ダイオード記号一覧と詳しい解説

ダイオードは電気を特定の方向にしか流さない非常に重要な電子部品であり、ダイオードを正確に理解し使用するためには、正しい記号を知ることが重要です。

この記事では、ダイオードの基本概念から用途、それぞれの記号について詳しく解説します。ダイオードの役割と記号についての理解が深まり、回路図の作成がスムーズになるでしょう。

ダイオード記号を使う

1. ダイオードとは？基本概念を解説

ダイオードは、電気を特定の方向にしか流さない電子部品です。電気回路の中で電気の流れをコントロールする役割を果たします。ここではダイオードの定義や種類について、わかりやすく解説します。

1.1 ダイオードの定義と仕組み

ダイオードは「半導体」という材料でできています。半導体は、電気を通す「導体」と電気を通さない「絶縁体」の中間の性質を持つ物質です。ダイオードの半導体は、P型とN型の2つの種類に分けられます。P型は正の電荷を、N型は負の電荷を持っており、これらが結びつくことで電気の流れを一方向に制御します。

1.2 ダイオードの向き

ダイオードを流れる電流は、P型半導体「アノード」からN型半導体「カソード」へと流れます。電流の流れる向きを順方向といい、逆方向にはほとんど電流が流れません。この一方向へ電流が流れる特性を、整流作用と呼びます。順方向へのみ電流が流れるので、交流電流を直流電流に変換する際にダイオードが使用されます。

1.3 ダイオードの役割

ダイオードが果たす主な役割は、以下の4つです。

• 整流作用
• 検波
• 電圧制御
• 電流変換

整流作用により電気を一方向にしか流さず、たとえば家庭用の電源アダプターでは交流電流を直流電流に変換します。検波は、無線通信の音声やデータを取り出すことです。電圧制御は、過剰な電圧から電子機器を保護し安定した電圧を維持します。電流変換は、光を電流に変換し、赤外線や光ファイバー通信で利用されています。

1.4 ダイオードの種類

ダイオードには多くの種類があります。以下に代表的なものを紹介します。

これらのダイオードは、各々異なる特性を持ち、用途に応じて選ばれます。ダイオードの選定には、必要な電圧や電流、応答速度などの仕様を考慮することが重要です。

2. ダイオード記号の一覧

電気図面で使用されるダイオード記号は、それぞれ規定されています。ここで紹介するダイオード記号は、以下の通りです。

2.1 整流ダイオード

整流ダイオードは、電気が流れる向きは決まっており、逆方向にはほとんど電気が流れません。図記号は、以下の通りです。

整流ダイオードは、次の用途で使われます。

• 電源アダプター：コンセントからの交流電流をパソコンなどで使える直流電流に変換
• 電化製品：テレビや冷蔵庫などの内部回路で安定した直流電源を供給
• 車の電装品：自動車のバッテリーからの電流を整流して電装品に供給

整流ダイオードには、次のような特徴があります。

• 一方向にしか電流を流さない
• 逆流を防ぐ
• 耐久性が高い

整流ダイオードは、水道管の逆止弁に例えられます。この弁により、水が一方向にしか流れません。整流ダイオードも同じように、電気が一方向にしか流れないようにしています。

2.2 ショットキーダイオード

ショットキーダイオードは、一般的なダイオードとは違い金属と半導体の接合によって作られています。電流が流れる際の抵抗が低くなり、高速で動作できます。図記号は、以下の通りです。

ショットキーダイオードは、次の用途で使われます。

• 電源回路：高速で電源を切り替えるスイッチング電源
• 高周波回路：無線通信やラジオなど、高周波信号を扱う機器

ショットキーダイオードには、次のような特徴があります。

• 高速動作
• 低い順方向電圧降下

ショットキーダイオードは、高速な動作と効率の良さから日常で使われている多くの電子機器に欠かせない部品です。

2.3 ツェナーダイオード

ツェナーダイオードとは、特定の電圧で電流を逆方向に流せる特別なダイオードです。この特定の電圧を「ツェナー電圧」と呼びます。通常のダイオードは一方向にしか電流を流しませんが、ツェナーダイオードは逆方向でもツェナー電圧以上の電圧がかかると電流が流れます。図記号は、以下の通りです。

ツェナーダイオードは、次の用途で使われます。

• 電圧の安定化：電源回路で安定した電圧を供給
• 過電圧保護：電圧が一定以上になるとツェナーダイオードが動作し回路を保護

ツェナーダイオードには、次のような特徴があります。

• 逆方向での動作
• 一定の電圧を維持
• 過電圧保護

ツェナーダイオードは、電圧の安定化や過電圧保護に欠かせない部品で、電子機器が正常に動作するために重要な役割を果たしています。

2.4 発光ダイオード（LED）

発光ダイオード（Light Emitting Diodeを略してLED）は、電気を流すと光を発する電子部品です。図記号は、以下の通りです。

LEDは、次のようなさまざまな用途で使われています。

• 照明：家庭用の電球や懐中電灯、街路灯などの光源として使用
• 表示装置：テレビの画面、デジタル時計や広告看板の表示パネルなどに使用
• インジケータ：電源ランプや充電中のランプなど状態を示すためのライトとして使用

