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快恢复二极管反向恢复时间及过程

发布时间:2021-06-08 12:01:38 浏览:29次 责任编辑:晶导微电子

    快恢复二极管是一种具有开关特性好、反向恢复时间短特点的半导体二极管。快恢复二极管作为一种高频器件也得到蓬勃发展,现已广泛用于各种高频逆变装置和斩波调速装置内,主要应用于开关电源、PWM脉宽调制器、变频器等电子电路中,作为高频整流二极管、续流二极管或阻尼二极管使用。起到高频整流、续流、吸收、隔离和箝位的作用。



    二极管反向恢复过程,现代脉冲电路中大量使用晶体管或二极管作为开关,或者使用主要是由它们构成的逻辑集成电路。而作为开关应用的二极管主要是利用了它的通(电阻很小)、断(电阻很大)特性,即二极管对正向及反向电流表现出的开关作用。二极管和一般开关的不同在于,“开”与“关”由所加电压的极性决定,而且“开”态有微小的压降Vf,“关”态有微小的电流I0。当电压由正向变为反向时,电流并不立刻成为(-I0),而是在一段时间ts内,反向电流始终很大,二极管并不关断。


    经过ts后,反向电流才逐渐变小,再经过tf时间,二极管的电流才成为(-I0),如图1示。ts称为储存时间,tf称为下降时间。tr=ts+tf称为反向恢复时间,以上过程称为反向恢复过程。



    这实际上是由电荷存储效应引起的,反向恢复时间就是存储电荷耗尽所需要的时间。该过程使二极管不能在快速连续脉冲下当做开关使用。如果反向脉冲的持续时间比tr短,则二极管在正、反向都可导通,起不到开关作用。因此了解二极管反向恢复时间对正确选取管子和合理设计电路至关重要。


    开关从导通状态向截止状态转变时,二极管或整流器在二极管阻断反向电流之前需要首先释放存储的电荷,这个放电时间被称为反向恢复时间,在此期间电流反向流过二极管。即从正向导通电流为0时到进入完全截止状态的时间。


    反向恢复过程,实际上是由电荷存储效应引起的,反向恢复时间就是正向导通时PN结存储的电荷耗尽所需要的时间。假设为Trr,若有一周期为T1的连续PWM波通过二极管,当Trr>T1时,二极管反方向时就不能阻断此PWM波,起不到开关作用。二极管的反向恢复时间由Datasheet提供。反向恢复时间快使二极管在导通和截止之间迅速转换,可获得较高的开关速度,提高了器件的使用频率并改善了波形。