なぜダイオードは4個必要？

交流の向きごとに、電流の行きと帰りに1個ずつダイオードが要るからです。向きが2つで、2×2の4個になります。

ブリッジの電圧降下はいくつ？

電流はいつもダイオード2個を通るので、Vfの2倍です。シリコンダイオードなら約1.4Vです。

センタタップは中点つきトランスとダイオード2個で、降下は1個ぶんですが逆電圧が2Vmになります。ブリッジは降下が2個ぶんで、逆電圧はVmです。

コンデンサなしでダイオードの降下を無視すると、交流の実効値Vの0.9倍です。半波整流は0.45倍です。

4個のダイオードを橋の形に組んで、交流のプラス側もマイナス側も同じ向きの電流にそろえる全波整流回路です。

※本記事にはプロモーション（広告）が含まれています。

コンセントの交流は、電流の向きが1秒間に100回（東日本・50Hz）か120回（西日本・60Hz）入れかわります。スマホやパソコンの中の回路は向きが一定の直流で動くので、交流の向きをそろえる整流が必要です。

整流の主役はダイオードです。ダイオードは電流を一方向にしか通さない「逆止弁」です。水車でいえば、左右から流れが変わる川の水を、逆止弁の組み合わせで、水車にいつも同じ側から当てるしくみです。

方式	ダイオード	使う波	ひとことで
半波整流	1個	プラス側だけ	波の半分を捨てる
センタタップ方式（全波）	2個	両方	中点つきのトランスで両方使う
ブリッジ方式（全波）	4個	両方	ふつうのトランスで両方使う

4個のダイオードをD1〜D4とします。交流の向きによって、オンになる2個が入れかわり、負荷にはいつも同じ向きに電流が流れます。

交流の向き	オンになるダイオード	オフのダイオード	負荷の電流
プラスの半周期	D1とD2	D3とD4	上から下へ
マイナスの半周期	D3とD4	D1とD2	上から下へ（同じ向き）

どちらの半周期でも、電流は「行き」に1個、「帰り」に1個のダイオードを通ります。向きごとに行きと帰りが要るので、2×2で4個になります。2個のダイオードを通るので、電圧降下はVfの2倍（シリコンダイオードで約1.4V）です。

Vは交流の実効値、Vmはピーク（Vm＝√2×V）です。センタタップ方式は、電圧降下がダイオード1個ぶんですむので、5Vなど低い電圧で大きな電流を取り出すときに有利です。ブリッジは逆電圧がVmですみ、トランスを選ばないので、もっとも広く使われます。

この続きと一緒に読まれている記事

半波整流に平滑コンデンサをつけると、コンデンサがピーク電圧を保ったまま、交流がマイナスのピークになるので、ダイオードには約2Vmの逆電圧がかかります。比較表の「1倍」をそのまま使わないよう注意しましょう。

例題：トランスの出力12V（実効値）をブリッジで整流し、0.5Aを流す（Vf＝0.7V）。

選ぶときの項目	目安
逆耐圧（VRRM）	逆電圧に、電源電圧の変動とサージを見こんだ余裕をもたせる
平均電流（IO）	負荷電流より余裕のあるもの。温度が上がると流せる電流は減る
サージ電流（IFSM）	電源を入れた瞬間に平滑コンデンサへ流れる大きな電流に耐えられるか
放熱	損失≒2×Vf×電流。大きいときはヒートシンクが要る

4個のダイオードを1つのパッケージにまとめた「ブリッジダイオード」を使うと、部品の数と配線が減ります。

部品としてのダイオードブリッジを選ぶときは、データシートの次の4つを確かめます。

項目	意味	決め方の考え方
VRRM（くり返しピーク逆電圧）	かけられる逆方向の電圧の上限	入力の交流の最大値（実効値×√2）に、電源の変動とサージの余裕を足す。AC100Vなら最大値は約141V
IF(AV)（平均順電流）	流せる平均の電流	出力の直流電流に余裕を持たせる。周囲温度が高いと流せる電流が下がる（ディレーティングのグラフ）
IFSM（サージ順電流）	電源を入れた瞬間などに一度だけ耐えられる大電流	コンデンサ入力形は投入時に大きな突入電流が流れる。突入電流の制限回路とあわせて確かめる
Vf（順方向電圧）	流しているときの電圧降下	損失の計算に使う

損失の目安：単相ブリッジでは常に2個のダイオードが直列に電流を流すので、損失 ≒ 2×Vf×平均電流。Vf＝1.0V、2A なら約4Wで、放熱板が要る大きさです。三相ブリッジも、ある瞬間に電流が流れるのは2個です。

交流電圧と整流方式を選んでください。ピーク電圧・平均電圧・逆電圧・ダイオードの損失を出します。最初は例題の数字が入っています。

入力すると、その場で計算し直します。入力した数字は画面の中で計算するだけで、どこにも送信されません。Vfは一定とみなした目安です。コンデンサありの出力電圧は、平滑コンデンサの記事のツールでリップルまで計算できます。