高速回復ダイオードとは何ですか？

ダイオードは、2つのリード線を持つ一般的な電子デバイスです。 電気信号は一方向に通過できますが、他の方向に通過しようとする信号はブロックされます。 動作中、ダイオードは、所望の方向への導通と望ましくない方向への遮断との間で継続的に切り替わります。 ダイオードが切り替わると、回復して伝導から遮断に変わるまでに短時間の回復時間と呼ばれる時間がかかります。 回復時間中に、少量の信号が間違った方向に通過する可能性があります。 ファストリカバリダイオードは、望ましくない信号が高電力または高周波機器を妨害しないように、可能な限り短い回復時間を持つように設計されたダイオードです。

標準的な半導体ダイオードは、シリコンなどの2つの材料で作られています。 一方は陽極と呼ばれる正に帯電し、もう一方は陰極と呼ばれる負に帯電します。 このようなダイオードは、2つの充電されたセクションと、2つの部品が交わる接合部で発生するスイッチング効果に基づいて、PN接合ダイオードと呼ばれます。

電流がカソードに入ると、同じ電荷を共有し、ブロックされているダイオードの負に帯電したカソードを通過できません。 ただし、アノードから流れ込む電流は、正に帯電したアノードを通過し、カソードを通り、ダイオードの反対側から回路の残りの部分に流れます。 AC信号をDCに変換する場合など、ほとんどのアプリケーションでは、ダイオードが定期的に導通と遮断を切り替えます。

ダイオードが導通している間、ダイオードを流れる電流は、ダイオードの通常は正のアノードに負の電荷を蓄積します。 その後、ブロッキングモードに切り替わると、蓄積された電荷により、電荷が消散するまで電流がダイオードを逆方向に流れるようになります。 この電荷が消失し、ダイオードが信号を完全にブロックし始めるのにかかる時間は、ダイオードの回復時間と呼ばれます。

ほとんどのアプリケーションでは、通常100ミリ秒未満の標準ダイオードの回復時間は問題になりません。 同様に、回復時間中にダイオードを通過する信号は、あまり気にならないほど弱いことがよくあります。 ただし、特定の高速、高周波、または高出力のアプリケーションでは、ダイオードの回復時間が非常に重要であり、高速回復ダイオードの使用が必要になる場合があります。

動作上、高速回復ダイオードは通常、ショットキーダイオードなどの半導体セグメントの1つに金属セグメントを使用することにより、標準ダイオードの長い回復時間を克服します。 金ドープダイオードと呼ばれる別のタイプの高速回復ダイオードは、金またはプラチナ添加剤を使用して、ダイオードのセグメントの1つの導電率を高めます。 実際には、半導体の代わりに金属を使用すると、より高い導電性のダイオードが提供されます。 この高い導電率により、ダイオードに蓄積された電荷は、通常は数十ナノ秒の範囲ではるかに速い速度で放散され、ダイオードの回復時間が大幅に短縮されます。