反向恢復時間

現代脈衝電路中大量使用電晶體或二極體作為開關, 或者使用主要是由它們構成的邏輯積體電路。而作為開關套用的二極體主要是利用了它的通(電阻很小)、斷(電阻很大) 特性, 即二極體對正向及反向電流表現出的開關作用。二極體和一般開關的不同在於,“開”與“關”由所加電壓的極性決定, 而且“開”態有微小的壓降Vf,“關”態有微小的電流I0。當電壓由正向變為反向時, 電流並不立刻成為(-I0) , 而是在一段時間ts 內, 反向電流始終很大, 二極體並不關斷。經過ts後, 反向電流才逐漸變小, 再經過tf 時間, 二極體的電流才成為(-I0) , 如圖1 示。ts 稱為儲存時間,tf 稱為下降時間。tr=ts+tf 稱為反向恢復時間, 以上過程稱為反向恢復過程。

基本介紹

• 中文名：反向恢復時間
• 外文名：  reverse recovery time
• 套用領域：物理
• 計量對象：電荷存儲效應
• 基本釋義：存儲電荷耗盡所需要的時間

這實際上是由電荷存儲效應引起的, 反向恢復時間就是存儲電荷耗盡所需要的時間。該過程使二極體不能在快速連續脈衝下當做開關使用。如果反向脈衝的持續時間比tr 短, 則二極體在正、反向都可導通, 起不到開關作用。因此了解二極體反向恢復時間對正確選取管子和合理設計電路至關重要。

開關從導通狀態向截止狀態轉變時，二極體或整流器在二極體阻斷反向電流之前需要首先釋放存儲的電荷，這個放電時間被稱為反向恢復時間,在此期間電流反向流過二極體。即從正嚮導通電流為0時到進入完全截止狀態的時間。

反向恢復過程，實際上是由電荷存儲效應引起的，反向恢復時間就是正嚮導通時PN結存儲的電荷耗盡所需要的時間。假設為Trr，若有一周期為T1的連續PWM波通過二極體，當Trr>T1時，二極體反方向時就不能阻斷此PWM波，起不到開關作用。二極體的反向恢復時間由Datasheet提供。反向恢復時間快使二極體在導通和截止之間迅速轉換，可獲得較高的開關速度，提高了器件的使用頻率並改善了波形。

快恢復二極體的特點

快恢復二極體的最主要特點是它的反向恢復時間（trr)在幾百納秒（ns)以下，超快恢復二極體甚至能達到幾十納秒。所謂反向恢復時間（trr)，它的定義是：電流通過零點由正向轉換成反向，再由反向轉換到規定值的時間間隔。它是衡量高頻續流及整流器件性能的重要技術指標。

圖中IF為正向電流，IRM為最大反向恢復電流，Irr為反向恢復電流，通常規定Irr=0.1IRM。當t≤t0時，正向電流I=IF。當t>t0時，由於整流管上的正向電壓突然變成反向電壓，因此，正向電流迅速減小，在t=t1時刻，I=0。然後整流管上的反向電流IR逐漸增大；在t=t2時刻達到最大反向恢復電流IRM值。此後通過環路放電，反向電流逐漸減小，並且在t=t3時刻達到規定值Irr。從t2到t3的反向恢復過程與電容器放電過程有相似之處。由t1到t3的時間間隔即為反向恢復時間trr。