【全網(wǎng)最詳細】二極管反向恢復(fù)時間詳細解讀

今天，小編將在這篇文章中為大家?guī)?a href="/tags/二極管" target="_blank">二極管反向恢復(fù)時間的有關(guān)報道，通過閱讀這篇文章，大家可以對它具備清晰的認識，主要內(nèi)容如下。

一、二極管反向恢復(fù)時間是什么

二極管的反向恢復(fù)時間（Reverse Recovery Time）是衡量其從導(dǎo)通狀態(tài)切換到截止?fàn)顟B(tài)時性能的一個重要參數(shù)。

反向恢復(fù)時間是指二極管從正向?qū)顟B(tài)切換到反向截止?fàn)顟B(tài)時，反向電流下降到其最大值的一定比例（通常是10%）所需的時間。這個時間反映了二極管內(nèi)部存儲電荷的清除速度，是衡量二極管開關(guān)性能的關(guān)鍵指標(biāo)。

假設(shè)外加脈沖的波形如圖（a）所示，則流過二極管的電流就如圖（b）所示。

外電路加以正脈沖時

導(dǎo)通過程中，二極管P區(qū)向N區(qū)輸運大量空穴，N區(qū)向P區(qū)輸運大量電子。

影響反向恢復(fù)時間的因素：

摻雜濃度：PN結(jié)中摻雜濃度越高，載流子復(fù)合速度越慢，導(dǎo)致更長的反向恢復(fù)時間。

結(jié)溫：溫度升高會加速載流子的復(fù)合，從而縮短反向恢復(fù)時間。

載流子壽命：半導(dǎo)體材料的載流子壽命越長，反向恢復(fù)時間也越長。

器件結(jié)構(gòu)：快速恢復(fù)二極管（FRD）和超快速恢復(fù)二極管（UFRD）通過特殊設(shè)計減少了載流子存儲，從而顯著縮短了反向恢復(fù)時間。

在高頻開關(guān)應(yīng)用中，較長的反向恢復(fù)時間會導(dǎo)致較大的開關(guān)損耗和熱應(yīng)力，影響電路的效率和可靠性。特別是在功率電子領(lǐng)域，如逆變器、變頻器等，快速恢復(fù)二極管能夠減少開關(guān)損耗，提高效率。

二、二極管的反向恢復(fù)時間詳解

下面是一個電路拓撲，結(jié)合此電路詳細介紹一下二極管兩端電壓反向時的狀態(tài)。

S是個理想的開關(guān)（開關(guān)管），當(dāng)S斷開時，恒流源和二極管形成回路電流IL，此時S閉合，二極管兩端電壓反向逐漸進入截止?fàn)顟B(tài)。S剛閉合時，二極管電流逐漸下降，在t0時刻正向電流下降為0，之后電流反向增大，tw時刻二極管開始逐漸截止，二極管兩端電壓反向增加。tirm時刻反向電流達到最大值IRRM，之后逐漸減小。Trr代表二極管反向恢復(fù)時間，從t0時刻開始至電流下降至IRRM的20%（有的廠家標(biāo)稱25%或10%）的時間差。

從上面的曲線中可以看出當(dāng)二極管從正向?qū)ㄟM入反向截止的時候，存在一個Trr時間，這個時間內(nèi)二極管是反向?qū)ǖ?，在這個時間段內(nèi)，既有反向電壓也有反向電流，也就是說這個時間段是由功率損耗的，雖然這個時間很短，但是如果二極管頻繁開關(guān)，二極管的發(fā)熱也是很可觀的。另外快速開關(guān)的二極管，電流和電壓變化劇烈，產(chǎn)生的電磁干擾劇烈，敏感器件應(yīng)當(dāng)敬而遠之。

下面的電路是拓撲圖的一個應(yīng)用實例，雙脈沖試驗電路，使用此電路可以測量二極管的反向恢復(fù)時間。

這個電路圖的工作原理如下圖所示，當(dāng)開關(guān)管斷開時，右側(cè)的電感和二極管形成電流環(huán)路，二極管正向?qū)?，?dāng)開關(guān)管閉合時，二極管兩端電壓突然反向，二極管進入反向恢復(fù)期，同時右側(cè)電感被充電。有個特點就是開關(guān)管閉合的時間長，斷開的時間短?，F(xiàn)在只需要測量二極管的反向電流下降至20%峰值時的時間即可計算出二極管的反向恢復(fù)時間。結(jié)合下面的曲線圖能夠很直觀的理解電路原理。

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