다이오드 모드로는 안 보이는 제너 전압, 직렬 저항 회로로 실측하기

SMPS 2차측 기준 전압이 흔들리거나, 가전 보드의 보조 전원이 정해진 값보다 낮게 나오거나, 특정 라인이 접지와 붙어 버린 경우 원인 후보 중 하나가 제너 다이오드입니다. 제너 다이오드는 작고 값싼 부품이라 쉽게 지나치지만, 기준 전압이나 보호 회로에 쓰이기 때문에 불량이 나면 증상이 엉뚱한 곳에서 나타납니다. 이 글에서는 제너 다이오드가 회로에서 하는 일, 멀티미터로 확인할 수 있는 것과 없는 것, 직렬 저항 회로로 제너 전압을 실측하는 방법, 교체할 때의 선택 기준을 순서대로 정리합니다.

이 글에는 직접 만든 그래프 두 개를 함께 넣었습니다. 하나는 직렬 저항 지그의 저항값을 고르기 위해 제너 전류와 저항 발열을 직접 계산한 것이고, 다른 하나는 같은 지그에서 정상 제너와 누설이 생긴 제너가 어떻게 다르게 읽히는지를 ngspice로 시뮬레이션한 결과입니다. 가정한 조건은 각 그래프 설명에 모두 적었습니다.

제너 다이오드는 회로에서 무엇을 하나

제너 다이오드는 역방향 항복 현상을 일부러 이용하는 다이오드입니다. 역방향 전압이 제너 전압을 넘으면 낮은 임피던스로 전류를 흘리면서, 입력 전압이 변해도 양단 전압을 거의 일정하게 유지합니다. 그래서 기준 전압원, 간단한 션트 레귤레이터, 서지 보호, 파형 클리핑 같은 용도로 쓰입니다. SMPS 2차측에서 기준 전압이 포토커플러와 함께 출력 전압을 정하는 구조라면, 피드백 쪽 점검은 포토커플러(PC817) CTR 확인하기도 함께 참고하세요.

정방향으로는 일반 실리콘 다이오드와 똑같이 동작합니다. 실리콘 다이오드의 순방향 문턱 전압은 0.6~0.7V 정도입니다. 일반 다이오드도 역방향 전압이 항복 전압에 도달하면 높던 역방향 저항이 갑자기 낮아지는데, 제너 다이오드는 이 항복이 정확히 정해진 전압에서 일어나도록 만든 부품이라 정밀 기준 전압으로 쓸 수 있습니다. 수리 현장에서 중요한 차이는 역방향입니다. 일반 다이오드는 역방향에서 막혀 있어야 정상이지만, 제너 다이오드는 정해진 전압 이상에서는 도통하는 것이 정상 동작입니다.

시중에서 흔히 쓰는 제너 다이오드의 항복 전압은 1.2V에서 200V까지 다양하고, 허용오차는 보통 5% 또는 10%입니다. 약 5.6V 아래에서는 제너 효과가 주로 작용해 음의 온도 계수를 보이고, 그 위에서는 애벌랜치 효과가 주로 작용해 양의 온도 계수를 보입니다. 5.6V 부근에서는 두 효과가 거의 상쇄되어 온도에 따른 변화가 적습니다.

멀티미터 다이오드 모드로 확인할 수 있는 것

먼저 전원을 완전히 끄고, 고전압 회로라면 평활 커패시터가 방전된 것을 확인한 뒤 측정합니다. 다이오드 모드로 한 방향과 반대 방향을 각각 재 봅니다. 정방향에서는 실리콘 다이오드의 순방향 문턱 전압 근처 값이 보여야 합니다. 띠가 지워졌거나 SMD 패키지라 표시가 작다면 두 방향을 모두 재서 순방향으로 도통하는 쪽을 기준으로 극성을 판단합니다. 리드를 바꿔 역방향으로 대면 보통 OL로 나옵니다. 다이오드 모드의 개방 전압이 제너 전압보다 낮으면 역방향 항복이 일어나지 않기 때문입니다. 반대로 제너 전압이 낮은 부품은 측정기의 개방 전압에 따라 역방향에서도 값이 뜰 수 있으니, 사용하는 멀티미터의 다이오드 모드 개방 전압을 설명서에서 확인해 둡니다. 다이오드 모드에서 테스트 전류에 따라 표시값이 어떻게 달라지는지는 다이오드 모드 표시값 시뮬레이션에서 따로 다뤘습니다.

