ツェナーダイオードのはなし

ツェナーダイオードとは
[Zener Diode]で定電圧ダイオードと呼ばれています。

普通のダイオードは逆に電圧をかけると殆ど電流が流れませんが、ツェナーダイオードはある一定の電圧で電流が急に流れ始めますので、それを利用して安定な電圧を発生させる用途に使用されます。記号ではカソードの線にカギが出て通常のダイオードと区別して表示します。
ハード的には
一般のダイオードでも逆方向に高い電圧をかけるとアバランシェ降伏とよばれる急に電流が流れる現象がありますが、ツェナーダイオードは通常より不純物を多く入れた半導体製法で作られ、1.2V程度から数１０Vまでの低い電圧になるように調整されたものです。右図はツェナーダイオードを利用した簡単な定電圧回路です。単独でツェナーダイオードとRをシリーズにつなげれぱ、ダイオード間に安定な電圧を得られますが、この回路でリッブルフィルターのトランジスタのベースーGND間にツェナーダイオードを入れて安定な電圧出力、出力電流を増やすことが出来ます。ここで使用上の注意があります。
１)温度安定度の問題　ツェナーダイオードには温度係数があり、電圧によって変動特性が違います。５〜6Vを境に電圧が高くなると正の係数、低くなると負の係数を持っています。単独で使うには、5〜６Vのものが温度に安定ですが、右の回路例はトランジスタのVbeが関係するのでその点も考慮する必要があります。
２)雑音の問題　ツェナーダイオードはアバランシェ降伏を利用していますので、電子の流れの雑音が広範囲に発生します。特に流す電流が少ない時にノイズ電圧が大きくなる傾向があるので、安定化電源に使う場合は電流を十分流し、ノイズを抑えるコンデンサを並列に接続して使います。
３)流す電流に注意する　温度係数を考慮したダイオードは安定な電流領域があります。流す電流が多すぎると温度係数が変わるだけでなく、内部の発熱で温度変化が変わったり、負荷変動時に高温になったりしますので、特に高い電圧から低い基準電圧を作るなど単独で使用する場合、負荷電流の変動を考慮してシリーズの抵抗値を決定しましょう。
ソフト的には
比較的低い電圧では最近は基準電源ICが各社から出ています。TIやナショナルセミコンダクターなどコンパチな製品も多いので、精密な電圧が必要な場合に有用です。しかしながらツェナーダイオードは電圧レベル変換などにも多く使用されます。0-5Vの変化を100V-105Vの変化にレベルシフトさせたいなどの場合には簡単で抵抗を使うよりも低インピーダンスで駆動できますので有効な使い方です。
参考にした本