功率二極管的反向恢復(fù)特性

下圖描繪功率二極管的反向恢復(fù)特性。每當(dāng)二極管關(guān)斷時(shí)，電流從IF衰減到零，并且由于存儲(chǔ)在空間電荷區(qū)和半導(dǎo)體區(qū)中的電荷而進(jìn)一步沿反向繼續(xù)。

功率二極管的反向恢復(fù)特性圖

功率二極管的特點(diǎn)是正向恢復(fù)時(shí)間 （ t F ） 和反向恢復(fù)時(shí)間 （trr） 。

正向恢復(fù)時(shí)間（tF）：正向恢復(fù)時(shí)間是二極管開始導(dǎo)通所需的時(shí)間，稱為正向恢復(fù)時(shí)間。換句話說，二極管從關(guān)閉狀態(tài)切換到開啟狀態(tài)所花費(fèi)的時(shí)間稱為正向恢復(fù)時(shí)間 （ t F ）。

反向恢復(fù)時(shí)間（trr）：正向二極管電流衰減為零后，由于兩層中存在存儲(chǔ)電荷，二極管繼續(xù)反向?qū)?。反向流?dòng)的時(shí)間稱為反向恢復(fù)時(shí)間（trr）。二極管保持其阻斷能力，直到反向恢復(fù)電流衰減為零。

反向恢復(fù)時(shí)間：為從瞬時(shí)正向二極管電流變?yōu)榱愕剿矔r(shí)反向恢復(fù)電流衰減到其反向峰值 Irm 的 25% 之間的時(shí)間。

反向恢復(fù)時(shí)間：是兩段時(shí)間 ta 和 tb 的組合，即 trr = ta + tb。

其中時(shí)間 ta 是正向電流過零和峰值反向電流 Irm 之間的時(shí)間。在時(shí)間ta期間，存儲(chǔ)在耗盡區(qū)的電荷被移除。時(shí)間 tb 是從 Irm 的瞬間到達(dá)到 0.25 Irm 的瞬間測量的。在 tb carge 期間，去除了兩個(gè)半導(dǎo)體。

ta/tb 的比值稱為柔軟度系數(shù)或 S系數(shù)。軟度等于1的二極管稱為軟恢復(fù)二極管，軟度系數(shù)小于1的二極管稱為快恢復(fù)二極管或快恢復(fù)二極管。

功率二極管在正向電壓下導(dǎo)通，反向電壓下截止，當(dāng)在正向電流或電壓下導(dǎo)通狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉聪螂娏骰螂妷合陆刂範(fàn)顟B(tài)時(shí)，二極管內(nèi)部的載流子需要重新組合，此過程稱為反向恢復(fù)。

反向恢復(fù)過程中，功率二極管的反向電流會(huì)出現(xiàn)一個(gè)暫態(tài)峰值，這個(gè)峰值可能會(huì)產(chǎn)生瞬時(shí)的高電壓，影響電路的穩(wěn)定性和可靠性。因此，在選擇功率二極管時(shí)需要特別關(guān)注其反向恢復(fù)特性。

反向恢復(fù)特性主要由反向恢復(fù)時(shí)間、反向恢復(fù)電荷和反向恢復(fù)電壓等參數(shù)來描述。

反向恢復(fù)時(shí)間：反向恢復(fù)時(shí)間是指二極管從正向電流或電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榉聪螂娏骰螂妷簳r(shí)，恢復(fù)到正常導(dǎo)通狀態(tài)所需的時(shí)間。反向恢復(fù)時(shí)間越短，說明二極管的反向恢復(fù)特性越好。

反向恢復(fù)電荷：反向恢復(fù)電荷是指二極管在反向恢復(fù)過程中，從反向電流或電壓狀態(tài)下恢復(fù)到正向電流或電壓狀態(tài)下的電荷。反向恢復(fù)電荷越小，說明二極管的反向恢復(fù)特性越好。

反向恢復(fù)電壓：反向恢復(fù)電壓是指二極管在反向恢復(fù)過程中所達(dá)到的峰值電壓。反向恢復(fù)電壓越小，說明二極管的反向恢復(fù)特性越好。

需要注意的是，反向恢復(fù)時(shí)間、反向恢復(fù)電荷和反向恢復(fù)電壓三個(gè)參數(shù)之間存在一定的牽連關(guān)系。在選擇功率二極管時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際需求綜合考慮這些參數(shù)，并合理設(shè)計(jì)電路，以保證電路的性能和可靠性。