• 정방향·역방향 모두 매우 낮은 값: 단락 가능성이 있으니 다리를 떼어 재확인
• 정방향·역방향 모두 OL: 내부 개방(단선) 의심
• 정방향 정상, 역방향 OL: 다이오드 모드로는 정상 범위, 단 제너 전압이 맞는지는 아직 모름

기판에 실장된 상태로 재면 병렬로 연결된 저항, 커패시터, IC 입력 때문에 값이 왜곡됩니다. 양방향 모두 낮게 나와도 주변 부품 때문일 수 있으니, 의심되면 한쪽 다리를 들어 올리거나 떼어 내서 다시 잽니다. 다이오드 모드는 단락과 단선은 잘 잡아내지만, 제너 전압이 정격에서 벗어난 불량은 찾아내지 못한다는 한계가 있습니다.

직렬 저항 회로로 제너 전압 실측하기

제너 전압 자체를 확인하려면 실제로 역방향 항복을 일으켜야 합니다. 방법은 제너 레귤레이터 회로를 그대로 꾸미는 것입니다. 전원의 플러스를 직렬 저항을 거쳐 제너의 캐소드에 연결하고, 애노드를 전원 마이너스에 연결한 뒤 제너 양단 전압을 멀티미터 DC 전압으로 읽습니다. 전원 전압은 측정하려는 제너 전압보다 충분히 높게 잡습니다.

직렬 저항은 두 가지 조건을 동시에 만족해야 합니다. 제너가 안정적으로 동작할 만큼 최소 전류 이상을 흘려야 하고, 동시에 제너의 정격 전력을 넘는 전류가 흐르지 않게 막아야 합니다. 제너에 흐르는 전류는 옴의 법칙으로 구하며, 저항 양단 전압(전원 전압에서 제너 전압을 뺀 값)을 저항값으로 나눈 것입니다. 제너 전압은 데이터시트가 정한 시험 전류(IZT)에서 잰 값입니다. 예를 들어 Vishay 1N4728A~1N4761A 데이터시트(Rev. 2.7)에서 5.1V 1N4733A의 시험 전류는 49mA, 12V 1N4742A는 21mA입니다. 단품 점검에서는 수 mA~수십 mA 범위로 잡고, 제너 전압 × 제너 전류가 부품의 정격 전력보다 작은지 꼭 확인합니다.

직렬 저항 고르기: 제너 전류와 저항 발열 (직접 계산)

지그의 직렬 저항을 정할 때 따져야 할 것은 두 가지입니다. 제너에 흐르는 전류가 얼마인지, 그리고 저항이 몇 W를 받는지입니다. 특히 점검하는 제너는 고장을 의심하는 부품이라 단락돼 있을 수도 있고, 그러면 전원 전압이 저항에 모두 걸립니다. 흔히 쓰는 저항값 네 가지로 이 두 값을 직접 계산해 그래프로 만들었습니다.

계산식은 제너 전류 = (전원 전압 − 제너 전압) ÷ 저항, 정상일 때 저항 전력 = (전원 전압 − 제너 전압)² ÷ 저항, 제너가 단락됐을 때 저항 전력 = 전원 전압² ÷ 저항입니다. 제너 전압은 공칭값(5.1V, 12V)으로 고정했다고 가정했습니다. 실제 제너 전압은 전류에 따라 조금 달라지므로(아래 시뮬레이션 참고) 전류는 대략적인 값입니다. 제너를 거꾸로 꽂으면 순방향으로 도통해 단락과 비슷한 상황이 됩니다.

