從|轉(zhuǎn)移EDN電子技術(shù)設(shè)計(jì)1二極管反向恢復(fù)過程二極管具有從正向傳導(dǎo)到截止的反向恢復(fù)過程。

將下圖所示的輸入電壓添加到上圖所示的硅二極管電路中。

在0-t1的時間內(nèi)，輸入為+ VF，二極管導(dǎo)通，電路中有電流流動。

令VD為二極管正向壓降（硅管約為0.7V）。

當(dāng)VF遠(yuǎn)大于VD時，可以忽略VD。

在t1時，V1突然從+ VF變?yōu)?VR。

在理想情況下，二極管將立即關(guān)閉，并且電路中應(yīng)該只有很小的反向電流。

但是實(shí)際情況是二極管不會立即切斷，而是首先從正向IF變?yōu)榇蠓聪螂娏鱅R = VR / RL。

在開始逐漸減小之前，該電流持續(xù)了一段tS的時間，然后在tt之后下降到非常小的0.1IR值，然后二極管進(jìn)入反向截止?fàn)顟B(tài)。

通常，二極管從正向傳導(dǎo)到反向截止的轉(zhuǎn)換過程稱為反向恢復(fù)過程。

其中，tS稱為存儲時間，tt稱為渡越時間，tre = ts + tt稱為反向恢復(fù)時間。

由于反向恢復(fù)時間，二極管的開關(guān)速度受到限制。

2反向恢復(fù)過程的原因電荷存儲效應(yīng)導(dǎo)致上述現(xiàn)象是當(dāng)向二極管施加正向電壓VF時載流子連續(xù)擴(kuò)散和存儲的結(jié)果。

當(dāng)施加正向電壓時，P區(qū)域中的空穴擴(kuò)散至N區(qū)域，并且N區(qū)域中的電子擴(kuò)散至P區(qū)域。

這樣，不僅使勢壘區(qū)（耗盡區(qū)）變窄，而且還存儲了大量的載流子。

電子存儲在P區(qū)域中，而空穴存儲在N區(qū)域中。

它們都是非平衡少數(shù)族裔，如下圖所示。

空穴從P區(qū)擴(kuò)散到N區(qū)后，它們不會立即與N區(qū)中的電子重新結(jié)合并消失，而是在一定距離LP（擴(kuò)散長度）內(nèi)，一方面，它們繼續(xù)擴(kuò)散，并且另一方面，它們與電子復(fù)合并消失。

在LP范圍內(nèi)將存儲一定數(shù)量的孔，并且將建立一定的孔濃度分布。

靠近交界處邊緣的濃度，離交界處越遠(yuǎn)，濃度越小。

正向電流越大，存儲的空穴數(shù)越多，并且濃度分布的梯度越大。

電子向P區(qū)的擴(kuò)散是相似的。

我們將正向傳導(dǎo)過程中非平衡少數(shù)載流子的累積現(xiàn)象稱為電荷存儲效應(yīng)。

當(dāng)輸入電壓從+ VF突然變?yōu)?VR時，存儲在P區(qū)域中的電子和存儲在N區(qū)域中的空穴不會立即消失，但是它們會通過以下兩種方式逐漸減少： P區(qū)中的電子被拉回到N區(qū)時，N區(qū)中的空穴被拉回到P區(qū)，形成反向漂移電流IR。

與多數(shù)運(yùn)營商重組。

在這些存儲的電荷消失之前，PN結(jié)仍然是正向偏置的，也就是說，勢壘區(qū)域仍然非常狹窄，并且PN結(jié)的電阻仍然很小，與RL相比可以忽略不計(jì)，因此反向電流IR =（VR ＋ VD）/ RL。

VD代表在PN結(jié)兩端的正向電壓降，通常VR＞ VD，即IR ＝ VR / RL。

在此期間，IR基本上保持不變，主要由VR和RL決定。

在時間ts之后，存儲在P區(qū)域和N區(qū)域中的電荷已經(jīng)顯著減少，勢壘區(qū)域逐漸變寬，并且反向電流IR逐漸減小到正常反向飽和電流的值。

在時間tt之后，二極管關(guān)斷。

從上面可以看出，在開關(guān)過程中二極管的反向恢復(fù)過程主要是由電荷存儲效應(yīng)引起的，反向恢復(fù)時間是存儲的電荷消失所需的時間。

二極管與普通開關(guān)之間的區(qū)別在于，二極管的“導(dǎo)通”狀態(tài)與開關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)有關(guān)。

和“關(guān)閉”；取決于所施加電壓的極性，并且“接通”狀態(tài)由輸入電壓的極性來確定。

該狀態(tài)具有小的電壓降V f，并且“ off”狀態(tài)為“ off”。

狀態(tài)有一個小電流i0。

當(dāng)電壓從正向變?yōu)榉聪驎r，電流不會立即變?yōu)椋?i0），但是在一段時間ts內(nèi)，反向電流始終很大，并且二極管不會關(guān)斷。

在ts之后，反向電流逐漸減小，在tf時間之后，二極管電流變?yōu)椋?i0），ts稱為存儲時間，tf稱為下降時間。

tr = ts + tf稱為反向恢復(fù)時間，以上過程稱為反向恢復(fù)