ダイオードの電圧降下の大きさを比較!各種類のVfを測定してみた!

ダイオード

LED・ツェナー・ファーストリカバリーなど、ダイオードの電圧降下を測定してみました。

種類によって、またLEDの色でもVfの値は異なります。

電圧降下の小さいダイオードはどの種類なのかを分かりやすく紹介します。

 

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ダイオードの電圧降下の大きさを比較!各種類のVfを測定してみた!

各種類のダイオードの電圧降下を確認してみました。(あくまで一例の結果です)

 

まとめると下記結果になりました。

基本的なダイオードのVfは「約0.7V」でした。

ショットキーダイオードのVfは小さく「約0.3V」でした。

発光ダイオード(LED)のVfは赤・緑・黄が「約2.0V」、白・青が「約2.8V」でした。

 

ツェナー(低電圧)ダイオードに関しては逆方向電圧(Vr)も確認してみました。

ツェナー電圧と逆方向電圧(Vr)が一致していることを確認しています。

 

測定したダイオードの種類・電圧降下(Vf)、また測定環境を説明していきます。

 

スイッチングダイオードの電圧降下(Vf)

小信号用のスイッチングダイオードの「1N4148」で確認しました。

1N4148の電圧降下(Vf)=0.767Vでした。

 

整流用ダイオードの電圧降下(Vf)

汎用の整流ダイオードである「1N4007」「1N5399」で確認しました。

1N4007の電圧降下(Vf)=0.719Vでした。

 

1N5399の電圧降下(Vf)=0.707Vでした。

 

ショットキーダイオードの電圧降下(Vf)

電圧降下(Vf)が低いショットキーダイオード「1N5819」で確認しました。

1N5819の電圧降下(Vf)=0.282Vでした。

他のダイオードと比べてVfが小さいショットキーの特性が出た結果となっています。

 

ファストリカバリーダイオードの電圧降下(Vf)

逆回復時間が短いファストリカバリーダイオードの「FR107」「FR207」で確認しました。

FR107の電圧降下(Vf)=0.725Vでした。

 

FR207の電圧降下(Vf)=0.702Vでした。

 

ツェナーダイオードの電圧降下(Vf)

ツェナーダイオードに関しては型番は不明です。ツェナーダイオードのセットのものです。

(各ツェナー電圧(2V,2.2V,2.7V…30V)が各10本入っていました)

 

今回はツェナー電圧「2.2V」と「3.3V」品でテストしてみます。

 

電圧降下(順方向電圧)Vfはツェナー電圧「2.2V」品は0.797Vでした。

 

またツェナー電圧「3.3V」品では0.824Vという結果でした。

特にツェナー電圧が変わっても順方向電圧(Vf)は大きく変わらない結果となりました。

 

ツェナーダイオードの逆方向電圧(Vr)

ツェナー電圧の値で特性が大きく変わるのは「逆方向電圧(Vr)」です。

基本的に「ツェナー電圧値」=「逆方向電圧(Vr)」になります。

ツェナー電圧「2.2V」の逆方向電圧(Vr)は2.259Vでした。

 

ツェナー電圧「3.3V」の逆方向電圧(Vr)は3.334Vでした。

「ツェナー電圧値」=「逆方向電圧(Vr)」の結果を確認できました。

 

発光ダイオードの電圧降下(Vf)

各発光ダイオード(LED)の電圧降下(Vf)は下記結果になりました。

 

色によってVfの値が異なりますので注意が必要です。

  • 赤色の電圧降下(Vf)…1.861V
  • 緑色の電圧降下(Vf)…2.006V
  • 黄色の電圧降下(Vf)…2.035V
  • 青色の電圧降下(Vf)…2.759V
  • 白色の電圧降下(Vf)…2.805V

 

発光ダイオードの電圧降下(Vf)に関しては下記記事で詳しく紹介しています。

発光ダイオードの電圧降下(Vf)を各色で確認してみた

発光ダイオードの電圧降下(Vf)を各色で確認してみた
発光ダイオードの電圧降下を実際に測定してみました。 一般的な赤色以外にも青色、緑色、黄色、白色で確認しています。 各色のLEDの順方向電圧値(Vf)を確認したい方におすすめの記事となっています。

 

発光ダイオードの電圧(Vf) 赤色

赤色の発光ダイオードの電圧降下(Vf)は「1.861V」でした。

 

発光ダイオードの電圧(Vf) 緑色

緑色の発光ダイオードの電圧降下(Vf)は「2.006V」でした。

 

発光ダイオードの電圧(Vf) 黄色

黄色の発光ダイオードの電圧降下(Vf)は「2.035V」でした。

 

発光ダイオードの電圧(Vf) 青色

 

発光ダイオードの電圧(Vf) 白色

 

 

ダイオードへの電圧と電流

今回のテストでは、ダイオードへの電圧は「5V」を使用しています。

筆者はすぐ手元にあったラズベリーパイ(raspberry pi)の5Vピンを利用しています。

 

抵抗は330Ωのため、電圧降下(Vf)を考慮とすると電流は約10mA前後となります。

  • Vf≒0.7Vの場合… I = (V-Vf)/R = (5V-0.7V)/330Ω = 約13mA
  • Vf≒2.0Vの場合… I = (V-Vf)/R = (5V-2.0V)/330Ω = 約9mA
  • Vf≒2.8Vの場合… I = (V-Vf)/R = (5V-2.8V)/330Ω = 約7mA

 

ダイオードには制限抵抗が必要です

「抵抗なし」で電源に直結するとダイオードが壊れます。実施しないようにしましょう。

ダイオードのスペックを超える大電流が流れるためです。

今回の330Ωの抵抗はダイオードの電流を調整する「制限抵抗」の役目を持っています。

 

下記記事で詳細を記載しています。(リンクはこちら)

発光ダイオード(LED)を抵抗なしで壊してみた

発光ダイオード(LED)を抵抗なしで壊してみた
LEDに抵抗なしで、電源と直結すると本当に壊れるのかを確認してみました。 実際にどのように壊れたのかを動画含めて解説しています。 LEDの回路に抵抗がある理由を分かりやすく紹介していきます。

 

まとめ

今回はダイオードの電圧降下(Vf)の大きさに関して紹介させていただきました。

記事をまとめますと下記になります。

基本的なダイオードのVfは「約0.7V」でした。

ショットキーダイオードのVfは低く「約0.3V」でした。

発光ダイオード(LED)のVfは赤・緑・黄が「約2.0V」、白・青が「約2.8V」でした。

 

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