전원 · 직렬 저항	5.1V 제너 전류	12V 제너 전류	저항 전력(5.1V 제너 정상)	제너 단락 시 저항 전력
12V · 1kΩ	6.9mA	측정 불가(전원 ≤ 제너 전압)	47.6mW	144mW
20V · 1kΩ	14.9mA	8mA	222mW	400mW
20V · 2.2kΩ	6.77mA	3.64mA	100.9mW	181.8mW
24V · 2.2kΩ	8.59mA	5.45mA	162.4mW	261.8mW
24V · 4.7kΩ	4.02mA	2.55mA	76mW	122.6mW

표에서 눈여겨볼 곳은 마지막 열입니다. 20V 전원에 1kΩ을 쓰면 정상 5.1V 제너일 때 저항 전력은 222mW로 1/4W(250mW) 저항 안에 들어오지만, 제너가 단락돼 있으면 400mW가 되어 1/4W 저항의 정격을 넘습니다. 직접 계산하면 제너가 단락돼도 1/4W 저항이 정격 안에 머무는 최대 전원 전압은 470Ω일 때 10.8V, 1kΩ일 때 15.8V, 2.2kΩ일 때 23.5V입니다. 거꾸로 말하면 1/4W 저항을 쓸 때 최소 저항값은 12V 전원에서 576Ω, 20V에서 1600Ω, 24V에서 2304Ω입니다.

데이터시트의 시험 전류 그대로 재려면 저항이 훨씬 작아야 합니다. 직접 계산하면 1N4733A를 12V 전원에서 49mA로 재려면 141Ω이 필요하고, 이때 저항은 정상 상태에서 338mW, 제너가 단락돼 있으면 1023mW를 받습니다. 1N4742A를 24V 전원에서 21mA로 재려면 571Ω, 단락 시 저항 전력은 1008mW입니다. 제너 쪽은 여유가 있습니다. 같은 데이터시트의 최대 제너 전류(IZM)는 1N4733A 178mA, 1N4742A 76mA로, 위 표의 전류보다 훨씬 큽니다.

이 계산을 지그에 적용하는 방법은 다음과 같습니다.

• 단락을 전제로 저항을 고릅니다. 점검 대상은 고장 의심 부품이므로 정상일 때가 아니라 단락일 때의 저항 전력(전원 전압² ÷ 저항)이 저항 정격 안에 들어오게 합니다.
• 전원 전압은 제너 전압보다 충분히 높게 잡습니다. 12V 제너를 12V 전원으로 재면 전류가 흐르지 않아 제너 전압을 읽을 수 없습니다. 위 표처럼 12V 제너는 20V 이상에서 재는 편이 낫습니다.
• 제너 전류는 직접 구할 수 있습니다. 제너 양단 전압을 읽었다면 (전원 전압 − 읽은 전압) ÷ 저항이 그때의 제너 전류입니다. 같은 품번끼리 비교할 때는 이 전류가 비슷한 조건에서 비교합니다.
• 벤치 전원의 전류 제한을 함께 씁니다. 전류 제한을 목표 제너 전류보다 조금 높게 걸어 두면, 제너나 배선이 단락돼도 그 이상은 흐르지 않습니다. 전류 제한 설정 방법은 벤치 파워 전류 제한으로 첫 통전하는 법에서 다뤘습니다.

읽은 값을 부품 표기값, 그리고 데이터시트의 허용오차와 비교합니다. 허용오차 범위 안이면 정상, 크게 벗어나거나 측정 중에 값이 계속 흔들리면 불량을 의심합니다. 다만 허용오차는 시험 전류(IZT)에서의 값이라 그보다 적게 흘리면 정상 부품이라도 제너 전압이 낮게 나올 수 있으니, 전류를 조금 올려 값이 안정되는지, 같은 품번의 정상품과 비슷한지도 함께 봅니다.

