Что такое диод быстрого восстановления?

Диод - это обычное электронное устройство с двумя выводами; он позволяет электрическому сигналу проходить в одном направлении, но блокирует сигнал, который пытается пройти в другом направлении. При работе диод непрерывно переключается назад и вперед между проводкой в ​​нужном направлении и блокировкой в ​​нежелательном направлении. Когда диод переключается, требуется короткий момент, называемый временем восстановления, чтобы восстановиться и перейти от проводки к блокировке. Во время восстановления небольшое количество сигнала может пройти в неправильном направлении. Диод с быстрым восстановлением - это диод, разработанный так, чтобы иметь как можно меньшее время восстановления, чтобы нежелательный сигнал не нарушал работу мощного или высокочастотного оборудования.

Стандартные полупроводниковые диоды изготавливаются из двух частей материала, таких как кремний. Одна часть заряжена положительно, называется анодом, а другая заряжена отрицательно, называется катодом. Такие диоды называются PN-переходными диодами после двух заряженных секций и эффекта переключения, который имеет место на стыке, где встречаются две части.

Когда электрический ток входит в катод, он не может пройти через отрицательно заряженный катод диода, который разделяет тот же электрический заряд, и блокируется. Ток, поступающий через анод, однако, может проходить через положительно заряженный анод и продолжаться через катод и выходить с другой стороны диода и на остальную цепь. В большинстве приложений, например при преобразовании сигнала переменного тока в постоянный, диод регулярно переключается между проводящей и блокирующей.

В течение времени, в течение которого диод проводит ток, проходящий через диод, накапливает отрицательный заряд в нормально положительном аноде диода. Когда он затем переключается в режим блокировки, этот накопленный заряд позволяет электрическому току течь через диод в обратном направлении, пока заряд не рассеется. Время, за которое этот заряд рассеивается, а диод начинает полностью блокировать сигнал, называется временем восстановления диода.

Для большинства приложений время восстановления стандартного диода, которое обычно составляет менее 100 миллисекунд, не является проблемой. Аналогично, сигнал, который проходит через диод во время восстановления, часто слишком слаб, чтобы вызывать беспокойство. Однако в некоторых высокоскоростных, высокочастотных или мощных приложениях время восстановления диода может иметь решающее значение и потребовать использования диода с быстрым восстановлением.

В рабочем режиме диод с быстрым восстановлением обычно преодолевает длительное время восстановления стандартного диода, используя металлический сегмент вместо одного из полупроводниковых сегментов, например, в диоде Шоттки. Другой тип диода с быстрым восстановлением, называемый легированным золотом диодом, использует золотые или платиновые добавки для увеличения проводимости одного из сегментов диода. На практике использование металла вместо полупроводника обеспечивает более высокопроводящий диод. Эта более высокая проводимость позволяет заряду, накопленному в диоде, рассеиваться с гораздо большей скоростью, обычно в диапазоне десятков наносекунд, что значительно сокращает время восстановления диода.