😵 こんな悩みはありませんか？
- 「ダイオード、サイリスタ、BJT、MOSFET、IGBT…多すぎて混乱する！」
- 「それぞれの違いがごちゃごちゃになってきた…」
- 「試験前に一気に復習したい！」
半導体素子シリーズの最終回は、これまで学んだ5つの素子を一覧で比較します。
「あれ、BJTとMOSFETの違いって何だっけ？」「サイリスタの端子名は？」——そんな疑問を、この記事でスッキリ解消しましょう！
📌 この記事でできること
- 5つの半導体素子の特徴を一覧比較できる
- 端子名、制御方法、速度、電力容量を表で整理
- 各素子のイメージと使い道を総復習
- 試験直前の最終チェックに最適！
目次
📊 半導体素子 総比較表
まずは全体像を把握しましょう。5つの素子を一覧で比較します。
📋 基本情報の比較
| 項目 | ダイオード | サイリスタ | BJT | MOSFET | IGBT |
|---|---|---|---|---|---|
| 正式名称 | Diode | Silicon Controlled Rectifier | Bipolar Junction Transistor | Metal Oxide Semiconductor FET | Insulated Gate Bipolar Transistor |
| 端子数 | 2本 | 3本 | 3本 | 3本 | 3本 |
| 端子名 | A, K | A, K, G | C, E, B | D, S, G | C, E, G |
| イメージ | 🚪 改札 | 🔐 鍵付き改札 | 🚿 蛇口 | 🚪 自動ドア | 🤝 いいとこ取り |
💡 端子名の覚え方
A（アノード）・K（カソード）：ダイオード系（ダイオード、サイリスタ）
C（コレクタ）・E（エミッタ）・B（ベース）：BJT
D（ドレイン）・S（ソース）・G（ゲート）：MOSFET
C・E・G：IGBT（BJTの出力＋MOSFETの入力）
IGBTの端子名がBJTとMOSFETのミックスなのがポイント！
⚡ 制御方法の比較
| 項目 | ダイオード | サイリスタ | BJT | MOSFET | IGBT |
|---|---|---|---|---|---|
| 制御方法 | — （制御不可） |
電流 （トリガ） |
電流 （連続） |
電圧 | 電圧 |
| ON制御 | ✕ | ○ | ◎ | ◎ | ◎ |
| OFF制御 | ✕ | △ （電流ゼロ待ち） |
◎ | ◎ | ◎ |
| 自己保持 | — | あり | なし | なし | なし |
⚠️ 試験で超頻出！「電流駆動 vs 電圧駆動」
電流駆動：サイリスタ、BJT（ベースに電流を流して制御）
電圧駆動：MOSFET、IGBT（ゲートに電圧をかけるだけで制御）
この違いは必ず覚えましょう！
⚡ 性能の比較（速度・電力）
| 項目 | ダイオード | サイリスタ | BJT | MOSFET | IGBT |
|---|---|---|---|---|---|
| スイッチング速度 | — | 🐢 遅い | 🚶 普通 | 🚀 超高速 | 🏃 高速 |
| 電力容量 | 小〜大 | 超大 （〜数百MW） |
中 （〜数百W） |
小〜中 （〜数kW） |
中〜大 （〜数MW） |
| ON時の損失 | 小 | 小 | 小 | 大 （大電流時） |
小 |
| 駆動の容易さ | ◎ （不要） |
○ | △ （電流供給要） |
◎ （電圧のみ） |
◎ （電圧のみ） |
🎯 主な用途の比較
| 素子 | 得意分野 | 具体的な用途 |
|---|---|---|
| 🚪 ダイオード | 整流（AC→DC） | 充電器、電源回路、LED |
| 🔐 サイリスタ | 位相制御、超大電力 | 調光器、製鉄所、送電設備 |
