SBDのリーク電流と熱暴走

## リーク電流（IR）の温度特性 SBDは逆方向に電圧を印加した際にわずかな電流が流れます。これをリーク電流（IR）といいます。 SBDのリーク電流は**温度が上昇すると指数的に増加**します。高温環境では常温時と比べて数十〜数百倍のリーク電流が流れる場合があります。 ## VFとIRのトレードオフ SBDはVF（順方向電圧）とIR（リーク電流）がトレードオフの関係にあります。 * **低VF品**：順方向の損失が小さい反面、IRが大きくなる傾向があります * **低IR品**：リーク電流が小さい反面、VFが高くなる傾向があります ## リーク電流により生じる問題 高温環境でIRが増大すると、以下のような問題が生じる場合があります。 * **出力電圧の浮き上がり** 逆流防止用途でSBDをVOUT-VIN間に並列接続している場合、高温時のリーク電流がVOUTラインに流れ込み、出力電圧が設定電圧以上に浮き上がる場合があります。 * **損失増加・効率低下** DC/DCコンバータの効率改善を目的に低VFのSBDを選定するケースがありますが、高温環境でIRが増大すると逆方向のリーク損失が増加し、**結果として効率低下を招く**場合があります。使用温度範囲を考慮した上で、VFとIRのバランスが最適なSBDを選定してください。 * **熱暴走** リーク電流が大きいSBDを高温環境や大電流条件で使用すると、以下のような熱暴走が発生することがあります。 (1) SBDに電流が流れ発熱する (2) 温度上昇によりIRが増大する (3) IRの増大によりさらに発熱する (4) 発熱が放熱を上回り温度がさらに上昇する (5) この正帰還ループにより制御不能な温度上昇（熱暴走）に至る (6) 最終的にSBDが破壊されることがある 熱暴走は特に**高温環境・大電流・放熱不十分な条件**が重なった場合に発生しやすくなります。 ## 対策 上記の問題はいずれもリーク電流の大きさが根本原因です。使用温度範囲でのIR特性を確認し、**リーク電流の小さいSBDを選定する**ことが基本的な対策となります。低VFのみで選定せず、データシートの高温時IR特性も合わせて確認してください。 ## まとめ - SBDのリーク電流IRは温度上昇とともに指数的に増加する - VFとIRはトレードオフの関係にあり、低VF品はIRが大きい傾向がある - リーク電流の増大により、出力電圧の浮き上がり・損失増加・熱暴走の3つの問題が発生しうる - 低VFのみで選定せず、使用温度範囲でのIR特性を確認してリーク電流の小さいSBDを選定すること