LEDには、次のような特徴があります。

• 省エネルギー
• 長寿命
• 速い応答速度
• 多彩な色

LEDは、私たちの生活の中で欠かせない光源として、さまざまな場所で使われています。

2.5 可変容量ダイオード

可変容量ダイオードはバリキャップダイオードとも呼ばれ、電圧を変えることで容量を変えられる特殊なダイオードです。図記号は、以下の通りです。

可変容量ダイオードは、次の用途で使われます。

• 周波数の調整：ラジオやテレビのチューナー回路で特定の周波数を選択するために使用
• フィルタ回路：特定の周波数帯域を選び出すフィルタ回路で使用

可変容量ダイオードには、次のような特徴があります。

• 容量の変化
• 高い精度
• 小型で軽量

可変容量ダイオードは、電子機器の周波数調整やフィルタリングにおいて重要な役割を果たし正確な動作と高い性能を実現します。

2.6 トンネルダイオード

トンネルダイオードとは、特定の条件下で電流が逆方向にも流れる「トンネル効果」を利用した特殊なダイオードです。図記号は、以下の通りです。

トンネルダイオードは、次の用途で使われます。

• 高周波発振回路：無線通信やレーダーの高周波発振器に使用
• 高速スイッチング回路：高速で電流のオン・オフを切り替える回路
• 増幅器：高速で信号を増幅するための回路

トンネルダイオードには、次のような特徴があります。

• 高速動作
• 負の抵抗領域
• 小型で信頼性が高い

トンネルダイオードは、特に高速な動作が必要とされる電子機器や通信機器において重要な役割を果たしています。

電気図面を作成する際にダイオード記号を使用するなら、図面作成ソフト「EdrawMax」が便利です。標準でダイオードシンボルを搭載しており、簡単に図面に配置できます。ワンクリックで配置し、サイズ調整や回転もマウス操作で可能です。

3. ダイオードの選び方

ダイオードにはさまざまな種類があり、用途に応じて適切なものを選ぶ必要があります。ここでは、ダイオードを選ぶ際のポイントをわかりやすく解説します。

3.1 整流ダイオードの選び方

家庭用電源アダプターや電源回路で、交流電流を直流電流に変換するために使用します。

選び方のポイントは、必要な電流と電圧に対応したものを選びましょう。たとえば、家庭用電源アダプターには、高電流に対応した整流ダイオードを選びます。

3.2 ショットキーダイオード

高速スイッチング回路や電源回路など、高速動作が必要な場合に使用します。

選び方のポイントは、高速動作が必要な回路や、低電圧での効率を求める場合に適しています。コンピュータや通信機器の電源回路でよく使用されます。

3.3 ツェナーダイオード

電圧を安定させるために使用します。たとえば、電圧レギュレーターや過電圧保護回路に使われます。

選び方のポイントは、必要なツェナー電圧に応じて選びます。たとえば、5Vの電圧を安定させたい場合には、5Vのツェナーダイオードを使用します。

3.4 発光ダイオード（LED）

照明や表示装置、インジケーターなどで光を放つために使用します。

選び方のポイントは、必要な光の色や明るさ、電流・電圧の仕様に応じて選びます。たとえば、照明用途には高輝度のLEDを選びます。

その他のダイオードは、特殊な用途に応じて選びます。たとえば、高周波回路にはトンネルダイオード、可変容量ダイオードなどが使われます。

ダイオードを選ぶ際は、使用する回路や求められる特性に応じて最適なものを選ぶことが大切です。電流や電圧の要求、動作速度、安定性などを考慮して適切なダイオードを選びましょう。

4. 豊富な回路図記号を搭載するEdrawMax

EdrawMaxは回路図を作成するためのソフトウェアで、多くのシンボルを簡単に使えます。特に、電子回路を設計する際には、さまざまなダイオード記号だけでなく、抵抗やコンデンサなどの記号も使う必要があります。

4.1 豊富なシンボルを備えている

EdrawMaxには、標準でたくさんの回路図記号が用意されています。初心者でも必要な記号をすぐに見つけて使えるため、スムーズに作業を進められます。たとえば、整流ダイオードやショットキーダイオード、ツェナーダイオードなど、さまざまなダイオードの記号が揃っています。

4.2 不足している記号は簡単に作成・登録できる

時には、EdrawMaxに搭載されていない特別な記号が必要になることがあります。そんなときでも、EdrawMaxでは簡単に自分だけの記号を作成できます。

まず、新しいシンボルを作成します。ここでは、整流ダイオードと発光ダイオードの旧記号を作成してみます。線や矢印を使って形を整え、図形の結合やグループ化で1つの図形を作成します。

完成したら、ライブラリに保存します。ライブラリへの保存は、ドラッグして簡単に登録できます。

次回からは自分のライブラリにある記号をすぐに使え、効率よく作業を進められます。EdrawMaxは、このように豊富な記号と便利な機能を提供しているため、回路図の作成がとても簡単です。

EdrawMaxを使えば、初心者でも楽しく回路図を描けるようになるので、ぜひ試してみてください。

5. まとめ

ダイオードは電気を特定の方向にしか流さない電子部品で、次の役割があります。

• 整流
• 検波
• 電圧制御
• 電流変換

ダイオードにはいくつかの種類があり、それぞれ異なる特性と用途があります。

回路図面を作成したいなら、EdrawMaxを使えば豊富なダイオード記号を利用して簡単に作成できます。EdrawMaxは初心者でも使いやすく、効率的に回路図を描けるソフトウェアです。ダイオード記号の理解を深めるために、図面作成にもチャレンジするならEdrawMaxを活用してみましょう。