정상과 불량 판정 기준

측정	정상	불량 의심
다이오드 모드 정방향	실리콘 다이오드 순방향 전압	0V 근처 또는 OL
다이오드 모드 역방향	OL	낮은 값, 양방향 도통
직렬 저항 회로	시험 전류 근처에서 표기 전압 허용오차 이내, 또는 같은 조건의 정상품과 비슷	크게 벗어남, 값이 흔들림
직렬 저항 회로, 전원을 제너 전압보다 낮게	전원 전압과 거의 같음	눈에 띄게 낮음(누설 의심, 아래 시뮬레이션 참고)
외관	몸체 깨끗함	변색, 균열, 그을림

판정할 때는 한 가지 결과만 보지 말고 다이오드 모드 결과와 실측 제너 전압을 함께 봅니다. 단락은 다이오드 모드에서 바로 드러나지만, 전압 이탈형 불량은 직렬 저항 회로에서만 확인됩니다. 같은 보드에 같은 품번이 여러 개 있으면 서로 비교하는 것도 좋은 방법입니다.

누설이 생긴 제너는 지그에서 어떻게 읽히나 (직접 시뮬레이션)

제너가 완전히 단락되지 않고 내부에 누설 경로만 생긴 경우, 다이오드 모드에서는 정상처럼 보일 수 있습니다. 이런 부품이 직렬 저항 지그에서 어떻게 읽히는지 보려고, 위 측정 회로를 그대로 ngspice로 시뮬레이션했습니다. 전원을 0V에서 20V까지 올리면서 1kΩ 직렬 저항을 거친 제너의 양단 전압, 즉 멀티미터에 표시될 값을 계산했습니다.

제너 모델은 Vishay 1N4728A~1N4761A 데이터시트(Rev. 2.7)의 값에 맞춰 직접 만든 근사 모델입니다. 5.1V는 1N4733A(시험 전류 49mA에서 5.1V, 동적 저항 최대 7Ω), 12V는 1N4742A(21mA에서 12V, 최대 9Ω)를 기준으로 했고, 시뮬레이션에서 각각 49mA일 때 5.10V, 21mA일 때 12.00V가 나오는 것을 확인했습니다. 누설은 제너에 병렬로 붙은 저항으로 가정해 4.7kΩ(가벼운 누설)과 470Ω(심한 누설) 두 경우를 넣었습니다. 동적 저항을 데이터시트 최대값으로 넣은 모델이라 전류가 작을 때 제너 전압이 실제 부품보다 더 낮게 나올 수 있습니다. 같은 모델에서 5mA일 때는 4.58V, 1mA일 때는 4.31V였습니다.

첫째, 정상 부품도 시험 전류가 작으면 표기보다 낮게 읽힙니다. 시뮬레이션 결과 정상 5.1V 제너는 전원 12V에서 4.65V(제너 전류 7.35mA), 20V에서 4.79V(제너 전류 15.21mA)였습니다. 데이터시트의 ±5% 허용오차로 직접 계산한 하한은 4.845V라서, 이 모델 기준으로는 정상 부품인데도 허용오차 밖으로 읽힙니다. 데이터시트의 제너 전압은 시험 전류(IZT)에서 정한 값이므로, 작은 전류에서 읽은 값을 허용오차와 바로 비교하면 정상 부품을 불량으로 볼 수 있습니다. 시험 전류에 가깝게 재거나, 확실히 정상인 같은 품번을 같은 지그·같은 전원에서 재서 비교하는 것이 안전합니다.

둘째, 심한 누설은 전원 전압에 따라 크게 다르게 보입니다. 470Ω 누설을 가정한 5.1V 제너는 전원 9V에서 2.88V(정상은 4.56V), 12V에서 3.82V로 확실히 낮게 읽히고, 이때 제너 자체에 흐르는 전류는 0.04mA뿐이었습니다. 하지만 전원을 20V로 올리면 4.60V로 정상(4.79V)과의 차이가 줄어듭니다. 직접 계산하면 9V에서 20V로 올렸을 때 정상 부품의 표시값은 0.23V 오르는 데 그쳤지만 470Ω 누설 부품은 1.72V나 올랐습니다. 전원 전압을 바꿨을 때 표시값이 크게 따라 움직이면 누설을 의심할 수 있습니다.

