1-2 保護用ダイオードの使い分け (ESD保護用ダイオードと保護用ツェナーダイオード)

静電気放電（ESD)

ESDは人体や物体の持つ浮遊容量に蓄積した電荷が接触や接近する事で放電する現象のことです。ESDは数千V に達することもありますが、ナノ秒オーダーの短パルスで以下の2つに比べるとエネルギーは低くサージ吸収面での対策は比較的容易です。湿度が低いときは発生頻度が高くなります。特に最近スマートフォンなどの移動体機器の普及に伴い、ESDが原因となる誤動作が問題となり対策が重要になってきています。

誘導雷サージ

誘電雷サージは雷などで発生する電磁パルスの影響を受け、電源ラインや通信ラインなどの長い配線のインダクタンスに誘導されるサージを指します。誘電雷サージも数千Vに達する高電圧のサージで、マイクロ秒オーダーからミリ秒オーダーまで長いパルスとなる大きなエネルギーを持つサージです。ESDに比べ対策を行う箇所は限定されますが、対策に使用する部品も高エネルギーを流すことのできる比較的大きな素子となります。誘電雷サージ以外に、雷が直撃して発生するサージを直撃雷サージと呼びます。こちらはエネルギーが高く保護対策は困難です。

開閉サージ

スイッチやリレーなどのオンオフ(開閉)時、急激な電流変化と回路や配線のインダクタンスにより、誘発される過渡的な過電圧のことを開閉サージといいます。回路内のインダクタンスと容量によって発生することから、電圧はESDや雷サージに比べ高くはありませんがナノ秒オーダーの短パルスからミリ秒オーダーの長いパルスとなります。ただし、パルスが長いためESDよりエネルギーが高いサージです。回路内のインダクタンスと容量の大きさによりデバイスを選択します。

ESD保護用ダイオード

C_t :

0.12~100 pF

マイクロ秒オーダー以下の

過電圧パルスから対象保護

◎

△

△

×

保護用ツェナーダイオード

C_t :

100~600 pF

マイクロ秒以上の過電圧パルス保護

(ESD保護用途も可能)

◯

◎

◯

×