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ツェナーダイオードの『逆電流』とは?

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ツェナーダイオードの逆電流とは、ツェナーダイオードに逆電圧を印加した際に微小に流れてしまう電流のことです。

この記事では、この逆電流について詳しく説明します。また、データシート上に逆電流がどのように記載されているかを説明します。

ツェナーダイオードの逆電流

ツェナーダイオードの『逆電流』
ツェナーダイオードの「電流-電圧特性」は上図のようになっています。

ツェナーダイオードに印加する逆電圧(カソードをプラス、アノードをマイナスに印可した時の電圧)を徐々に上げていくと、降伏現象が生じ、ある点で急激に電流が流れ始めます。この電流が急激に流れ始める時の電圧をツェナー電圧(降伏電圧)VZといいます。また、降伏現象が生じた後に流れている電流をツェナー電流IZといいます。

逆電圧がツェナー電圧VZに達するまでは、ツェナーダイオードに電流が流れていないのが理想ですが、厳密には少しだけ流れています。この電流を逆電流といいます。

逆電流は逆方向電流漏れ電流(リーク電流)とも呼ばれています。記号ではIRで表します。逆を意味するリバース(Reverse)の頭文字のRからIRとなっています。この逆電流IRは本来流れてほしくない電流なので、小さければ小さいほど特性の良いツェナーダイオードとなります。

データシートと逆電流

ツェナーダイオードの『逆電流』とデータシート
データシート上の表記は様々ですが、例えば、ルネサス製のHZ6B2では、上図のように逆電流が記載されています。このデータシートの場合、

  • IR:5uA(Max)
  • 測定条件:VR=2V

と規定されています。これは、ツェナーダイオードに逆電圧VRを2.0V印加した場合、最大でも5uAしか流れませんよ!ということを示します。なお、最小(Min)はデータシート上には記載されていないため、逆電流の最小値はメーカーでは保障していないことになります。

ついでに、上表においてツェナー電流IZが2mAの条件の時、ツェナー電圧VZは最小値(Min)が5.6Vで最大値(Max)が5.9Vということになります。これは、IZが2mAの時にはツェナー電圧VZは5.6V~5.9Vの範囲内ということです。

また、データシート上には横軸がツェナー電圧VZで縦軸がツェナー電流IZのグラフ(VZ-IZ特性)が記載されていることがあります。下図に「HZ6B2」のVZ-IZ特性を示します。
ツェナーダイオードの『逆電流』と特性

このグラフは素子の特性を示したものです。このグラフより電流が5uAの時に電圧が4.0Vとなり先ほどの表と値と一致していないことも確認できます。少し矛盾してると思われるかもしれませんが、先ほどの表はVRが2Vの時に、逆電流は最大でも5uAまでしか流れないということです。このVZ-IZ特性はあくまでツェナーダイオードの特性を示したものとなりますので、表の値と差が生じています。

補足

データシートには通常、MAX,TYP.,MINの3種類の値が記載されています。値がかかれていない場合には、どのくらいになるかをメーカーが保障していないということを意味します。
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