셋째, 가벼운 누설은 제너 전압을 읽는 것만으로는 잘 드러나지 않습니다. 4.7kΩ 누설을 가정한 5.1V 제너는 전원 12V에서 4.62V로, 정상 4.65V와 거의 같았습니다. 대신 전원을 제너 전압보다 낮게 두면 차이가 분명해집니다. 전원 3V에서 정상 5.1V 제너는 3.00V로 전원 전압과 거의 같게 읽혔고, 4.7kΩ 누설은 2.47V, 470Ω 누설은 0.96V였습니다. 12V 제너도 전원 9V에서 정상은 9.00V, 4.7kΩ 누설은 7.42V였습니다. 항복 전에는 정상 제너에 전류가 거의 흐르지 않으므로, 이때 전압이 떨어진 만큼은 누설 경로로 흐른 전류 때문입니다.

이 결과를 판정에 쓰는 순서는 다음과 같습니다.

• 항복 전 전압 확인: 지그 전원을 제너 전압보다 낮게(예: 5.1V 제너는 3V, 12V 제너는 9V) 두고 제너 양단 전압이 전원 전압과 거의 같은지 봅니다. 눈에 띄게 낮다면 누설 저항은 대략 직렬 저항 × 읽은 전압 ÷ (전원 전압 − 읽은 전압)입니다. 직접 계산하면 위 시뮬레이션의 3V·2.47V는 4.7kΩ, 9V·7.42V는 4.7kΩ으로, 가정한 4.7kΩ과 맞습니다.
• 제너 전압 확인: 전원을 올려 제너 전압을 읽고, (전원 전압 − 읽은 전압) ÷ 저항으로 제너 전류를 구해 같은 전류 조건의 정상 부품과 비교합니다. 전원을 바꿔 가며 두 번 읽어 표시값이 크게 움직이는지도 봅니다.
• 낮은 전압 제너는 기준을 느슨하게: 제너 전압이 낮은 부품은 항복 전에도 원래 조금씩 전류가 흐릅니다. 같은 데이터시트에서 1N4733A의 역방향 누설 전류는 1V에서 최대 10µA, 1N4742A는 9.1V에서 최대 5µA로 규정되어 있습니다. 데이터시트가 규정하지 않은 전압에서의 누설은 알 수 없으므로, 확실한 정상품과 비교하는 편이 정확합니다.
• 기판에서 뗀 상태로: 기판에 붙은 채로 재면 주변 저항과 IC 입력이 그대로 병렬 누설처럼 보여서, 위 그래프의 누설 곡선과 구분할 수 없습니다. 지그 측정은 한쪽 다리를 떼고 합니다.

이 시뮬레이션은 제너를 단순한 다이오드 모델로 근사하고 누설을 고정 저항으로 둔 것이라, 실제 부품의 온도 변화, 제조사별 특성 차이, 멀티미터 입력 저항은 반영하지 않았습니다. 그래프는 정상과 누설의 모양 차이를 보는 용도로 쓰시고, 숫자 자체를 판정 기준으로 쓰지는 마십시오. 시뮬레이션에 쓴 넷리스트는 아래와 같습니다.

