サージ吸収ダイオードのクランプ電圧について

サージ吸収ダイオードの原理について理解が追いついていないことがあるので質問させてください。
詳しい回路は省きますが、ツェナー電圧の規格が27Vのダイオードを使用してサージ試験(JASO D-1(110V)準拠)を行いましたが、オシロで電圧を確認するとダイオードの後段の電圧がクリップされずに約34Vとなっていました。
ダイオードの仕様では、ツェナー電圧27Vとなっていますが、なぜ27Vにクリップされないのでしょうか？
電圧34Vとなるのは瞬間なので問題ないということでしょうか？
また、ツェナー電圧40VのZSH5MT40Cの場合も同様の試験を行うとダイオードの後段の電圧は約50Vとなりました。

いろいろ調べてみたのですが、サージ吸収ダイオードは、電圧を仕様の通りにクリップするとしか判りませんでしたので、なぜそうなるのか原理や参考になる本等も教えていただければ幸いです。

No.2 ベストアンサー 回答者： tance 回答日時： 2009/07/03 08:47

No.1の方の回答の他にいくつか可能性のある現象があります。

もしサージの立ち上がりが速いとかサージ自体が細い場合は
観測方法によって非常に大きな誤差が出ることがあります。
誤差と言うより、測れていないと言った方が良いくらいの
全く違った値が測れることもあります。

これらは、ほとんど、「線のインダクタンス」によります。
ツェナーダイオードがサージ電圧をクリップする原理は、ツェナー
の電圧が上がるとその内部抵抗が急激に低くなることによるもの
です。ところが、配線が長いと、ツェナーと直列に「配線」という
インダクタが入るので、トータルのインピーダンスが低くなりません。
例えば、ツェナーの内部インピーダンス = 10Ω、配線の
インピーダンス = 200OΩ　とすれば、直列になるとツェナーの
特性が活かされないことになります。

もうひとつ、観測上の問題もあり得ます。特にGNDのつなぎ方です。
サージが実際にクリップされている状態では、サージから大きな
電流がツェナーに流れます。この通路内では、やはりインダクタンス
に電圧が発生します。ここで発生したスパイク状の電圧も一緒に
測ってはいないでしょうか。

ツェナーの端子の直近で、オシロのGNDもループを構成しないように
接続すれば正しい観測ができます。スピードにもよりますがオシロ
のプローブの先端を抜いて、GND線ではなく、プローブ先端のGNDを
使って短くつなぐのが最も正しい観測方法です。

No.3 回答者： angkor_h 回答日時： 2009/07/03 23:28

サージ吸収ダイオードとは、ツェナーダイオードの短時間大電流許容です。

ツェナーダイオードは電流が増えれば電圧も増えます。
ツェナー電圧の公称値は、有る一定電流に於ける値です。ご質問の「なぜツェナー電圧の公称値を超えるの？」は、この「有る一定電流」を超えたから、それもはるかに、ただそれだけです。

サージ吸収は、その入り口から保護すべき電子回路まで何段階かの構成を組むのが普通です。サージ吸収ダイオードはその終段に使うべきで、入り口(サージ試験機の印加点)に使うべきではありません。

No.1 回答者： KEN_2 回答日時： 2009/07/03 02:36

ツェナー特性上ツェナー電流が過大になると、端子電圧が上昇し限界に達する

と素子が破壊します。
素子に流す電流とツェナー電圧で変化しますが、ツェナ電圧が高い程この傾向
は顕著になります。
　試しに10V台の素子で試験して見てください。変化は少ない筈です。

参考に添付のツェナー特性を参照ください。２／３ページ左上
http://www.hitachi.co.jp/products/power/ps/image …