<< ソーラーパネル発電量などをエクセルを使ってシミュレーション | main | 梅雨入りや梅雨明けってとっても曖昧です >>

バイパスダイオードと逆流防止ダイオードの違いと働き

当ブログはお引越し中です。

この記事は加筆修正して、

・新ブログのトップページ
自作DIYソーラーと太陽光発電で売電・節約・エコ人生

・新しい記事ページ
『バイパスダイオード』と『逆流防止ダイオード』の違いと働きを知っておこう

という記事に移行しました!

 

ダイオードって何?
今回はソーラー発電で使うダイオードについて。

ダイオードって何?』っていう方は上の画像を参考にしてみてください。

簡単にいうと、電流を一方に通しやすい性質(整流作用)がある素子ということになります。
『アノード』側から『カソード』側へ電流を通しますが、『カソード』から『アノード』へは電流を(ほとんど)流さないという働きをします。

ソーラー発電では、『バイパスダイオード』や『逆流防止ダイオード』として、『ショットキーバリアダイオード』というダイオードが多く使われています。


自作ソーラー発電でも、
バイパスダイオード
逆流防止ダイオード
という名前を良く聞きますね。

どちらのダイオードも、ソーラーパネルを保護するなどの目的で使うダイオードなので混同されがちです。

ネットオークションなどで売られているソーラーパネルで、『逆流防止ダイオード』付きと謳って販売されている物が、実はバイパスダイオードだったというのは良く聞くお話です。

販売業者が双方のダイオードを混同している場合もあるようです。


複数のソーラーパネルを使ってDIYをするときは、手持ちのソーラーパネルについているダイオードが何者かを理解しておく必要があります。

場合によってはダイオードを追加する必要もあります。

以下に、『バイパスダイオード』と『逆流防止ダイオード』の違いを簡単に説明いたしますね。

 

バイパスダイオードの接続方法と働き


発電していないソーラーパネル(セル)を回避する目的のダイオードを『バイパスダイオード』といいます。

日陰などの影響で発電していないソーラーパネル(セル)は、単純に抵抗となります

この、抵抗となったソーラーパネル(セル)に電流を無理に流してしまうと、発熱したりソーラーパネル(セル)を破損してしまうことがあります。

また、他のソーラーパネル(セル)が発電した電流を消費してしまうので、全体の効率を悪化させてしまいます。


バイパスダイオードの接続方法
バイパスダイオードの接続方法
バイパスダイオードはソーラーパネルと並列に接続します。
当然ですが、ソーラーパネルにバイパスダイオードが付いている場合は必要ありません。

ソーラーパネルにバイパスダイオードが封入されている場合は、ストリングに対して並列にダイオードが接続してあることが多いです。
発電しないセルがあった場合にストリング単位でバイパスするための措置ですね。


バイパスダイオードの働き
バイパスダイオードの働き
発電していないソーラーパネル(セル)は抵抗となるので、より抵抗の少ないバイパスダイオードを電流が流れます。

この働きによってソーラーパネル(セル)を保護しているワケです。
 

逆流防止ダイオードの接続方法と働き


日陰になったソーラーパネル(セル)や、夜間に発電していない場合に、バッテリーや他のソーラーパネルから電流が逆流するのを防ぐのが『逆流防止ダイオード』です。

電流は電圧の高い方から低い方へ流れます。
日陰になったソーラーパネル(セル)や夜間に電流が逆流してしまうとソーラーパネル(セル)を破損してしまうかもしれません。

ソーラーパネルを複数並列で使う場合などに『逆流防止ダイオード』を使います。



逆流防止ダイオードの接続方法
逆流防止ダイオードの接続方法
逆流防止ダイオードはソーラーパネルと直列に接続します。
ソーラーパネル1枚を、チャージコントローラーを介してバッテリーと接続して運用する場合には必要ありません。


逆流防止ダイオードの働き
逆流防止ダイオードの働き
発電していないソーラーパネルは電圧が低いので、より電圧の高いほかのソーラーパネルやバッテリーから電流が逆流してしまいます。

この、逆流してくる電流からソーラーパネルを保護してくれるワケですね。
 

ダイオードを使うときは、余裕をもったダイオードを使うようにしてください。
具体的には定格の2〜3倍の物を選ぶのが良いと思います。

ソーラーパネルの出力電流が5A程度であれば、10〜15Aのダイオードを使うことで予期せぬダイオードの破損を防げると思います。

ただし、ダイオードも僅かに電力を消費するので若干の電圧降下を起こすこともおぼえておいてくださいね。


以上、『かんたん自作ソーラー発電』の新潟おてんとサンでした。


【関連記事】

自作ソーラー(太陽光)発電システムの基本
自作ソーラー発電はロスとリスクの塊!?
自作に使うソーラーパネルの選定
沢山の種類があるソーラーパネルは何がどう違うのか?
自作に使うバッテリーの選定と電圧
必読!バッテリーの種類による危険性
自作で使ったチャージコントローラーとその役割
解決!チャージコントローラーとソーラーパネルの関係
インバーターの役割って?交流と直流のおさらい
ソーラー(太陽光)発電用語集

