ツェナーダイオードについて教えてください

ツェナーダイオードの特性と用途について

No.1 回答者： SENDAI_GOROU 回答日時： 2013/11/27 09:50

ツェナーダイオードは定電圧ダイオードともいい、PN接合における逆方向特性の安定した降伏領域を利用したダイオードです。

定電圧ダイオードは逆方向の電圧を印加して使います。定電圧ダイオード（ツェナーダイオード）以外のダイオードは逆方向で使用すると、降伏領域を超えると急激に電流が流れ、ついには破壊してしまいます。
定電圧ダイオード（ツェナーダイオード）は降伏領域を超えても破壊しない構造になっています。この降伏電圧をツェナー電圧(Vz)といい、このVzの電圧で安定した電圧を作り出すことが出来ます。


定電圧ダイオード（ツェナーダイオード）の特性＊ 定電圧特性

定電圧ダイオード（ツェナーダイオード）の降伏領域（定電圧動作をする領域）は必ずしも電流軸に対して垂直になっているとは限らずある傾斜を持っています。

これは定電圧ダイオード（ツェナーダイオード）の等価回路はダイオードに直列に抵抗が挿入されたかたちになっているからです。この抵抗を一般的に動作抵抗 rz と呼びます。
非常に小さな値ですが、電流の変化によって降下電圧 Vz が変化します。このことは、定電圧ダイオード（ツェナーダイオード）に印加される電圧が変化すれば（当然、電流も変化する）ツェナー電圧も変動することになります。

ツェナー電圧の変動幅   
動作抵抗rz はツェナー電圧によっても大きく異なります。７～８Vのものが最も低く、それ以外のものは高くなります。また、定電圧ダイオード（ツェナーダイオード）に流す電流によっても大きく変化します。ですから動作抵抗 rz の影響が少なくなるようにある程度の電流をながしてやらないとツェナー電圧の安定度はよくなりません。

＊ 温度特性

定電圧ダイオード（ツェナーダイオード）のツェナー電圧は温度によって変化します。ツェナー電圧が５～６Vを境界として、これより高いものは正の温度係数、これより低いものは負の温度係数をもちます。
　ツェナー電圧が5.2V付近のものは最も温度係数が低くほぼ０に近い値です。基準電圧として使われる定電圧ダイオード（ツェナーダイオード）が５～６Vのものが多いのはこれが理由になっています。
　定電圧ダイオード（ツェナーダイオード）の温度補正する一般的な方法として、一般ダイオードの順方向電圧（約０．６V）が負の温度係数（-2.4mV)を持っていることを利用して正の温度係数をもつ７V程度の定電圧ダイオード（ツェナーダイオード）と直列に接続する方法があります