More than 3 years have passed since last update.

ツェナーダイオードに光を当てると電圧が発生する

Last updated at 2021-11-22Posted at 2021-11-18

#経緯
2015年くらいにRaspberry Piに強い光を当てるとクラッシュするという話があった。

Raspberry Piの件はその後解決したらしいが、
最近「ソーラーパネルに電圧を加えると光る」という内容の動画を見た。

逆にガラス封止されたダイオードに光を当てると電圧が発生するが、ADコンバーターの前段に入れるツェナーダイオードでも光に反応するかな？と思って実験した。

#実験方法
手元にあったツェナーダイオードは3種(他にもあったが電圧が違った)
・05Z5.1
・RD5.1J
・5.1EB
これに懐中電灯の光を当ててテスタで電圧を測定する。

#結果
###05Z5.1
点灯前 0.3mV

点灯時 185mV

懐中電灯の他デスクライトでも影響があった。

###RD5.1J
点灯前ほぼ0mV
点灯時 0.1mV以下

###5.1EB
点灯前ほぼ0mV
点灯時 0.4mV前後

#結論
・ツェナーダイオードは光の影響がある(可能性が高い)。
・ツェナーダイオードの種類によって発生する電圧は異なる

#余談
ツェナーダイオードを熱収縮チューブで覆うと光の影響は回避できたが、極性が分からなくなるのが難点。
ADコンバーター周辺を遮光するか、マイコンボックスを開く時は注意する必要があるかも。
透明ケースや屋外運用は対策が必要だろう。

ADコンバーターの前段にツェナーダイオードを入れる状況の回路図(下図)

仕様は外部のセンサー等から4-20mAの信号を受け、シャント抵抗で0-4Vに変換してADコンバーターに入力する。
ADコンバーターのアナログ入力の絶対定格がVDD+0.3なので5.3V以下にする必要がある。