技術資料ダウンロ―ド
１．概要
現代の電子機器設計において EMC対策は欠かせない重要な要素です。
なかでも、静電気放電(ESD)は突然の電気ショックにより
回路に重大なダメージを与える恐れがあり
その対策は設計段階から慎重に考慮する必要があります。
本記事では ESDリスクから回路を効果的に守るためのキーデバイスである
TVS(トランジェント・ボルテージ・サプレッサ)ダイオードに焦点を当て、
基本動作から実践的な活用術、設計時のポイントまでをわかりやすく解説します。
２．TVSダイオードとは？基礎知識と動作原理
TVSダイオードは、過電圧や静電気放電(ESD)から電子回路を守るための保護素子です。
通常はほとんど電流を流さず正常動作を妨げませんが、
電圧が設定値を超えると瞬時に導通し、
過電圧を接地に逃がして回路を保護します。
この速い応答と高い耐久性が特徴で 設計時には
適切なブレークダウン電圧や定格電流の製品を選ぶことが重要です。
IR（リーク電流）
→TVSダイオードが通常状態で微小に流す電流(通常は非常に小さく回路に影響を与えない)
VR (リバース電圧)
→TVSダイオードに逆方向にかかる電圧 (通常はこの範囲内で動作している)
VRWM (最大定格リバース電圧)
→TVSダイオードが安全に耐えられる最大の逆方向電圧 (超えると保護動作が始動)
VBR (ブレークDOWN電圧)
→TVSダイオードが急激に導通状態に入る電圧 (ここから過電圧を抑制)
VCL（クランプ電圧）
→過電圧を抑制した際にTVSダイオードが保持する最大電圧
（この電圧以下に保護対象回路の電圧を抑制）
IPP (ピークパルス電流)
→TVSダイオードが短時間に最大で流せる保護用電流
３．TVSダイオードの選び方と設計上のポイント
TVSダイオードを正しく選び、効果的に設計へ組み込むことは、
回路の耐久性と信頼性を高めるうえで非常に重要です。
〇 ブレークダウン電圧(VBR)の選定
回路の最大動作電圧より十分に高い値のものを選びます。
低すぎると誤動作の原因となり、高すぎると保護が不十分になるため、
適切なマージン設定が必要です。
〇 最大定格リバース電圧(VRWM)とのバランス
TVSダイオードのVRWMは、回路の定格電圧を上回る必要があります。
これにより通常の動作を妨げずに、異常時のみ動作します。
〇 応答速度
TVSダイオードはESDの急激な電圧変動に即対応できる高速性が求められます。
設計用途に適した応答速度の製品を選ぶことが重要です。
〇 回路への配置
保護したいポイントに近接して配置することで、ESDノイズの侵入を効果的に阻止します。
配線長は短く、適切なグラウンド接続を確保することが重要です。
４．まとめ
その基礎知識と動作原理、さらに設計時の選び方やポイントを解説しました。
TVSダイオードは瞬時に過電圧を抑制し、
電子回路の安定した動作と信頼性向上に欠かせないデバイスです。
正しい製品選定と適切な配置を行うことで 突然のESDトラブルから回路を守り、
製品の品質を高めることが可能です。