【ダイオードの絶対最大定格】『電流定格(IOやIFSMなど)』について！

この記事ではダイオードの『電流定格』について

【ダイオードの絶対最大定格】『電流定格』について
出力電流I_O
せん頭サージ順電流I_FSM
繰り返しせん頭順電流I_FRM
ピークインパルス電流I_SM
ピーク繰り返し逆電流I_RRM

などを図を用いて分かりやすく説明するように心掛けています。ご参考になれば幸いです。

【ダイオードの絶対最大定格】『電流定格』について

ダイオードのデータシートの絶対最大定格を見ると電流定格が記載されています。

電流定格には「出力電流I_O」、「せん頭サージ順電流I_FSM」、「繰り返しせん頭順電流I_FRM」、「ピークインパルス電流I_SM」、「ピーク繰り返し逆電流I_RRM」など様々な種類があります(データシートによって記載している種類が違います)。

この記事ではこれらの電流定格について説明しています。

出力電流I_O

ダイオードの絶対最大定格に記載されている出力電流I_Oは、「指定条件かつ抵抗負荷における順方向電流の平均値の最大値」です。

指定条件については、波形と温度が記載されています。各条件について以下に示します。

指定条件について

波形

一般的には「商用周波数(50Hz,60Hz)の正弦波または指定条件における矩形波」で規定されています。

例えば、「50Hz 正弦全波抵抗負荷」のようにデータシートに記載されています。

そのため、データシートの絶対最大定格に記載されている出力電流I_Oは「商用周波数(50Hz,60Hz)の正弦波または指定条件における矩形波」を整流した時における「順方向電流の平均値の最大値」となります。「順方向電流の平均値の最大値」は50Hzでも60Hzでも同じ値となります。

温度

ケース温度が記載されています。

例えば「Tc=115℃」のようにデータシートに記載されています。

出力電流I_Oの別の表記

出力電流I_Oはデータシート上で様々な表記がありますが全て同じ意味です。以下に別の表記を示します。

日本語の別の表記

平均整流電流
平均順電流

英語の別の表記

Average Rectified Forward Current
Average Rectified Output Current
Average Output Current
Average Forward Current
Maximum Average Forward Rectified Current
Maximum Average Forward Current

記号の別の表記

I_F(AV)
I_FAV

I_Oはセンタタップ型などの複合ダイオード、I_F(AV)やI_FAVは単体ダイオードで使用されることが多くなっています。

せん頭サージ順電流I_FSM

ダイオードの絶対最大定格に記載されているせん頭サージ順電流I_FSMは、「正弦半波1サイクルの非繰り返し順方向電流のピーク値」です。

正弦半波のパルス幅t_Pは、50Hzの時はt_P=10ms、60Hzの時はt_P=8.3msとなります。また、I_FSM(50Hz)とI_FSM(60Hz)には次式の関係があり、I_FSM(50Hz)を約1.1倍するとI_FSM(60Hz)の値となります。

\begin{eqnarray}
I_{FSM}(50{\mathrm{Hz}})×1.1=I_{FSM}(60{\mathrm{Hz}})
\end{eqnarray}

このせん頭サージ順電流I_FSMは電源投入時に流れる突入電流に用います。ただし、非繰り返しなので、温度が指定条件(通常25℃)に戻る前に再投入して流れる突入電流には適用することはできません。1サイクル以上流れる場合には、データシートに記載してある「せん頭サージ順電流I_FSM-サイクル回数特性」を参照します。以下は新電元製S3V80の「I_FSM-サイクル回数特性」です。回数が多くなるにつれて、I_FSMの最大値が減少していることが分かります。

また、正弦半波のパルス幅t_Pが異なる場合、データシートに記載してある「せん頭サージ順電流I_FSM-パルス幅t_P特性」を参照します。以下は新電元製S3V80の「I_FSM-パルス幅t_P特性」です。パルス幅t_Pが大きくなるにつれて、I_FSMの最大値が減少していることが分かります。

