入力電圧 20 V、直列抵抗 200Ω、ツェナー電圧 12 V のツェナーダイオードで構成した定電圧回路に、負荷抵抗 1.2 kΩ が並列に接続されている。ツェナーダイオードで消費される電力として、適当なものはどれか。ただし、ツェナーダイオードは降伏領域で動作し、ツェナー電圧は一定とする。
正解・解説を確認する
解答正解 4
直列抵抗を流れる電流が負荷とツェナーダイオードに分流する。I＝(Vi－Vz)／R＝40 mA、IL＝Vz／RL＝10 mA、Iz＝I－IL＝30 mA、Pz＝Vz・Iz＝12×0.03＝0.36 W。負荷が軽くなる（開放）ほどツェナー電流が増えて発熱が大きくなるので、許容損失の選定では最悪条件の確認が必要となる。
選択肢ごとの判定
1負荷電流 10 mA にツェナー電圧を掛けた値。これは負荷で消費される電力であり、ツェナーダイオードのものではない。
2直列抵抗の電圧降下 8 V にツェナー電流 30 mA を掛けた値。ツェナーの電力は両端電圧 12 V と電流の積である。
3直列抵抗を流れる全電流 40 mA にツェナー電圧を掛けた値。負荷に分流する 10 mA を差し引いていない。
4正しい。直列抵抗の電流は (20－12)／200＝40 mA、負荷電流は 12／1 200＝10 mA で、ツェナー電流は 30 mA。12 V×30 mA＝360 mW となる。