| 🚿 BJT | 増幅、アナログ回路 | オーディオアンプ、ラジオ |
| 🚪 MOSFET | 高速スイッチング、デジタル | スマホ、PC、ACアダプタ |
| 🤝 IGBT | 大電力スイッチング | 電車、EV、工場設備、風力発電 |
💡 使い分けのポイント
小電力＋超高速 → MOSFET（スマホ、PC）
大電力＋高速 → IGBT（電車、EV）
超大電力＋低速でOK → サイリスタ（製鉄所、送電）
増幅・アナログ → BJT（オーディオ）
🎯 試験対策チェックリスト
電験三種で頻出のポイントをチェックリストにまとめました。試験前に確認しましょう！
✅ ダイオード
- ☐ 電流は一方向にしか流れない
- ☐ 端子名はアノード（A）・カソード（K）
- ☐ 順方向電圧は約0.6〜0.7V
- ☐ 主な用途は整流回路
✅ サイリスタ（SCR）
- ☐ ゲート信号でONできる
- ☐ 一度ONになると電流ゼロまでOFFにできない（自己保持）
- ☐ 端子名はアノード（A）・カソード（K）・ゲート（G）
- ☐ 主な用途は位相制御（調光器など）
✅ BJT
- ☐ 電流駆動（ベースに電流を流して制御）
- ☐ 端子名はコレクタ（C）・エミッタ（E）・ベース（B）
- ☐ IE ＝ IC ＋ IB
- ☐ 主な用途は増幅回路
✅ MOSFET
- ☐ 電圧駆動（ゲートに電圧をかけるだけ）
- ☐ 端子名はドレイン（D）・ソース（S）・ゲート（G）
- ☐ 高速スイッチングが得意
- ☐ 主な用途はデジタル機器、スイッチング電源
✅ IGBT
- ☐ 電圧駆動（MOSFETと同じ）
- ☐ 端子名はコレクタ（C）・エミッタ（E）・ゲート（G）（BJT＋MOSFET）
- ☐ 大電力を高速でスイッチング可能
- ☐ 主な用途は電車、EV、インバータ
📘 次のステップ：電力変換を学ぼう
5-2-1 整流とは？｜交流を直流に変換する基本 →
5-2-1 整流とは？｜交流を直流に変換する基本 →
📚 まとめ｜半導体素子の要点
✅ この記事のポイント
- 5つの素子の端子名、制御方法、特徴を表で比較
- 電流駆動：サイリスタ、BJT
- 電圧駆動：MOSFET、IGBT
- 用途別の使い分け：速度×電力容量で選ぶ
- 各素子のイメージを活用して記憶定着
🎓 イメージで覚える半導体素子
| 🚪 ダイオード | 普通の改札 → 一方通行 |
| 🔐 サイリスタ | 鍵付き改札 → ゲートでON |
| 🚿 BJT | 蛇口 → 電流で制御 |
| 🚪 MOSFET | 自動ドア → 電圧で高速 |
| 🤝 IGBT | いいとこ取り → 電圧＋大電力 |
🎯 電験三種 最重要ポイント
- 端子名：各素子の端子名を正確に覚える
- 電流駆動 vs 電圧駆動：最頻出の比較ポイント
- サイリスタの自己保持：ONしたら電流ゼロまでOFFにできない
- IGBTの特徴：電圧駆動＋大電力＋高速
- 用途：どの素子がどこで使われるかを整理
📖 パワーエレクトロニクスシリーズ
🎉 半導体素子シリーズ完結！
- 5-1-1 ダイオードとは？
- 5-1-2 サイリスタ（SCR）とは？
- 5-1-3 トランジスタ（BJT）とは？
- 5-1-4 MOSFETとは？
- 5-1-5 IGBTとは？
- 5-1-6 半導体素子の比較表（この記事）
📘 パワーエレクトロニクス全体像
5-0 パワーエレクトロニクスとは？｜電力変換の4パターンを理解しよう →
5-0 パワーエレクトロニクスとは？｜電力変換の4パターンを理解しよう →
🎉 半導体素子シリーズ、お疲れさまでした！ 🎉
5つの素子の特徴と使い分けがわかれば、
パワーエレクトロニクスの基礎はバッチリです！
次は整流回路で、これらの素子が実際にどう活躍するか学びましょう！
📊⚡🎓