最終更新 2026-10-19

FWDとは(還流ダイオード)

Freewheeling Diode (FWD)

FWD(還流ダイオード)とは、コイルを含む回路でスイッチがオフになった瞬間に、コイルの電流の逃げ道を作って電圧の跳ね上がりを防ぐダイオードです。インバーターではIGBTの1つ1つに逆向きに並列につなぎます。逆回復の電流が損失とノイズの原因になるため、高速ダイオードやSiCのショットキーバリアダイオードが使われます。

目次7項目
  1. 定義・解説
  2. 図解
  3. よくある質問
  4. 設備の製造メーカー
  5. 関連用語
  6. 比較・違いを学ぶ
  7. 出典・参考資料

定義・解説

FWD(Free Wheeling Diode:還流ダイオード)とは、モーターなどのコイル(インダクタ)を含む回路で、スイッチがオフになった瞬間に、コイルに流れていた電流の逃げ道を作るためのダイオードです。コイルには電流を流し続けようとする性質があり、スイッチを急に切ると高い電圧が発生してスイッチの素子を壊してしまいます。FWDはその電流をぐるりと回して流し続けさせ(還流)、電圧の跳ね上がりを防ぎます。

インバーターでは、IGBTやMOSFETの1つ1つに、逆向きにFWDを並列につなぎます。IGBTは構造上、逆方向に電流を流せないため、別のダイオードが欠かせません。パワーモジュールの中には、IGBTのチップとFWDのチップが対になって並んでいます。MOSFETの場合は、構造の中に寄生的にできるボディダイオードをFWDとして使うこともあります。

FWDに求められる重要な特性が逆回復です。オンで電流が流れていたダイオードを逆向きの電圧に切り替えると、残っていた電荷が抜けるまでの短い間、逆向きに電流が流れ、これが損失とノイズの原因になります。そこで、逆回復の速い高速ダイオード(FRD)や、逆回復がほとんどないSiCのショットキーバリアダイオードが使われます。IGBTとFWDを1つのチップにまとめたRC-IGBT(逆導通IGBT)もあります。

図解

スイッチのオン、オフ、FWDへの還流、再オン時の逆回復までの還流ダイオードの動作
インバーターでは上下のスイッチのそれぞれにFWDを逆並列に接続する。

よくある質問(FAQ)

MOSFETにFWDは必要ですか?
MOSFETには構造上ボディダイオードが含まれているため、それを還流ダイオードとして使えることが多く、別にFWDをつながない場合もあります。ただし、ボディダイオードは逆回復が遅かったり損失が大きかったりするため、高効率が求められる回路では、外付けのSiCショットキーバリアダイオードを並列につなぐこともあります。
FWDとフライバックダイオードは同じものですか?
どちらもコイルの電流の逃げ道を作るダイオードで、ほぼ同じ意味で使われます。リレーやソレノイドのコイルに並列につなぐものはフライバックダイオードと呼ばれることが多く、インバーターやモーター駆動のパワー回路ではFWD(還流ダイオード)と呼ぶのが一般的です。

設備の製造メーカー

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比較・違いを学ぶ

出典・参考資料

  1. 富士電機「富士IGBTモジュール アプリケーションマニュアル(RH984h)」(2026/10/19 確認)