ブリッジダイオードとは？仕組みなどを解説！

この記事では『ブリッジダイオード』について

などを図を用いて分かりやすく説明するように心掛けています。ご参考になれば幸いです。

ブリッジダイオードとは

ブリッジダイオードとは、4個または6個のダイオードをブリッジ状に接続させ、ひとつのパッケージにした素子であり、交流を直流に変換するときに使用します。

ダイオードとダイオードを繋げた形が「橋(ブリッジ)」のように見えることからブリッジダイオードと呼ばれています。

ブリッジダイオードは、パッケージに「+」・「－」・「～(または"AC")」と記載されているため、下記に示すように接続する箇所を簡単に見分けることができます。

「+」や「－」と記載されている箇所
- 「+」と「－」は出力端子であり、出力部に接続します。出力端子には「+」・「－」と極性があるので注意してください。なお、「+」と「－」はパッケージの外側に記載されています。
「～(または"AC")」と記載されている箇所
- 「～(または"AC")」は入力端子であり、交流部に接続します。なお、「～(または"AC")」はパッケージの内側に記載されています。

補足

同じブリッジダイオードでも様々な回路記号があります。ネットや特許などで見かけた回路記号をまとめたのが上図です。左上の回路記号が一番見かけます。

ダイオードはアノード(A)の電位がカソード(K)の電位よりも高くなると導通する特徴があります。この特徴を理解すれば、ブリッジダイオードの『仕組み』について分かります。

ではこれから、ブリッジダイオードで交流を直流に変換する『仕組み』について、交流電圧が「＋(プラス)」の時と「－(マイナス)」の時に分けて説明します。

交流電圧が「＋(プラス)」の時は、まず電流はA点に流れます。
ダイオード\(D_1\)のアノード(A)の電位が高くなるため、ダイオード\(D_1\)が導通します。ダイオード\(D_2\)はカソード(K)の電位が高くなるため、導通しません。したがって、電流はダイオード\(D_1\)を通り、B点に流れます。
B点では、ダイオード\(D_3\)はカソード(K)の電位が高くなるため、導通しません。したがって、電流は抵抗\(R\)を通り、C点に流れます。
C点ではダイオード\(D_2\)とダイオード\(D_4\)のアノード(A)の電位が高くなりますが、A点とD点の電圧を比較すると、D点の方が低いため、電流はダイオード\(D_4\)を通り、Ｄ点に流れます。
D点に流れた電流は交流電圧\(v_{IN}\)に戻ります。

交流電圧が「－(マイナス)」の時は、まず電流はD点に流れます。
ダイオード\(D_3\)のアノード(A)の電位が高くなるため、ダイオード\(D_1\)が導通します。ダイオード\(D_4\)はカソード(K)の電位が高くなるため、導通しません。したがって、電流はダイオード\(D_3\)を通り、B点に流れます。
B点では、ダイオード\(D_1\)はカソード(K)の電位が高くなるため、導通しません。したがって、電流は抵抗\(R\)を通り、C点に流れます。
C点ではダイオード\(D_2\)とダイオード\(D_4\)のアノード(A)の電位が高くなりますが、A点とD点の電圧を比較すると、A点の方が低いため、電流はダイオード\(D_2\)を通り、A点に流れます。
A点に流れた電流は交流電圧\(v_{IN}\)に戻ります。

補足