二极管的反向恢复时间是多少?
二极管的反向恢复时间是多少?
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如果二极管在正向条件下导通并立即切换到反向条件,则当正向电压放泄时,二极管将在短时间内以反向条件导通。在这个小的恢复时间内,通过二极管的电流在反向方向上会很大。
在载流子被冲洗并且二极管在相反的状态下用作正常的阻断设备之后,电流应降至泄漏水平。
这只是反向恢复时间的一般描述。如评论中所述,它可能会影响很多内容,具体取决于上下文。
在正向电流可以流动之前,需要在PN结内建立空间电荷。(如果第一句话让你问为什么,这真是一个单独的问题-也许这可以帮助让我们在建立和中和性空间电荷的动态只要看看。)
从零开始,这种空间电荷可以很快建立起来,因为外部施加的正向偏置电压可以使电子绕着外部路由。电子从n型材料扩散到p型材料的边缘,p型材料中的空穴扩散到n型材料的边缘,并且在金属界面处,新电子被注入n型材料。型端,在p型端产生空穴,产生自由电子,该自由电子可以在外部电路中流动。所有这些流都是各自材料中多数载流子的流,因此扩散会在更大的浓度梯度下迅速发生。空间电荷迅速发展,因为大多数载流子正在流动以打开二极管-n型材料中的电子和p型材料中的空穴。
但是,如果外部电压随后被反向转换为反向偏置,则空间电荷将被吸引到自身以重新结合。但是这种重组只能通过少数族裔的扩散而发生运营商。这种少数载流子扩散具有较小的浓度梯度,因此扩散速度较慢。提供反向偏置的外部电路可以帮助加快重组速度,因为它可以更快地中和迁移回p型材料的多余空穴,并去除迁移回n型材料的多余电子。假定这种空穴电子复合或电荷中和作用基本上是在半导体-金属界面上瞬间发生的,因此,如果外部电流可以在反向偏压下提供和去除电子,则其速度将比“正常”空穴电子复合快得多。半导体中的最大速率。这就是为什么在反向恢复时间内可能会有巨大的反向电流的原因。
我对1N4007二极管和1N4148二极管的反向恢复时间进行了一些模拟:
该演示显示了在方波下切换二极管,并显示1N4007需要几微秒才能完全关闭!
(另请参见标题为“半导体二极管中的复合时间”的PDF 。)
从导通状态切换到阻断状态时,二极管或整流器已存储电荷,必须在二极管阻断反向电流之前首先对其进行放电。这种放电需要一定的时间,称为反向恢复时间或trr。在此期间,二极管电流可能会反向流动。
当您关闭任何二极管时,由于耗尽层中存储的电荷,反向电流将流过二极管一段时间。因此,该时间“当反向电流开始流过二极管并达到其峰值然后再次衰减并达到其峰值的25%时”,该时间称为二极管的反向恢复时间。
在反向恢复时间内流动的电荷称为“反向恢复电荷”。从导通状态切换到阻断状态时,二极管或整流器已存储电荷,必须在二极管阻断反向电流之前首先对其进行放电。
当正向二极管电流衰减到零时,由于两层中存在存储的电荷,二极管继续反向传导。“反向电流流过的时间称为反向恢复时间”。