二极管是什么_干货 | 整流二极管管的反向恢复过程

1。二极管具有从正向导通到截止

的反向恢复过程。如下图所示的输入电压被添加到如上图所示的硅二极管电路在0-t1期间，输入为+VF，二极管导通，电流流入电路

设置VD为二极管正向压降(硅管约为0.7V)。当VF远大于VD时，VD可以省略，当

处于t1时，V1突然从+VF变为-VR在理想情况下，二极管会立即关闭，电路中应该只有很小的反向电流。然而，实际情况是二极管不会立即截止，而是首先从正向中频变为大反向电流。该电流在维持一段时间tS后逐渐减小，然后在tt后减小到0.1IR的小值，然后二极管进入反向截止状态，如下图所示

一般指二极管从正向导通到反向截止的转换过程，称为反向恢复过程其中，tS称为存储时间，tt称为传输时间，tre=ts+tt称为反向恢复时间由于反向恢复时间的存在，二极管的开关速度受到限制。

2。发生反向恢复过程的原因-电荷存储效应

导致上述现象是由于当二极管被施加直流电压VF时载流子的连续扩散和存储的结果。当施加直流电压时，P区中的空穴扩散到N区，而N区中的电子扩散到P区。这样，不仅势垒区(耗尽区)变窄，而且储存了大量载流子，电子储存在P区，空穴储存在N区，所有这些都是非平衡少数载流子，如下图所示在

空穴从p区扩散到n区后，它们不会立即与n区中的电子复合而消失。相反，在一定距离LP(扩散长度)内，一方面，它们继续扩散，另一方面，它们与电子重新结合并消失。因此，一定数量的空穴存储在低压区中，并且建立了一定的空穴浓度分布。结边缘附近的浓度最大，离结越远，浓度越小正向电流越大，储存的空穴越多，浓度分布的梯度越大。电子向p区的扩散是相似的。下图显示了二极管中存储电荷的分布。

我们称之为正向传导电荷存储效应中的非平衡少数载流子积累现象

当输入电压突然从+VF变为-VR时，储存在P区的电子和储存在N区的空穴不会立即消失，而是通过以下两种方式逐渐减少:①在反向电场的作用下，P区的电子被拉回至N区，N区的空穴被拉回至P区，形成反向漂移电流IR，如下图所示；

②与多数携带者重组

在这些存储电荷消失之前，PN结仍然处于正向偏置，即势垒区仍然非常窄，PN结的电阻仍然非常小，与RL相比可以忽略不计，因此此时反向电流IR = (VR+VD)/RLVD表示pn结上的正向压降，通常为VR>>VD，即IR = VR/rl在此期间，内部收益率基本保持不变，主要由虚拟收益率和虚拟收益率决定在时间ts之后，存储在p和n区域中的电荷已经显著减少，势垒区域已经逐渐变宽，反向电流IR已经逐渐减小到正常反向饱和电流的值，并且在时间tt之后，二极管关闭

从以上可以看出，开关过程中二极管的反向恢复过程本质上是由电荷存储效应引起的，反向恢复时间是存储电荷消失所需的时间。

二极管和普通开关的区别在于“开”和“关”由外加电压的极性决定，“开”状态有轻微的压降，而“关”状态有轻微的电流io当电压从正向变为反向时，电流不会立即变为(-i0)，但是反向电流总是很大，并且二极管在一段时间ts内不会关断

通过ts后，反向电流逐渐减小，经过tf时间后，二极管电流变为(-i0)，ts称为存储时间，tf称为下降时间Tr= ts+ tf称为反向恢复时间，上述过程称为反向恢复过程这实际上是由电荷存储效应引起的，反向恢复时间是存储电荷耗尽所需的时间。这个过程防止二极管在快速连续脉冲下用作开关如果反向脉冲的持续时间短于tr，二极管可以正向和反向导通，并且不能用作开关。

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