เวลาการกู้คืนแบบย้อนกลับในไดโอดคืออะไร?

เวลาการกู้คืนแบบย้อนกลับในไดโอดคืออะไร?

หากไดโอดดำเนินการในสภาวะไปข้างหน้าและเปลี่ยนเป็นสภาวะย้อนกลับทันทีไดโอดจะดำเนินการในสภาพย้อนกลับในเวลาอันสั้นเมื่อแรงดันไปข้างหน้าตกออก กระแสผ่านไดโอดจะมีขนาดใหญ่พอสมควรในทิศทางตรงกันข้ามในช่วงเวลาพักฟื้นเล็ก ๆ นี้

หลังจากที่ตัวพาได้รับการชะล้างและไดโอดทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์ปิดกั้นตามปกติในสภาพกลับด้านการไหลของกระแสควรจะลดลงถึงระดับการรั่วไหล

นี่เป็นเพียงคำอธิบายทั่วไปเวลาการกู้คืนแบบย้อนกลับ มันสามารถส่งผลค่อนข้างน้อยขึ้นอยู่กับบริบทดังที่ได้กล่าวไว้ในความคิดเห็น

ต้องมีการคิดค่าใช้จ่ายพื้นที่ภายในทางแยก PN ก่อนที่กระแสไฟฟ้าไหลไปข้างหน้า (ถ้าประโยคแรกทำให้คุณถามว่าทำไมมันเป็นคำถามที่แยกต่างหาก - นี่อาจช่วยได้ลองดูที่การสร้างและแก้ปัญหาค่าพื้นที่นั้น)

จากศูนย์สามารถสร้างพื้นที่ประจุได้อย่างรวดเร็วเนื่องจากแรงดันไบแอสไปข้างหน้าจากภายนอกสามารถส่งผ่านอิเล็กตรอนรอบนอก อิเล็กตรอนกระจายจากวัสดุชนิด n ไปยังขอบของวัสดุชนิด p, รูในวัสดุชนิด p กระจายเข้าไปในขอบของวัสดุชนิด n และที่ส่วนต่อประสานโลหะอิเล็กตรอนใหม่จะถูกฉีดเข้าไปใน n- type end และ hole ถูกสร้างขึ้นที่ส่วนท้าย p-type เพื่อสร้างอิเล็กตรอนอิสระที่สามารถไหลในวงจรภายนอก การไหลทั้งหมดเหล่านี้เป็นการไหลของสายการบินส่วนใหญ่ในวัสดุที่เกี่ยวข้องดังนั้นการแพร่กระจายจึงเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วด้วยการไล่ระดับความเข้มข้นที่มีขนาดใหญ่กว่ามาก ค่าใช้จ่ายในพื้นที่พัฒนาอย่างรวดเร็วเพราะผู้ให้บริการส่วนใหญ่ไหลเพื่อเปิดไดโอด - อิเล็กตรอนในวัสดุชนิด n และหลุมในวัสดุชนิด p

อย่างไรก็ตามหากแรงดันไฟฟ้าภายนอกถูกเปลี่ยนกลับเป็นอคติย้อนกลับประจุไฟฟ้าในพื้นที่จะถูกดึงดูดให้รวมตัวกันใหม่ แต่การรวมตัวกันครั้งใหม่นี้เกิดขึ้นได้จากการแพร่กระจายของชนกลุ่มน้อยเท่านั้น carriers. This minority carrier diffusion has much smaller concentration gradients, and therefore diffuses orders of magnitude more slowly. An external circuit providing reverse bias can aid in speeding this recombination, as it can allow for faster neutralization of excess holes that migrated back to the p-type material, and removal of excess electrons that migrated back to the n-type material. This hole-electron recombination or charge neutralization is assumed to happen essentially instantaneously at the semiconductor-metal interfaces, so if the external current can supply and remove electrons under reverse bias, it will do so much faster than the "normal" hole-electron recombination rate in the bulk of the semiconductor. That's why there can be huge reverse currents during the reverse recovery time.

