Hvad er en hurtig gendannelsesdiode?
En diode er en almindelig elektronisk enhed med to ledninger; det tillader et elektrisk signal at passere i den ene retning, men blokerer for et signal, der prøver at passere i den anden retning. Under drift skifter en diode kontinuerligt frem og tilbage mellem ledning i den ønskede retning og blokering i uønsket retning. Når en diode skifter, tager det et kort øjeblik, kaldet gendannelsestid, for at komme sig og skifte fra ledning til blokering. I gendannelsestiden kan en lille mængde signal passere i den forkerte retning. En hurtig gendannelsesdiode er en diode designet til at have så lille gendannelsestid som muligt, så det uønskede signal ikke forstyrrer udstyr til høj effekt eller højfrekvens.
Standard halvlederdioder er lavet af to stykker materiale, såsom silicium. Det ene stykke er positivt ladet, kaldet anoden, og det andet er negativt ladet, kaldet katoden. Sådanne dioder kaldes PN-forbindelsesdioder, efter de to ladede sektioner og skifteeffekten, der finder sted i krydset, hvor de to stykker mødes.
Når en elektrisk strøm kommer ind i katoden, kan den ikke passere gennem den negativt ladede katode i dioden, der deler den samme elektriske ladning, og er blokeret. En strøm, der kommer ind gennem anoden, kan imidlertid passere gennem den positivt ladede anode og fortsætte gennem katoden og ud fra den anden side af dioden og videre til resten af kredsløbet. I de fleste applikationer, f.eks. Ved konvertering af et AC-signal til DC, skiftede en diode mellem ledning og blokering regelmæssigt.
I løbet af den tid, en diode leder, opbygger strømmen, der passerer gennem dioden, en negativ ladning i dioden normalt positive anode. Når den derefter skifter til sin blokeringsfunktion, tillader den opbyggede ladning elektrisk strøm at strømme gennem dioden i modsat retning, indtil ladningen spreder sig. Den tid, det tager denne opladning at sprede sig, og dioden til at begynde at blokere signalet fuldstændigt, kaldes diodens gendannelsestid.
I de fleste applikationer er gendannelsestiden for en standarddiode, som normalt er mindre end 100 millisekunder lang, ikke et problem. Ligeledes er signalet, der passerer gennem dioden i gendannelsestiden, ofte for svagt til at være bekymrende. I visse højhastigheds-, højfrekvente- eller højeffektapplikationer kan imidlertid en diodes gendannelsestid være af kritisk betydning og kræve anvendelse af en hurtig gendannelsesdiode.
Driftsmæssigt overvinder en hurtig gendannelsesdiode normalt den lange gendannelsestid for en standarddiode ved at bruge et metallsegment i stedet for et af halvleder-segmenterne, såsom i en Schottky-diode. En anden type hurtig gendannelsesdiode, kaldet en gulddopet diode, bruger guld- eller platinadditiver til at øge ledningsevnen i et af diodens segmenter. I praksis tilvejebringer brugen af metal i stedet for halvleder en mere stærkt ledende diode. Denne højere konduktivitet gør det muligt for ladningen, der er opbygget i dioden, at sprede sig med en meget hurtigere hastighed, normalt i de snesevis af nanosekunder, hvilket i høj grad forkorter diodens genopretningstid.