https://www.knightli.com/ja/tags/%E9%9B%BB%E5%AD%90%E9%83%A8%E5%93%81/ Recent content in 電子部品 on KnightLiブログ Hugo -- gohugo.io ja Thu, 30 Apr 2026 20:07:49 +0800 https://www.knightli.com/ja/2026/04/30/diode-selection-guide/ Thu, 30 Apr 2026 20:07:49 +0800 https://www.knightli.com/ja/2026/04/30/diode-selection-guide/ <p>ダイオードは小さな部品に見えますが、選び方を間違えると不思議なトラブルにつながりやすい部品です。</p> <p>たとえば：</p> <ul> <li>低周波整流で <code>1N4007</code> を使ったら問題なく動く</li> <li>高周波スイッチング電源で普通の整流ダイオードを使うと、効率や発熱が問題になる</li> <li>低電圧大電流の場面でショットキーを考慮しないと、電圧降下で無駄に電力を失う</li> <li>インターフェースが静電気やサージでよく壊れるのに、TVS を入れていない</li> </ul> <p>そのためダイオード選定では、「導通できるか」だけを見てはいけません。周波数、電流、電圧、順方向電圧降下、回復速度、保護要件も見る必要があります。</p> <p>以下では、よく使う 6 種類のダイオードについて、簡単な判断の流れを整理します。</p> <h2 id="1-汎用ダイオード">1. 汎用ダイオード </h2><p>汎用ダイオードは、最も一般的で安価な種類のダイオードです。</p> <p>向いている場面は次の通りです。</p> <ul> <li>周波数が高くない</li> <li>効率要求が高くない</li> <li>スイッチング速度要求が高くない</li> <li>コストを抑えたい</li> <li>通常の一方向導通または低周波整流だけが必要</li> </ul> <p>代表例は <code>1N4007</code> のような普通の整流ダイオードです。</p> <p>50 Hz の商用周波数整流や、低速・低コストの回路であれば、汎用ダイオードで足りることが多いです。<br> 安価で入手しやすく、仕様の幅も広いのが利点です。一方で速度は遅く、電圧降下や逆回復特性は高周波用途に向きません。</p> <p>簡単に言えば、低周波、低コスト、とりあえず使えればよい場面では、まず汎用ダイオードを見ます。</p> <h2 id="2-ファストリカバリダイオード">2. ファストリカバリダイオード </h2><p>ファストリカバリダイオードのポイントは「回復速度」です。</p> <p>普通のダイオードは、順方向導通から逆方向阻止へ切り替わるときに、瞬時に完全オフになるわけではありません。逆回復の過程があります。低周波では目立ちませんが、高周波回路では損失、発熱、波形の問題につながります。</p> <p>ファストリカバリダイオードは次の場面に向いています。</p> <ul> <li>スイッチング電源</li> <li>モータードライバ</li> <li>インバータ</li> <li>高周波整流</li> <li>高周波・高電圧のスイッチング経路</li> </ul> <p>回路周波数が商用周波数より明らかに高い場合、またはダイオードが高速スイッチング経路にある場合は、普通の整流ダイオードで代用しないほうがよいです。</p> <p>簡単に言えば、高周波、高電圧、高速スイッチングでは、まずファストリカバリダイオードを見ます。</p> <h2 id="3-ショットキーダイオード">3. ショットキーダイオード </h2><p>ショットキーダイオードの特徴は、順方向電圧降下が低く、スイッチングが速いことです。</p> <p>普通のシリコンダイオードの順方向電圧降下は <code>0.7V</code> 前後がよくありますが、ショットキーダイオードは通常もっと低くなります。低電圧大電流の場面では、この差がそのまま発熱と損失の低減につながります。</p> <p>ショットキーダイオードは次の場面に向いています。</p> <ul> <li>低電圧電源</li> <li>大電流整流</li> <li>DC-DC コンバーター出力</li> <li>効率を上げたい回路</li> <li>逆接続保護や OR-ing 回路</li> </ul> <p>ただし欠点にも注意が必要です。逆方向漏れ電流は一般に大きく、耐圧は高耐圧整流ダイオードほど高くないことが多いです。<br> 「電圧降下が低い」だけで無条件に使わず、逆方向耐圧と温度時の漏れ電流も確認します。</p> <p>簡単に言えば、低電圧、大電流、効率重視なら、まずショットキーダイオードを見ます。</p> <h2 id="4-ツェナーダイオード">4. ツェナーダイオード </h2><p>ツェナーダイオードは、通常の一方向導通を主目的にしたものではなく、電圧をある値付近に制限または安定させるために使います。</p> <p>よく使う場面は次の通りです。