ツェナーダイオードの代替品の探し方

質問

アンプの修理で、ＷＺ-120というツエナーダイオードの代替品を探しています。

データシートを見ると、500ｍＷのもので、ツェナー電圧が12Ｖ（＠　Ｉｚ＝５ｍＡ）となっています。

これを元に、他の似たようなものを探しているのですが、このＩｚというのが、１０ｍＡとか２０ｍＡであったり、許容電力が１Ｗであったり、なかなかぴったりのものが在庫されていませんでした。

ここで、質問ですが、

ツェナー電圧の１２Ｖと許容電力の500ｍＷ（～、超）だけ、クリアーすれば代替品としては問題ないのでしょうか？

要するに、このＩｚと許容電力が異なっていても、ツェナー電圧が同じなら良いのでしょうか？

どうかよろしくお願いいたします。

回答No.5

qann · ベストアンサー

#3です。こんにちは
「代替えルール」というものはございません。特性グラフまたは
動作例からユーザーが判断すべきことですから。

＞Ｉｚが増加していくと、最初はツェナー電圧も増加し、あるところからツェナー電圧はしばらく一定に、

強いてルールというならこの一定の領域で使用するのが正しい使い方です。

＞２ＳＡ９６５というトランジスタのコレクタとアースの間に抵抗器を１つ介して取り付けられています。

これはトランジスタのコレクタに加わる電圧を一定にさせる目的で
使用されていますね。ただし「この電圧はジャスト何ボルトでなければ
いけない」ではなく、仮にそれが11.8ボルトでも12.3ボルトでもOKであり、
同時にある程度安定していればそれでよし、とする回路だと思います。
もしも「12.00ボルトから微動だにしてはいけない」というような使い方
でしたら、かならずフィードバックをかけた安定化回路が挿入して
あるはずです。実際に精密な電源は温度変化に対する補償を含めて
そのような回路構成になっています。

それから先日の回答で参考図が添付できていませんでした。
謹んでお詫び申し上げるとともに、再添付いたします。

お礼

２度もご回答いただき本当にありがとうございます。

これまで電流制限のために抵抗器を入れておくという記述は見たことがあったのですが、いまいちしっくりと理解できていなかったです。

今回の説明で、許容電力との関係の説明のおかげで、抵抗器を入れる意味がようやく解りました。

今後ともよろしくお願いいたします。

回答No.4

86tarou

No.2です。

この部品は、２ＳＡ９６５というトランジスタのコレクタとアースの間に抵抗器を１つ介して取り付けられています。ここの場所では、どうでしょうか？あまり気にしなくても良いのでしょうか？＞
その情報だけでは何とも言えません。
ただ、12Ｖ程度になるとグラフのフラットな電圧部分を使うでしょうから（設計者はそういう部分で使うのが普通）、あまり気にしなくても問題ないように思います。これが数Ｖのツェナーとかになるとフラットになってる部分が少ないので、電流値で結構ツェナー電圧が変わるので厄介ですが。

お礼

２度もご回答いただき本当にありがとうございました。

今回のＷＺ-120には付いていなかったのですが、グラフがいろいろデータシートに添付されていることも多かったのですが、これまで、あまり見ない様に避けていました。

今後はこれらのグラフにも興味を持って接していこうと思います。

今後とも、よろしくお願いいたします。

回答No.3

qann

ツェナーダイオードの働きをおさらいしてみましょうか。
このダイオードに逆方向に電圧をかけていくと、ある点から
急に電流が流れ始めます。これをツェナー電圧:Vzといいます。
この特性を利用して安定した電圧を取り出すことが
できるんですね。参考図を添付します。

まず質問者さんの探しているのはVzが12ボルトのツェナー
ダイオードであることをご理解ください。
つぎに500mWというのはそのダイオードの最大定格です。
ダイオードの両端に電圧がかかり、また電流が流れる
ので当然ここで電力を消費します。500mW以上消費させると
破壊するという限界点ですね。

