二極管反向恢復(fù)時間

1、二極管在接反向電壓的時候，在兩邊的空穴和電子是不接觸的，沒有電流流過，但是同時形成了一個等效電容，如果這個時候改變兩邊的電壓方向，自然有一個充電的過程，這個時間就是二極管反向恢復(fù)時間。用示波器可以看到結(jié)電容的充電時間的。實(shí)際上是由電荷存儲效應(yīng)引起的反向恢復(fù)時間就是存儲電荷耗盡所需要的時間。實(shí)際的意義在于：該過程使二極管不能在快速連續(xù)脈沖下當(dāng)做開關(guān)使用。如果反向脈沖的持續(xù)時間比反向恢復(fù)時間短則二極管在正、反向都可導(dǎo)通起不到開關(guān)作用。因此了

2、解二極管反向恢復(fù)時間對正確選取二級管和合理設(shè)計(jì)電路非常重要。（ts稱為儲存時間tf稱為下降時間。tr=tstf稱為反向恢復(fù)時間）通俗的說就是在二級管兩端加上一定頻率的交流電后，二極管不斷的在導(dǎo)通和截止這兩種狀態(tài)切換，這種作用就相當(dāng)與一個開關(guān)。反向恢復(fù)時間就是二極管由導(dǎo)通狀態(tài)到截止?fàn)顟B(tài)需要的時間，這個轉(zhuǎn)換狀態(tài)相當(dāng)于短路，會產(chǎn)生一個大電流，如果恢復(fù)時間，很長管子產(chǎn)生大量的熱被燒壞。一般普通整流二極管是沒有這個參數(shù)的，如果是快恢復(fù)二極管，這個

3、參數(shù)一般是小與75ns反向恢復(fù)時間現(xiàn)代脈沖電路中大量使用晶體管或二極管作為開關(guān)或者使用主要是由它們構(gòu)成的邏輯集成電路。而作為開關(guān)應(yīng)用的二極管主要是利用了它的通(電阻很小)、斷(電阻很大)特性即二極管對正向及反向電流表現(xiàn)出的開關(guān)作用。二極管和一般開關(guān)的不同在于“開”與“關(guān)”由所加電壓的極性決定而且“開”態(tài)有微小的壓降Vf“關(guān)”態(tài)有微小的電流I0。當(dāng)電壓由正向變?yōu)榉聪驎r電流并不立刻成為(I0)而是在一段時間ts內(nèi)反向電流始終很大二極管并不關(guān)

4、斷。經(jīng)過ts后反向電流才逐漸變小再經(jīng)過tf時間二極管的電流才成為(I0)如圖1示。ts稱為儲存時間tf稱為下降時間。tr=tstf稱為反向恢復(fù)時間以上過程稱為反向恢復(fù)過程。這實(shí)際上是由電荷存儲效應(yīng)引起的反向恢復(fù)時間就是存儲電荷耗盡所需要的時間。該過程使二極管不能在快速連續(xù)脈沖下當(dāng)做開關(guān)使用。如果反向脈沖的持續(xù)時間比tr短則二極管在正、反向都可導(dǎo)通起不到開關(guān)作用。因此了解二極管反向恢復(fù)時間對正確選取管子和合理設(shè)計(jì)電路至關(guān)重要肖特基二極管和

5、快恢復(fù)二極管有什么區(qū)別快恢復(fù)二極管是指反向恢復(fù)時間很短的二極管（5us以下），工藝上多采用摻金措施，結(jié)構(gòu)上有采用的正向電壓突然變成反向電壓，因此正向電流迅速降低，在t=t1時刻，I=0。然后整流器件上流過反向電流IR，并且IR逐漸增大；在t=t2時刻達(dá)到最大反向恢復(fù)電流IRM值。此后受正向電壓的作用，反向電流逐漸減小，并在t=t3時刻達(dá)到規(guī)定值Irr。從t2到t3的反向恢復(fù)過程與電容器放電過程有相似之處。2）快恢復(fù)、超快恢復(fù)二極管的結(jié)構(gòu)

6、特點(diǎn)快恢復(fù)二極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與普通二極管不同，它是在P型、N型硅材料中間增加了基區(qū)I，構(gòu)成PIN硅片。由于基區(qū)很薄，反向恢復(fù)電荷很小，不僅大大減小了trr值，還降低了瞬態(tài)正向壓降，使管子能承受很高的反向工作電壓。快恢復(fù)二極管的反向恢復(fù)時間一般為幾百納秒，正向壓降約為0.6V，正向電流是幾安培至幾千安培，反向峰值電壓可達(dá)幾百到幾千伏。超快恢復(fù)二極管的反向恢復(fù)電荷進(jìn)一步減小，使其trr可低至幾十納秒。20A以下的快恢復(fù)及超快恢復(fù)二極管大多采用

7、TO220封裝形式。從內(nèi)部結(jié)構(gòu)看，可分成單管、對管（亦稱雙管）兩種。對管內(nèi)部包含兩只快恢復(fù)二極管，根據(jù)兩只二極管接法的不同，又有共陰對管、共陽對管之分。圖2(a)是C2004型快恢復(fù)二極管（單管）的外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)。(b)圖和(c)圖分別是C9202型（共陰對管）、MUR1680A型（共陽對管）超快恢復(fù)二極管的外形與構(gòu)造。它們均采用TO220塑料封裝，主要技術(shù)指標(biāo)見表1。幾十安的快恢復(fù)二極管一般采用TO3P金屬殼封裝。更大容量（幾百安～幾

8、千安）的管子則采用螺栓型或平板型封裝形式。2檢測方法1）測量反向恢復(fù)時間測量電路如圖3。由直流電流源供規(guī)定的IF，脈沖發(fā)生器經(jīng)過隔直電容器C加脈沖信號，利用電子示波器觀察到的trr值，即是從I=0的時刻到IR=Irr時刻所經(jīng)歷的時間。設(shè)器件內(nèi)部的反向恢電荷為Qrr，有關(guān)系式trr≈2QrrIRM由式(5.3.1)可知，當(dāng)IRM為一定時，反向恢復(fù)電荷愈小，反向恢復(fù)時間就愈短。2）常規(guī)檢測方法在業(yè)余條件下，利用萬用表能檢測快恢復(fù)、超快恢復(fù)二

9、極管的單向?qū)щ娦?，以及?nèi)部有無開路、短路故障，并能測出正向?qū)▔航?。若配以兆歐表，還能測量反向擊穿電壓。實(shí)例：測量一只超快恢復(fù)二極管，其主要參數(shù)為：trr=35ns，IF=5A，IFSM=50A，VRM=700V。將萬用表撥至R1檔，讀出正向電阻為6.4Ω，n′=19.5格；反向電阻則為無窮大。進(jìn)一步求得VF=0.03V格19.5=0.585V。證明管子是好的。注意事項(xiàng)：1）有些單管，共三個引腳，中間的為空腳，一般在出廠時剪掉，但也有不