Какое время обратного восстановления в диоде?

Какое время обратного восстановления в диоде?

Если диод проводит в прямом состоянии и немедленно переключается в обратное состояние, диод будет работать в обратном состоянии в течение короткого времени, поскольку прямое напряжение истекает. В течение этого небольшого времени восстановления ток через диод будет довольно велик в обратном направлении.

После того, как носители были промыты и диод действует как нормальное блокирующее устройство в обратном состоянии, ток должен упасть до уровня утечки.

Это просто общее описание обратного времени восстановления. Это может повлиять на несколько вещей, в зависимости от контекста, как указано в комментариях.

Пространственный заряд в PN-соединении должен быть установлен до того, как может протекать прямой ток. (Если первое предложение заставляет вас спросить, почему, это действительно отдельный вопрос - возможно, это может помочь. Давайте просто посмотрим на динамику установления и нейтрализации этого космического заряда.)

С нуля этот объемный заряд может быть установлен довольно быстро, потому что приложенное извне прямое напряжение смещения может направлять электроны наружу. Электроны диффундируют из материала n-типа в край материала p-типа, отверстия в материале p-типа диффундируют в край материала n-типа, а на металлических поверхностях раздела новые электроны вводятся в n- конец типа и отверстия на конце р-типа генерируют свободные электроны, которые могут течь во внешней цепи. Все эти потоки являются потоками основных носителей в их соответствующих материалах, поэтому диффузия происходит быстро благодаря гораздо большим градиентам концентрации. Пространственный заряд развивается быстро, потому что большинство носителей текут, чтобы включить диод - электроны в материале n-типа и дырки в материале p-типа.

Однако, если внешнее напряжение затем изменяется на обратное смещение, пространственный заряд притягивается к себе для рекомбинации. Но эта рекомбинация происходит только через распространение меньшинстваносители. Эта диффузия неосновных носителей имеет гораздо меньшие градиенты концентрации, и, следовательно, диффузия распространяется на несколько порядков медленнее. Внешняя цепь, обеспечивающая обратное смещение, может помочь в ускорении этой рекомбинации, поскольку она может обеспечить более быструю нейтрализацию избыточных дырок, которые мигрировали обратно в материал p-типа, и удаление избыточных электронов, которые мигрировали обратно в материал n-типа. Предполагается, что эта дырочная электронная рекомбинация или нейтрализация заряда происходит практически мгновенно на границах раздела полупроводник-металл, поэтому, если внешний ток может подавать и удалять электроны при обратном смещении, это будет происходить намного быстрее, чем "нормальная" дырочная электронная рекомбинация. Скорость в объеме полупроводника. Вот почему во время обратного восстановления могут быть огромные обратные токи.

Я собрал небольшую симуляцию времени обратного восстановления в диоде 1N4007 по сравнению с 1N4148 :

Демонстрация показывает, что диоды переключаются под прямоугольной волной, и показывает, что 1N4007 требуется несколько микросекунд, чтобы полностью выключиться!

(См. Также PDF-файл под названием «Время рекомбинации в полупроводниковых диодах» .)

Если диод смещен в прямом направлении, и вы хотите выключить его, потребуется некоторое время, чтобы погасить свободные носители, протекающие через переход (электроны должны вернуться в n-область, а дырки - в p-область, тогда они могут рекомбинировать на аноде и катоде соответственно). Это время называется «временем обратного восстановления», и общий ток, протекающий через диод, является отрицательным, поскольку носители протекают в противоположных направлениях относительно прямого смещения. Заряд, протекающий во время обратного восстановления, называется «обратным зарядом восстановления», и диод должен погасить его («восстановление» из обратного смещения в нейтральное состояние), прежде чем вы сможете включить его. В конце концов, явление обратного восстановления зависит от легирования и геометрии кремния и является паразитным эффектом в диодах, потому что энергия, участвующая в процессе, теряется.

Время, необходимое диоду для переключения его состояния с прямого смещения (состояние ВКЛ) в состояние ВЫКЛ, называется «обратным временем восстановления». Когда диод смещен в прямом направлении и вы его выключаете, требуется некоторое время, чтобы полностью выключиться; в это время сначала диод достигнет состояния с обратным смещением, а затем медленно достигнет состояния ВЫКЛ, а не непосредственно достигнет состояния ВЫКЛ. В течение этого времени электроны возвращаются в n-область, а протоны возвращаются в p-область для достижения состояния ВЫКЛ, и общий ток, протекающий через диод, является отрицательным, поскольку носители текут в противоположных направлениях относительно прямого смещения. Заряд, протекающий во время обратного восстановления, называется «обратным зарядом восстановления».

Заряд, протекающий во время обратного восстановления, называется «обратным зарядом восстановления». При переключении из проводящего в блокирующее состояние диод или выпрямитель имеет накопленный заряд, который необходимо сначала разрядить, прежде чем диод блокирует обратный ток.

При переключении из проводящего в блокирующее состояние диод или выпрямитель имеет накопленный заряд, который необходимо сначала разрядить, прежде чем диод блокирует обратный ток. Этот разряд занимает ограниченное время, известное как Обратное Время Восстановления, или trr. В течение этого времени ток диода может течь в обратном направлении.

Когда вы выключаете любой диод, через диод будет течь обратный ток в течение определенного времени из-за накопленных зарядов в обедненном слое. поэтому время «когда обратный ток начинает течь через диод и достигает своего пикового значения и снова затухает и достигает 25% своего пикового значения», это время называется обратным временем восстановления диода.

когда диод проводит в состоянии прямого смещения внезапно, если диод смещен в обратном направлении, и электроны, которые собираются соединиться с клеммой + ve, когда он теперь смещен в прямом направлении (обратным смещением), не могут соединиться с клеммой -ve и имеют вернуться в регион р и обосноваться в качестве миноритарного перевозчика. Время, необходимое для этого, называется временем восстановления.

когда прямой ток диода уменьшается до нуля, диод продолжает проводить в обратном направлении из-за наличия накопленных зарядов в двух слоях. «Обратный ток течет в течение времени, которое известно как обратное время восстановления».