補足

I_FSMに「1」がついたI_FSM1というものもあります。I_FSM1は「規定のパルス幅t_P=1msの正弦半波1サイクルの非繰り返し順方向電流のピーク値」です。

せん頭サージ順電流I_FSMの別の表記

せん頭サージ順電流I_FSMはデータシート上で様々な表記がありますが全て同じ意味です。以下に別の表記を示します。

日本語の別の表記

せん頭順サージ電流
サージ順電流

英語の別の表記

Surge Current Non-Repetitive Current
Surge Forward Current
Peak Forward Surge Current
Peak Surge Forward Current
Non-Repetitive Forward Surge Current
Non-Repetitive Surge Current

繰り返しせん頭順電流I_FRM

ダイオードの絶対最大定格に記載されている繰り返しせん頭順電流I_FRMは、「指定条件における繰り返し順方向電流のピーク値」です。

指定条件については、波形と温度(指定が無ければ25℃)が記載されています。各条件について以下に示します。

指定条件について

波形

一般的には「指定条件における正弦波または矩形波」で規定されています。

例えば、「Square Wave, 20kHz」、「t_P=10ms,Half Sine Wave」、「t_P=10μs,Pulse」、「t_P=1ms」のようにデータシートに記載されています。

温度

ケース温度が規定されています。

例えば「Tc=115℃」のようにデータシートに記載されています。

繰り返しせん頭順電流I_FRMの別の表記

繰り返しせん頭順電流I_FRMはデータシート上で様々な表記がありますが全て同じ意味です。以下に別の表記を示します。

英語の別の表記

Peak Repetitive Forward Current
Repetitive Peak Forward Current
Repetitive Forward Surge Current

ピークインパルス電流I_SM

ダイオードの絶対最大定格に記載されているピークインパルス電流I_SMは、「指定条件におけるインパルス順方向電流のピーク値」です。

指定条件については、「t_P=8/20μs」のようにデータシートに記載されています。

ピークインパルス電流I_SMの別の表記

ピークインパルス電流I_SMはデータシート上で様々な表記がありますが全て同じ意味です。以下に別の表記を示します。

英語の別の表記

Rated Peak Pulse Current

記号の別の表記

I_PPM
I_PP

実効順電流I_F(RMS)

ダイオードの絶対最大定格に記載されている実効順電流I_F(RMS)は、「ダイオードに流れる順方向電流の実効値の最大値」です。

この実効順電流I_F(RMS)はダイオードのボンディングワイヤの限界により決まります(ボンディングワイヤの加熱は電流の実効値の2乗に比例するためです)。

実効順電流I_F(RMS)の別の表記

実効順電流I_F(RMS)はデータシート上で様々な表記がありますが全て同じ意味です。以下に別の表記を示します。

日本語の別の表記

RMS順電流

英語の別の表記

RMS Forward Current

記号の別の表記

I_RMS

ピーク繰り返し逆電流I_RRM

ダイオードの絶対最大定格に記載されているピーク繰り返し逆電流I_RRMは、「ダイオードに流れる逆方向電流(漏れ電流)の最大値」です。

ピーク繰り返し逆電流I_RRMの別の表記

ピーク繰り返し逆電流I_RRMはデータシート上で様々な表記がありますが全て同じ意味です。以下に別の表記を示します。

英語の別の表記

Peak Repetitive Reverse Surge Current

まとめ

この記事ではダイオードの『電流定格』について、以下の内容を説明しました。

【ダイオードの絶対最大定格】『電流定格』について
出力電流I_O
せん頭サージ順電流I_FSM
繰り返しせん頭順電流I_FRM
ピークインパルス電流I_SM
ピーク繰り返し逆電流I_RRM

お読み頂きありがとうございました。

【ダイオードの絶対最大定格】『電流定格(IOやIFSMなど)』について！

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