定に保ちます。
この特性は、電圧スパイクによる損傷から敏感なコンポーネントを保護するために、電子機器と回路の両方において不可欠です。
結論
この記事の内容を読むことで、ダイオードの記号とそのカテゴリおよび用途について学ぶことができます。これを知ることは、回路図を正確に読み取り、コンポーネントを適切に配置するために不可欠です。さらに、知識が広がり、洞察力が豊かになります。