* 제너 전압 실측 지그: 가변 전원 -> 직렬 저항 1kΩ -> 제너(캐소드), 애노드는 접지. 제너 양단 전압 = 멀티미터 DC 전압 표시값
* 제너 모델: 데이터시트 대표값에 맞춘 근사 모델(직접 작성)
*  DZ5V1 ~ 1N4733A: Vz 5.1V @ Izt 49mA, Zzt 최대 7Ω (Vishay 1N4728A~1N4761A 데이터시트 Rev. 2.7)
*  DZ12  ~ 1N4742A: Vz 12V @ Izt 21mA, Zzt 최대 9Ω (같은 데이터시트)
.model DZ5V1 D(Is=1e-14 N=1 Rs=3.8 Cjo=100p BV=4.914 IBV=49m NBV=6)
.model DZ12 D(Is=1e-14 N=1 Rs=4.1 Cjo=40p BV=11.914 IBV=21m NBV=4)
VS s 0 DC 0
* 1) 5.1V 정상
R1 s c1 1k
VM1 c1 z1 0
D1 0 z1 DZ5V1
* 2) 5.1V 누설: 내부 누설을 병렬 4.7kΩ으로 가정
R2 s c2 1k
VM2 c2 z2 0
D2 0 z2 DZ5V1
RL2 c2 0 4.7k
* 3) 5.1V 심한 누설: 병렬 470Ω으로 가정
R3 s c3 1k
VM3 c3 z3 0
D3 0 z3 DZ5V1
RL3 c3 0 470
* 4) 12V 정상
R4 s c4 1k
VM4 c4 z4 0
D4 0 z4 DZ12
* 5) 12V 누설: 병렬 4.7kΩ으로 가정
R5 s c5 1k
VM5 c5 z5 0
D5 0 z5 DZ12
RL5 c5 0 4.7k
* 모델 확인용: 제너에 전류원으로 직접 2.5mA/V × 전원 전압을 흘림(전원 20V일 때 50mA)
BT1 0 t1 I = 2.5m*v(s)
DT1 0 t1 DZ5V1
BT2 0 t2 I = 2.5m*v(s)
DT2 0 t2 DZ12
.dc VS 0 20.1 0.02
* 모델 확인: 5.1V 모델 1mA(0.4V)·5mA(2V)·49mA(19.6V), 12V 모델 5mA(2V)·21mA(8.4V)
.meas dc m51_1m FIND v(t1) AT=0.4
.meas dc m51_5m FIND v(t1) AT=2
.meas dc m51_49m FIND v(t1) AT=19.6
.meas dc m12_5m FIND v(t2) AT=2
.meas dc m12_21m FIND v(t2) AT=8.4
* 제너 전압보다 낮은 전원(항복 전)에서의 표시값
.meas dc v1_at3 FIND v(c1) AT=3
.meas dc v2_at3 FIND v(c2) AT=3
.meas dc v3_at3 FIND v(c3) AT=3
.meas dc v4_at9 FIND v(c4) AT=9
.meas dc v5_at9 FIND v(c5) AT=9
* 지그 표시값
.meas dc v1_at4 FIND v(c1) AT=4
.meas dc v3_at4 FIND v(c3) AT=4
.meas dc v1_at9 FIND v(c1) AT=9
.meas dc v2_at9 FIND v(c2) AT=9
.meas dc v3_at9 FIND v(c3) AT=9
.meas dc v1_at12 FIND v(c1) AT=12
.meas dc v2_at12 FIND v(c2) AT=12
.meas dc v3_at12 FIND v(c3) AT=12
.meas dc v1_at20 FIND v(c1) AT=20
.meas dc v2_at20 FIND v(c2) AT=20
.meas dc v3_at20 FIND v(c3) AT=20
.meas dc v4_at15 FIND v(c4) AT=15
.meas dc v5_at15 FIND v(c5) AT=15
.meas dc v4_at20 FIND v(c4) AT=20
.meas dc v5_at20 FIND v(c5) AT=20
* 제너 자체에 흐르는 전류
.meas dc iz1_at12 FIND i(vm1) AT=12
.meas dc iz2_at12 FIND i(vm2) AT=12
.meas dc iz3_at12 FIND i(vm3) AT=12
.meas dc iz1_at20 FIND i(vm1) AT=20
.meas dc iz3_at20 FIND i(vm3) AT=20
.meas dc iz4_at20 FIND i(vm4) AT=20
.meas dc iz5_at20 FIND i(vm5) AT=20
* 제너 전류가 1mA를 넘는 전원 전압
.meas dc vs_1m_51 WHEN i(vm1)=1m RISE=1
.meas dc vs_1m_51l WHEN i(vm3)=1m RISE=1
.meas dc vs_1m_12 WHEN i(vm4)=1m RISE=1

