ダイオードのターンオン特性を把握する（2/2 ページ）

スイッチングレギュレータの高周波対応が進んでいる。それに伴い、ダイオードのターンオン特性にも注目が集まるようになってきた。ターンオン特性によっては、スイッチングレギュレータを構成するICが故障してしまう可能性があるからだ。本稿では、このターンオン特性を正しく測定する方法について解説する。

[Jim Williams,David Beebe（Linear Technology社），EDN]

測定結果の例

　図8〜12に示したのは、上述した測定系により、さまざまなメーカーが供給している5個のダイオード1〜5のターンオン特性を測定した結果である。

　図8に示したダイオード1のターンオン特性を見ると、約3.6nsにわたって定常状態の順電圧よりも高いオーバーシュートが発生している。その最大値は、200mVに達している。それでも、5つのダイオードの中では、最も優れた性能を示している。

図8　ダイオード1のターンオン特性　ダイオード1〜5の中で、最も優れた特性を示している。

　図9〜12に示すとおり、ダイオード2〜5では、ターンオン時間とオーバーシュート電圧が非常に大きいことがわかる。特に、ダイオード5では、オーバーシュート電圧が順電圧の公称値に比べて1V以上も大きく、公称順電圧に戻るまでに数十nsもの時間がかかっている。このような製品を使用した場合、レギュレータICの故障を引き起こしかねない。

　本稿で述べたとおり、電源回路の信頼性を保証するためには、ダイオードのターンオン特性を測定/評価することが非常に重要である。

図9　ダイオード2のターンオン特性　6nsのセトリング期間中に、大きなオーバーシュートが生じている。そのピーク値は、定常状態の順電圧の2倍以上となる約750mVまで達している。

図10　ダイオード3のターンオン特性　順電圧の標準値である400mVを1Vも超えており、2.5倍もの誤差が生じている。

図11　ダイオード4のターンオン特性　オーバーシュートは約750mVにまで達し、その後、通常の順電圧に戻るまでに20ns以上の長い時間がかかっている。なお、X軸のスケールは、図8〜10に比べて2.5倍の5ns/DIVである。

図12　ダイオード5のターンオン特性　Y軸スケールの範囲外まで電圧が達している。X軸のスケールは、図11と同じく5ns/DIV。