『保護抵抗』の役割は？

質問

よく回路に保護抵抗を入れますが。あれはどういう役割なんでしょうか。
例えば、あるものに電圧をかける時に、それと直列に保護抵抗をいれ
たりしますが、それは目的のものに急に電圧がかかるのを防ぐ為なの
でしょうか？もしそうであれば、急に電圧がかかることによってどのよう
に（物理的な）問題があるのでしょうか。
よろしくお願いします。

回答No.1

myeyesonly

保護抵抗も幾種類かあります。
まず一般的なトランジスタ回路では、ＰＮ接合に対して直列に入れます。
これは過電流が流れたときに保護抵抗がないと、全電圧Ｘ流れる電流分の電力がその接合部にかかり、その電力は全て熱となり素子を破壊します。
保護抵抗があると、ＰＮ接合の順方向電圧は、シリコン素子で約０．７ボルトですから、残りの電圧分を抵抗が吸収してくれるので、素子の発破壊を押さえられます。これは数十～数キロオーム程度の比較的低い抵抗です。

また、ＭＯＳ型半導体で用いられるのは、ゲート～チャンネル間の絶縁抵抗が非常に高く、そのままでは、入力が開放された時、静電気がたまって破壊してしまうので、それを防ぐために静電気が流れる程度の抵抗をゲート～チャンネル間に並列になるように入れます。普通はゲートと接地側電極であるソースの間に数百Ｋオーム～数十メガオームの高い抵抗を入れます。

その他には、コンデンサーとコイルが並列につながった回路（共振回路ですね）を構成する場合、Ｑが高いと、電流が切れたり入ったりする時に非常に高い共振電圧を生じて部品や後につながる回路を破壊することがあるので、この回路と並列に抵抗を入れて、共振電圧を吸収すします。

あるいはコイルに電流が流れ出す時、キレる時にスパイク状に高い電圧が発生する（インダクティブキックといいます）のを吸収するのに使うこともあります。これらの場合は、スナーバーとも言われ、抵抗だけではなくダイオードを一緒に使う事が多いです。モーターやリレーなどでよく見られますね。