もうちょっとくわしく書くと
P＝Vz×Izなので、Izの最大値はPの最大値÷Vz
ＷＺ-120の場合0.5÷12で約40mAです。これ以上流すと
ダイオードか壊れるということです。

＞ツェナー電圧が12Ｖ（＠　Ｉｚ＝５ｍＡ）となっています。
↑
これは最大定格ではなく電気的特性の一例です。
メーカーによって測定条件が5mAであったり10mAであったり
するので、記し方が異なるのはやむを得ません。

色々書きましたが、結論として最大定格が500mW～1Wで
Vzが12ボルトの物ならなんでも使えます。ただし代替品は
形状も同じとは限りませんので、アノードとカソードの
方向だけはお間違えないようにお願いしますね。

お礼

ご回答ありがとうございました。

補足

ご回答ありがとうございます。

＞これは最大定格ではなく電気的特性の一例です。
＞メーカーによって測定条件が5mAであったり10mAであったりするので、記し方が異なるのはやむを得ません。

各メーカーごとに、段階的にＩｚを変動させていたり、それこそ電圧がことなる品番ごとにＩｚを変動して測定されているものもあります。

一般にツェナーダイオードのＩｚとツェナー電圧と品番のグラフを参照すると、Ｉｚが増加していくと、最初はツェナー電圧も増加し、あるところからツェナー電圧はしばらく一定に、さらにＩｚが増加すると再びツェナー電圧も増加するというものになっているようですが、このグラフ上のどのような位置（例えば、一定の区間など）で、測定すべき、又は、この部品を使用すべき、とかいう、代替のルールのようなものはないのでしょうか？

お手数をおかけしますが、もう少しお願いします。

回答No.2

86tarou

許容電力については元のものより大きければ問題ありません。
ツェナー電圧は質問されている通り、測定条件である電流値がものによって違います（Izはそのツェナー電圧になる電流条件）。一つのダイオードにしても電流値によってツェナー電圧が変わりますので（ツェナー電圧が低いものは電流によってかなり変動、12Ｖならまず大丈夫かな？）、使用場所によってはその回路での電流値でツェナー電圧が同じか近くないといけない可能性もあるかもしれません。まぁ、そこまでシビアな使い方をしてるのは稀かもしれませんので、12Vで500mW以上、出来ればツェナー電圧の測定条件が同じ５mAのものをお勧めします（無ければ10mA）。
電流対ツェナー電圧のグラフを見て、使用されている電流値での電圧が一番近いのを探すのが間違いないんですがね。なお、電圧以外に電圧ランクもあり、同じ12Ｖでもその中を幾つかに分けて選別しているものもあります。

例えば廃版品になりますが、電圧ランクやグラフも載ってるのが分るとかと思います↓
http://documentation.renesas.com/doc/DocumentServer/D10211EJ6V1DS00.pdf

お礼

ご回答ありがとうございました。

補足

ご回答ありがとうございます。

この手のグラフは文系の人間にとっては馴染みにくくて、いつも要領を掴めないで終わっています。

この部品は、２ＳＡ９６５というトランジスタのコレクタとアースの間に抵抗器を１つ介して取り付けられています。

ここの場所では、どうでしょうか？

あまり気にしなくても良いのでしょうか？

お手数かけますが、もう少しお願い致します。

回答No.1

aomushi3cm

温度特性とかがシビアでなければ、ツェナー電圧が同じでIzが大きめのものであれば使えます。

お礼

ご協力ありがとうございました。

補足

ご回答ありがとうございます。

ツェナー電圧が5.1Ｖを離れると、温度による影響が大きくなっていくという説明をネット上の記述で見たことがあるので、温度特性は気になります。

しかし、ＷＺ-120のデータシートで細かく記載されているものが入手できないため、温度係数などは把握できないので、気にせずに交換するしかないのでしょうか。

それとも、素材の特性上、メーカー間のばらつきは少なく、例えば、同じガラス管のものであれば、ほとんど温度特性も同じと考えることができるのでしょうか？

お手数ですが、その辺りもお願いいたします。