Hva er en rask gjenopprettingsdiode?

En diode er en vanlig elektronisk enhet med to ledninger; det tillater et elektrisk signal å passere i en retning, men vil blokkere et signal som prøver å passere i den andre retningen. Under drift bytter en diode kontinuerlig frem og tilbake mellom ledelse i ønsket retning og blokkering i uønsket retning. Når en diode bytter, tar det et kort øyeblikk, kalt utvinningstid, for å komme seg og endre fra ledelse til blokkering. I løpet av gjenopprettingstiden kan en liten mengde signal passere i feil retning. En hurtig gjenopprettingsdiode er en diode designet for å ha så liten gjenopprettingstid som mulig, slik at det uønskede signalet ikke forstyrrer høykraft eller høyfrekvent utstyr.

Standard halvlederdioder er laget av to materialstykker, for eksempel silisium. Den ene delen er positivt ladet, kalt anoden, og den andre er negativt ladet, kalt katoden. Slike dioder kalles PN-forbindelsesdioder, etter de to ladede seksjonene og koblingseffekten som finner sted i krysset der de to stykkene møtes.

Når en elektrisk strøm kommer inn i katoden, kan den ikke passere gjennom den negativt ladede katoden til dioden, som har den samme elektriske ladningen, og er blokkert. En strøm som kommer inn gjennom anoden, kan imidlertid passere gjennom den positivt ladede anoden og fortsette gjennom katoden og ut fra den andre siden av dioden og videre til resten av kretsen. I de fleste applikasjoner, for eksempel når du konverterer et vekselstrømsignal til likestrøm, vekslet en diode mellom å lede og blokkere regelmessig.

I løpet av tiden som en diode leder, bygger strømmen som går gjennom dioden en negativ ladning i den normalt positive anoden til dioden. Når den deretter går over til blokkeringsmodus, lar den innebygde ladningen elektrisk strøm strømme gjennom dioden i motsatt retning til ladningen forsvinner. Tiden det tar denne ladningen å spre seg, og dioden for å begynne å blokkere signalet fullstendig, kalles diodens gjenopprettingstid.

For de fleste applikasjoner er ikke gjenopprettingstiden for en standard diode, som vanligvis er mindre enn 100 millisekunder lang, noe problem. På samme måte er signalet som går gjennom dioden i restitusjonstiden ofte for svakt til å være bekymringsfullt. I visse høyhastighets-, høyfrekvente- eller høykraft-applikasjoner, kan imidlertid gjenopprettingstiden til en diode være av kritisk betydning og kreve bruk av en hurtig utvinningsdiode.

Driftsmessig overvinner en hurtig utvinningsdiode vanligvis den lange utvinningstiden for en standarddiode ved å bruke et metallsegment i stedet for et av halvleder-segmentene, for eksempel i en Schottky-diode. En annen type hurtig utvinningdiode, kalt en gulldopet diode, bruker gull eller platina tilsetningsstoffer for å øke konduktiviteten til et av diodens segmenter. I praksis gir bruken av metall i stedet for halvleder en mer ledende diode. Denne høyere konduktiviteten gjør at ladningen som er bygd opp i dioden, kan forsvinne med en mye raskere hastighet, vanligvis i titalls nanosekunder, noe som reduserer diodens gjenopprettingstid kraftig.