Qu'est-ce qu'une diode de récupération rapide?
Une diode est un appareil électronique commun à deux conducteurs; cela permet à un signal électrique de passer dans un sens, mais bloquera un signal qui tente de passer dans l'autre sens. En fonctionnement, une diode bascule en continu entre la conduite dans la direction souhaitée et le blocage dans la direction non souhaitée. Quand une diode bascule, il faut un bref instant, appelé temps de récupération, pour récupérer et passer de la conduite au blocage. Pendant le temps de récupération, une petite quantité de signal peut passer dans la mauvaise direction. Une diode à récupération rapide est une diode conçue pour avoir un temps de récupération aussi court que possible, afin que le signal indésirable ne perturbe pas les équipements à haute puissance ou à haute fréquence.
Les diodes semi-conductrices standard sont constituées de deux pièces de matériau, telles que le silicium. Une pièce est chargée positivement, appelée l'anode, et l'autre est chargée négativement, appelée la cathode. Ces diodes sont appelées diodes à jonction PN, après les deux sections chargées et l'effet de commutation qui se produit à la jonction où les deux pièces se rencontrent.
Lorsqu'un courant électrique entre dans la cathode, il ne peut pas passer à travers la cathode de la diode chargée négativement, qui partage la même charge électrique et est bloquée. Un courant entrant à travers l'anode, cependant, peut traverser l'anode chargée positivement et continuer à travers la cathode et sortir de l'autre côté de la diode vers le reste du circuit. Dans la plupart des applications, par exemple lors de la conversion d'un signal alternatif en continu, une diode commutait régulièrement entre un conducteur et un bloqueur.
Pendant le temps pendant lequel une diode est conductrice, le courant traversant la diode crée une charge négative dans l'anode normalement positive de la diode. Lorsqu'il passe ensuite en mode de blocage, cette charge accumulée permet au courant électrique de traverser la diode en sens inverse jusqu'à ce que la charge se dissipe. Le temps nécessaire à cette charge pour se dissiper et à la diode de commencer à bloquer complètement le signal est appelé temps de récupération de la diode.
Pour la plupart des applications, le temps de récupération d'une diode standard, qui dure généralement moins de 100 millisecondes, n'est pas un problème. De même, le signal qui traverse la diode pendant le temps de récupération est souvent trop faible pour être préoccupant. Cependant, dans certaines applications à haute vitesse, haute fréquence ou haute puissance, le temps de récupération d'une diode peut être d'une importance cruciale et nécessite l'utilisation d'une diode de récupération rapide.
Sur le plan opérationnel, une diode à récupération rapide surmonte généralement le temps de récupération long d'une diode standard en utilisant un segment métallique à la place de l'un des segments semi-conducteurs, comme dans une diode Schottky. Un autre type de diode à récupération rapide, appelée diode dopée à l'or, utilise des additifs à base d'or ou de platine pour augmenter la conductivité de l'un des segments de la diode. En pratique, l'utilisation de métal au lieu de semi-conducteur permet d'obtenir une diode plus hautement conductrice. Cette conductivité plus élevée permet à la charge accumulée dans la diode de se dissiper beaucoup plus rapidement, généralement dans la plage des dizaines de nanosecondes, ce qui réduit considérablement le temps de récupération de la diode.