DIACとは何か

DIACとは何か

DIACの定義

DIACは、ブレイクオーバー電圧を超えると初めて電流を導くダイオードであり、電気回路における電流制御に重要です。

DIACは、ブレイクオーバー電圧（VBO）に達した後で初めて電流を導くダイオードです。DIACは「交流用ダイオード」を意味します。DIACは2つの電極を持つデバイスであり、スリスタファミリーの一員です。DIACはスリスタのトリガリングに使用されます。下図はDIACのシンボルを示しており、2つのダイオードが直列に接続されたものに似ています。

DIACにはゲート電極がなく、それがトリガリングに使用される他のスリスタ、例えばTRIACとは異なります。

DIACの利点は、雪崩ブレークダウン電圧以下に電圧レベルを下げることで単純にオンまたはオフにできることです。

DIACは時折ベースのないトランジスタとも呼ばれます。特に、正負の電圧でオンまたはオフにでき、雪崩ブレークダウン中に機能し続けます。

DIACの構造

これは4層と2つの端子からなるデバイスです。構造はトランジスタとほぼ同じですが、トランジスタの構造とは異なるいくつかの点があります。異なる点は以下の通りです。

• DIACにはベース端子がない

• 3つの領域はほぼ同じドープ濃度を持っている

• どちらの極性の電圧に対しても対称的な切り替え特性を提供する

DIACの特性

上記の図から、DIACには2つのp型材料と3つのn型材料があることがわかります。また、ゲート端子はありません。

DIACは両方の極性の電圧でオンにすることができます。A2がA1よりも正の電位である場合、対応するN層を通過する電流は流れず、P2-N2-P1-N1を通ります。A1がA2よりも正の電位である場合、電流はP1-N2-P2-N3を通ります。この構造は直列に接続されたダイオードに似ています。この構造は直列に接続されたダイオードに似ています。

適用される電圧が小さい場合、いずれの極性でも非常に小さな電流（リーク電流）が流れます。これは、電子とホールが枯渇領域で漂移するためです。小さな電流が流れますが、雪崩ブレークダウンを生じさせるには不十分なので、デバイスは非導通状態にとどまります。

適用される電圧がいずれかの極性でブレークダウン電圧を超えると、DIACの電流が増加し、そのV-I特性に従って導通します。

V-I特性は英字のZに似ています。DIACは、電圧が雪崩ブレークダウン電圧未満の場合、開放回路として動作します。デバイスをオフにするには、電圧を雪崩ブレークダウン電圧以下に下げなければなりません。

DIACの応用

DIACの主要な応用はTRIACトリガ回路です。DIACはTRIACのゲート端子に接続されます。ゲート間の電圧が予め設定された値以下になると、ゲート電圧はゼロになり、TRIACはオフになります。DIACの他の応用例には以下のものがあります。

• 照明調光回路に使用される

• 熱制御回路に使用される

• ユニバーサルモーターの速度制御に使用される

DIACはTRIACと共にシリーズ接続してトリガリングに使用できます。TRIACのゲートはDIACの端子に接続されます。DIACに適用される電圧が雪崩ブレークダウン電圧を超えるときのみ、導通します。

DIACにかかる電圧が雪崩ブレークダウン電圧以下になると、デバイスはオフになり、接続されているTRIACもオフになります。

DIACの結論

DIACはスリスタファミリーにおいて重要なデバイスです。

このデバイスを使用する主な利点は以下の通りです。

• SCRやTRIACのように低電流レベルで急激に低電圧状態に切り替わらない

• 保持電流レベル以下の電流までオン状態の電圧降下が低い

• 電流が増加すると電圧降下が減少する