교체 부품 고르는 법과 안전 주의사항

• 제너 전압: 원래 부품과 같은 값으로 고릅니다. 품번 표기가 지워졌다면 회로도나 주변 회로의 목표 전압으로 추정합니다.
• 정격 전력: 같거나 더 큰 것을 씁니다.
• 허용오차: 제너 전압 허용오차는 보통 5% 또는 10%이고 더 정밀한 제품도 있으므로, 원래 부품의 등급을 확인합니다.
• 온도 안정성: 온도 변화에 민감한 기준 회로라면 온도 계수를 고려합니다. 6.2V 정도의 제너에 순방향 실리콘 다이오드를 직렬로 묶어 서로 반대인 온도 계수를 상쇄시킨 기준 소자도 있으므로, 이런 조합을 함부로 다른 부품으로 바꾸지 않습니다.
• 극성: 대부분의 다이오드는 흰색이나 검은색 띠로 캐소드를 표시합니다. 캐소드 방향을 원래 위치와 맞춰 장착합니다.

SMPS 1차측이나 상용 전원에 직접 연결되는 회로는 감전 위험이 큽니다. 전원 플러그를 뽑은 뒤에도 대용량 평활 커패시터에 전압이 남아 있을 수 있으므로, 측정 전에 반드시 방전 여부를 확인합니다. 통전 상태에서 측정해야 한다면 절연 변압기를 쓰고 한 손으로 작업하며, 리드를 대기 전에 접촉 위치를 먼저 정합니다. 또한 제너가 단락되면 앞단 직렬 저항에 전원 전압이 거의 다 걸려 저항이 과열될 수 있으니(위 계산의 ‘제너 단락 시 저항 전력’과 같은 상황입니다), 교체할 때는 주변 저항값도 같이 확인합니다.

자주 묻는 질문

Q. 다이오드 모드에서 일반 다이오드처럼 나오면 정상인가요?
단락이나 단선이 아니라는 것만 확인된 것입니다. 제너 전압이 정격에서 벗어난 불량은 직렬 저항 회로로 실측해야 알 수 있습니다.

Q. 제너 전압이 표기보다 조금 낮게 나옵니다.
제너 전류가 데이터시트의 시험 전류보다 적으면 정상 부품도 낮게 나올 수 있습니다. 위 시뮬레이션에서도 정상 5.1V 제너가 작은 전류에서는 표기보다 낮게 읽혔습니다. 직렬 저항을 줄여 전류를 조금 올려 보되 저항 전력을 다시 계산하고, 같은 품번의 정상품과 같은 조건에서 비교해 판단합니다.

Q. 정격 전력이 더 큰 제너로 바꿔도 되나요?
제너 전압이 같다면 정격 전력이 더 큰 부품을 써도 됩니다. 다만 몸체 크기가 커지므로 실장 공간을 먼저 확인합니다.

Q. 다이오드 모드도 정상이고 제너 전압도 비슷하게 나오는데 회로 전압이 낮습니다.
가벼운 누설은 제너 전압만 읽어서는 잘 드러나지 않습니다. 지그 전원을 제너 전압보다 낮게 두고 제너 양단 전압이 전원 전압과 거의 같은지 확인해 보십시오. 위 시뮬레이션처럼 누설이 있으면 이 구간에서 전압이 눈에 띄게 낮아집니다.

정리

제너 다이오드는 정방향으로는 일반 다이오드처럼, 역방향으로는 정해진 전압에서 도통해 전압을 고정하는 부품입니다. 멀티미터 다이오드 모드로 단락과 단선을 먼저 걸러내고, 의심이 남으면 전원과 직렬 저항으로 회로를 꾸며 제너 전압을 직접 재서 허용오차와 비교합니다. 가벼운 누설이 의심되면 제너 전압보다 낮은 전원에서 항복 전 전압도 확인합니다. 지그의 직렬 저항은 제너가 단락됐을 때의 발열까지 계산해서 고릅니다. 교체할 때는 같은 제너 전압, 같거나 큰 정격 전력, 올바른 극성을 지키고, 고전압 회로에서는 방전 확인을 빠뜨리지 않습니다.