</p> <ul> <li>簡易基準電圧を作る</li> <li>あるノードをクランプ保護する</li> <li>入力電圧範囲を制限する</li> <li>簡単な過電圧保護</li> <li>小電流の電圧安定化</li> </ul> <p>たとえば、ある信号ノードが特定の電圧を超えないようにしたい場合、ツェナーダイオードでクランプできます。<br> 簡単な基準電圧が必要なだけなら、ツェナーダイオードと電流制限抵抗で実現できる場合もあります。</p> <p>ただしツェナーダイオードは万能なレギュレーターではありません。精度、温度ドリフト、ノイズ、消費電力を考慮する必要があります。電流変動が大きい場合や精度要求が高い場合は、専用のレギュレーターや基準電圧源を検討します。</p> <p>簡単に言えば、電圧安定、基準電圧、ノードクランプが必要なら、まずツェナーダイオードを見ます。</p> <h2 id="5-発光ダイオード">5. 発光ダイオード </h2><p>発光ダイオード、つまり LED です。</p> <p>用途は分かりやすいです。</p> <ul> <li>電源状態の表示</li> <li>信号状態の表示</li> <li>簡単な表示</li> <li>照明やバックライト</li> </ul> <p>LED を選ぶときは、色だけを見てはいけません。次の項目も確認します。</p> <ul> <li>順方向電圧</li> <li>順方向電流</li> <li>輝度</li> <li>パッケージサイズ</li> <li>指向角</li> <li>電流制限抵抗または定電流駆動が必要か</li> </ul> <p>初心者は電流制限を忘れがちです。LED は普通の電球のように電源へ直接つなぐものではありません。通常は直列の電流制限抵抗、または定電流駆動回路が必要です。</p> <p>簡単に言えば、発光、表示、状態表示が必要なら LED を使います。ただし電流制限は必ず計算します。</p> <h2 id="6-tvs-ダイオード">6. TVS ダイオード </h2><p>TVS ダイオードは、瞬間的な高電圧に対する「ガード」と考えると分かりやすいです。</p> <p>主に次の問題に対応します。</p> <ul> <li>静電気</li> <li>サージ</li> <li>雷サージ誘導</li> <li>挿抜時のスパイク</li> <li>外部インターフェースからの異常高電圧</li> </ul> <p>配置に向いている場所は次の通りです。</p> <ul> <li>通信ポート</li> <li>センサーインターフェース</li> <li>電源入力</li> <li>ボタンや外部配線インターフェース</li> <li>人体静電気が触れやすい場所</li> </ul> <p>TVS の役割は長期的な電圧安定ではありません。瞬間的な過電圧が出たときに素早く導通し、電圧をクランプして後段回路を守ります。</p> <p>TVS を選ぶときは次を確認します。</p> <ul> <li>動作電圧</li> <li>ブレークダウン電圧</li> <li>クランプ電圧</li> <li>ピークパルス電力</li> <li>静電容量</li> <li>単方向か双方向か</li> </ul> <p>高速信号線では TVS の接合容量に特に注意が必要です。容量が大きすぎると、信号品質に影響します。</p> <p>簡単に言えば、インターフェースを静電気、サージ、外部高電圧スパイクから守りたいなら、まず TVS ダイオードを見ます。</p> <h2 id="すばやい選定ルール">すばやい選定ルール </h2><p>まずは次の考え方で大まかに選べます。</p> <ul> <li>低周波整流、安くて丈夫：汎用ダイオード</li> <li>高周波高電圧スイッチング：ファストリカバリダイオード</li> <li>低電圧大電流、効率重視：ショットキーダイオード</li> <li>電圧安定、基準電圧、ノードクランプ：ツェナーダイオード</li> <li>発光、表示、状態表示：LED</li> <li>静電気、サージ、突発高電圧の保護：TVS ダイオード</li> </ul> <p>このルールはデータシートの代わりにはなりませんが、最初の方向を決める助けになります。</p> <p>実際の型番を選ぶときは、さらに次を確認します。</p> <ul> <li>最大逆電圧</li> <li>平均整流電流</li> <li>ピークサージ電流</li> <li>順方向電圧降下</li> <li>逆回復時間</li> <li>逆方向漏れ電流</li> <li>パッケージと放熱能力</li> </ul> <h2 id="最後に">最後に </h2><p>ダイオード選定の第一歩は、型番を暗記することではなく、そのダイオードが回路内で何を担当するのかを判断することです。</p> <p>低周波導通だけなら普通のダイオードで足りることがあります。高周波スイッチングならファストリカバリ、低電圧高効率ならショットキー、電圧クランプならツェナー、光らせるなら LED、インターフェース保護なら TVS を見ます。</p> <p>まず用途で分類し、その後データシートのパラメーターを見ると、選定がかなり分かりやすくなります。</p>