予算1万円なら(自作初心者向き)
1万円以下の自作ソーラー(太陽光)発電システム
具体的な制作方法
充電池を使って乾電池代を節約してみよう
ZO-3(アンプ内蔵ギター)を鳴らしてみよう

予算4万円なら(DIYがお好きな方)
4万円以下の自作ソーラー(太陽光)発電システム
具体的な設置方法
自作システムに中古バッテリーを増設
自作システムに新品バッテリー増設とケーブル類メンテナンス
扇風機は何時間動かせるのか?
消費電力の高いドライヤーは使えるのか?
電動ドライバーは使えるのか?
ワットモニターで電力を計測してみよう!

番外編
プラレールを太陽光で動かしてみよう(その1)
プラレールを太陽光で動かしてみよう(その2)

もっと詳しく知りたい『バッテリー』や『ソーラーパネル』の事
バッテリーの容量、『Ah』と『Wh』って何だろう?
バッテリーの『時間率』って何だろう?
バッテリーの容量と使える電力の関係
複数接続したバッテリーの電圧と容量
30Ahのバッテリー、電力と運用時間の早見表
50Ahのバッテリー、電力と運用時間の早見表
105Ahのバッテリー、電力と運用時間の早見表
バッテリーの運用時間をエクセルでシミュレーション
複数接続したソーラーパネルの電圧と電流
ソーラーパネル発電量をエクセルでシミュレーション
・バイパスダイオードと逆流防止ダイオードの違いと働き

コラム
自作ソーラー発電、初心者の心得
 

at 17:18, 新潟おてんとサン, もっと知りたい自作ソーラー

comments(4), trackbacks(0), - -

スポンサードリンク
comment
遠藤, 2014/05/14 5:12 PM

『バイパスダイオード』と『逆流防止ダイオード』の違い、大変参考になりました。

ところで、素子的には何が違うのでしょうか?バイパス用のものを逆流防止として、またはその逆で使えるのでしょうか。

例えばTIのSM74611はバイパス用と書いてありますが、Vfが非常に低く、逆流防止用に使えたら損失が少なくできると思いました。
例えばバッテリー充電器(10Aくらい)の逆接続防止用ショットキーの代わりなどす。

よろしければ教えていただけないでしょうか。

新潟おてんとサン, 2014/05/16 4:13 PM

こんにちは、遠藤さま。


ソーラー発電には、『バイパスダイオード』にも『逆流防止ダイオード』にも、『ショットキーバリアダイオード』を使うことが多いようですね。

なので、ダイオードに掛かる(ブロックする)電圧が、『最大逆電圧』の範囲に収まっていれば、『バイパスダイオード』や『逆流防止ダイオード』での使用に問題ありません。


素子的な違いとしては、

・基本的なPNダイオードは、p型とn型の二種類の半導体を接合したときに得られる整流作用を利用

・ショットキーバリアダイオードは、金属と半導体をショットキー接合したときの整流作用を利用

という違いがあります。

ダイオードには、もっと多くの種類がありますが、ざっくり言うとこんな感じでしょうか。


『SM74611』について。

発熱が非常に低い点、良さそうなダイオードですね。

これも『最大逆電圧』の範囲内であれば、『バイパスダイオード』や『逆流防止ダイオード』での使用に問題ないと思います。


僕が使ってみたワケではないので、ちょっと曖昧な言い回しになってしまいましたが、以上が僕の返答です。

くま, 2014/08/21 6:44 PM

>販売業者が双方のダイオードを混同している場合もあるようです。

気になって手持ちのパネルをチェックしたら
まさにそのとおりでした。
買ったばかりなのに数週間で出力が落ちて
きたのは、並列にしたうちの一枚が焼きついてきたのか?

新潟おてんとサン, 2014/08/22 4:26 AM

はじめまして、くまサマ。


パネルの並列接続でダイオードが機能しなかったということは、

『逆流防止ダイオードと謳いつつ、実はバイパスダイオードだった』

っていうパターンでしょうか?


早朝や夕方など、片方のパネルが日陰になってしまうようなシチュエーションでは、パネルのダメージが心配ですね。

個々のソーラーパネルがちゃんと発電しているのかどうか?
パネル単体での電圧を測定してみる必要がありそうです。


個人でDIYソーラーに使うパネルの多くは輸入品です。

販売業者が、ブロッキングとバイパスを訳す際に混同してしまっていて、さらに、誤った訳を使い続けていることがあるようです。


また、2つの違う働きをするダイオードが、

・逆流防止ダイオード
・バイパスダイオード

といったように表記されることが多いように感じます。


どうせなら、

・逆流防止(ブロッキング)ダイオード
・迂回(バイパス)ダイオード

とかって表記して欲しいですよね。


なにはともあれ、くまサマのDIYソーラーのダメージが深刻でないことを願っています。










trackback
url:http://home.solar-make.com/trackback/219