K課堂丨超快恢復(fù)二極管的反向恢復(fù)過程

超快恢復(fù)二極管是一種具有開關(guān)特性好、反向恢復(fù)時(shí)間超短的半導(dǎo)體二極管，常用來給高頻逆變裝置的開關(guān)器件作續(xù)流、吸收、箝位、隔離、輸出和輸入整流器，使開關(guān)器件的功能得到充分發(fā)揮。超快恢復(fù)二極管是用電設(shè)備高頻化和高頻設(shè)備固態(tài)化發(fā)展不可或缺的重要器件。因?yàn)殡S著裝置工作開關(guān)頻率的提高，若沒有超快恢復(fù)二極管給高頻逆變裝置的開關(guān)器件作續(xù)流、吸收、箝位、隔離、輸出和輸入整流器，那么IGBT、功率MOSFET等開關(guān)器件就不能發(fā)揮其功能和獨(dú)特作用，這是由超快恢復(fù)二極管關(guān)斷特性參數(shù)（反向恢復(fù)時(shí)間t、反向恢復(fù)電荷q、反向峰值電流i ）的作用所致。

最佳參數(shù)的超快恢復(fù)二極管與高頻開關(guān)器件協(xié)調(diào)工作，使高頻逆變電路內(nèi)因開關(guān)器件換相所引起的過電壓尖峰、高頻干擾電壓及emi降至最低，使開關(guān)器件的功能得到充分發(fā)揮。

當(dāng)我們選擇超快恢復(fù)二極管整流器時(shí)，總是會(huì)關(guān)注反向恢復(fù)時(shí)間trr（它代表從指定正向電流到指定反向電流所需的恢復(fù)時(shí)間）和Qrr（它代表指定正向電流到指定反向電流所需的恢復(fù)電荷，這兩項(xiàng)指標(biāo)是衡量高頻整流器件性能的重要技術(shù)指標(biāo)。

反向恢復(fù)過程

設(shè)VD為二極管正向壓降（硅管為0.7V左右），當(dāng)VF遠(yuǎn)大于VD時(shí)，VD可略去不計(jì)，則在t1時(shí)，V1突然從VF變?yōu)?VR。在理想情況下 ，二極管將立刻轉(zhuǎn)為截止，電路中應(yīng)只有很小的反向電流。

實(shí)際情況是二極管并不立刻截止，而是先由正向的IF變到一個(gè)很大的反向電流IR=VR／RL，這個(gè)電流維持一段時(shí)間ts后才開始逐漸下降，再經(jīng)過tt后 ，下降到一個(gè)很小的數(shù)值0.1IR，這時(shí)二極管才進(jìn)入反向截止?fàn)顟B(tài)。通常把二極管從正向?qū)ㄞD(zhuǎn)為反向截止所經(jīng)過的轉(zhuǎn)換過程稱為反向恢復(fù)過程。其中ts稱為存儲(chǔ)時(shí)間，tt稱為渡越時(shí)間，trr=ts+tt稱為反向恢復(fù)時(shí)間。