ディオード: ゼナーダイオードと普通のダイオードの違い
ディオードは、電気回路において一方向のみで電流を流す特性を持つ素子です。二つの主要な種類、普通のダイオードとゼナーダイオード（またはツェナーダイオード）は、異なる用途と機能を持っています。これらの二つのダイオードは、その動作原理や特性において重要な違いがあります。
1. 基本的な構造と動作原理
普通のダイオードは、主に電流を一方向に流すために使われます。電流が逆方向に流れないように設計されています。逆電圧がある一定値を超えると、逆方向に電流が流れ、ダイオードは壊れてしまうことがあります。
一方、ゼナーダイオードは、特に逆方向の特性を持つダイオードです。通常のダイオードが逆方向に電流をほとんど流さないのに対し、ゼナーダイオードは逆方向に電流を流す特性を持ち、特定の逆電圧で「ゼナー効果」を発生させます。このゼナー効果により、ゼナーダイオードは定電圧源としても使用されます。
2. 動作の違い
普通のダイオードは、順方向バイアスがかかると電流が流れ、逆方向バイアスがかかると基本的に電流が流れません。しかし、逆電圧が一定値を超えると破壊的に電流が流れることになります。一般的に、順方向では電流が流れる範囲は0.7V程度（シリコンダイオードの場合）です。
ゼナーダイオードは、逆方向に電圧が加えられると、特定の逆電圧（ゼナークラッジ電圧）で急激に電流を流し始めます。これにより、一定の電圧で電流が流れるため、ゼナーダイオードは電圧安定化や過電圧保護の役割を果たすことができます。通常、ゼナーダイオードのゼナークラッジ電圧は数ボルトから数十ボルトの範囲です。
3. 用途の違い
普通のダイオードは、主に整流回路（ACをDCに変換する回路）で使用されます。また、電流が一方向に流れる特性を利用して、信号の処理や保護回路にも使われます。
ゼナーダイオードは、逆方向で一定の電圧を保持できる特性を利用して、電圧安定化回路、過電圧保護回路、リファレンス電圧の供給などに使用されます。ゼナーダイオードは、例えば、電源回路において定電圧を提供するために頻繁に使用されます。
4. 特徴的な性能
普通のダイオードは、その順方向での動作が重要で、逆方向での電流漏れを避けるために設計されています。逆方向の破壊電圧が非常に高いため、通常のダイオードは高電圧に耐えられません。
ゼナーダイオードは、逆方向での安定した動作が求められるため、逆方向のゼナー電圧（逆方向で特定の電圧が発生する）で使用されます。これにより、ゼナーダイオードは電圧規定や電圧制限の役割を果たします。
5. 破壊と耐性
普通のダイオードが逆方向での電圧によって破壊されるのに対して、ゼナーダイオードは逆方向で動作が保証されており、破壊電圧（ゼナー電圧）を超えても正常に機能します。ゼナーダイオードは逆電圧に対して耐性が高いため、過電圧保護の用途に適しています。
結論
ゼナーダイオードと普通のダイオードは、どちらも非常に異なる特性を持っており、それぞれ特定の用途に適した動作をします。普通のダイオードは主に整流作用を果たし、ゼナーダイオードは逆方向で定電圧を提供する特性を活かして、電圧安定化や保護に使われます。どちらを使用するかは、回路設計の目的に応じて選択する必要があります。