ฉันรวบรวมการจำลองเวลาการกู้คืนแบบย้อนกลับเล็กน้อยในไดโอด 1N4007 เทียบกับ 1N4148 :

ตัวอย่างแสดงให้เห็นว่าไดโอดที่ถูกสลับภายใต้คลื่นสี่เหลี่ยมและแสดงให้เห็นว่า 1N4007 ใช้เวลาไม่กี่ไมโครวินาทีในการปิดอย่างสมบูรณ์!

(ดู PDF ในหัวข้อ"เวลาการรวมตัวใหม่ในเซมิคอนดักเตอร์ไดโอด" )

ถ้าไดโอดอยู่ข้างหน้าลำเอียงและคุณต้องการปิดมันใช้เวลาครู่หนึ่งเพื่อดับพาหะอิสระที่ไหลข้ามทางแยก (อิเล็กตรอนต้องกลับไปที่ n-region และหลุมต้องกลับไปที่ p-region พวกมันสามารถรวมตัวกันอีกครั้ง ที่ขั้วบวกและแคโทดตามลำดับ) เวลานี้เรียกว่า "เวลาการกู้คืนแบบย้อนกลับ" และกระแสรวมที่ไหลผ่านไดโอดนั้นเป็นค่าลบเนื่องจากผู้ให้บริการไหลไปในทิศทางตรงกันข้าม ประจุที่ไหลในระหว่างเวลาการกู้คืนแบบย้อนกลับเรียกว่า "ค่าธรรมเนียมการกู้คืนแบบย้อนกลับ" และไดโอดจะต้องดับไฟ ("การกู้คืน" จากสภาวะแบบเอนเอียงไปสู่สภาวะเป็นกลาง) ก่อนที่คุณจะเปิดเครื่อง ในท้ายที่สุดปรากฏการณ์การกู้คืนแบบย้อนกลับขึ้นอยู่กับการเติมซิลิกอนและเรขาคณิตและเป็นผลปรสิตในไดโอดเพราะพลังงานที่เกี่ยวข้องในกระบวนการจะหายไป

The time taken by a diode to switch its condition that is from forward biased (ON condition) to OFF condition is called “Reverse Recovery Time”. When a diode is forward biased and you turn it OFF, it takes a while to completely turn OFF; in this time first a diode will attain a reverse biased condition and then slowly reach to the OFF condition rather than it directly attain an OFF condition. During this time electrons go back to n-region and protons go back to p-region to attain OFF condition and the total current flowing across the diode is negative, because carriers flow in opposite directions with respect to forward bias. The charge flowing during reverse recovery time is called “reverse recovery charge”.

When switching from the conducting to the blocking state, a diode or rectifier has stored charge that must first be discharged before the diode blocks reverse current. This discharge takes a finite amount of time known as the Reverse Recovery Time, or trr. During this time, diode current may flow in the reverse direction.

When you turn off any diode then a reverse current will be flowing through diode for a particular time due to stored charges in depletion layer. so the time "when the reverse current start to flowing through diode and reached its peak value and again decaying and reached to 25% of its peak value" this time is known as reverse recovery time of diode.

The charge flowing during reverse recovery time is called “reverse recovery charge”. When switching from the conducting to the blocking state, a diode or rectifier has stored charge that must first be discharged before the diode blocks reverse current.

when the diode is conducting in the forward bias condition suddenly if the diode is reverse biased,and the electrons which are about to get connected with the +ve terminal when it is forward biased now(reversed biased)cannot connect to -ve terminal and has to go back to the p region and settle as minority carrier. The time taken for this is called recovery time.

when forward diode current decays to zero ,the diode carries on to conduct in the reverse direction due to presence of stored charges in the two layers . "the reverse current flows for a time which is known as reverse recovery time".