Vad är en snabb återvinningsdiod?
En diod är en vanlig elektronisk enhet med två ledningar; den tillåter en elektrisk signal att passera i en riktning, men kommer att blockera en signal som försöker passera i den andra riktningen. Under drift växlar en diod kontinuerligt fram och tillbaka mellan ledning i önskad riktning och blockering i oönskad riktning. När en diod växlar tar det ett kort ögonblick, kallad återhämtningstid, för att återhämta sig och ändra från ledning till blockering. Under återställningstiden kan en liten mängd signal passera i fel riktning. En snabb återvinningsdiod är en diod utformad för att ha så liten återhämtningstid som möjligt, så att den oönskade signalen inte stör högeffekt- eller högfrekvent utrustning.
Standard halvledardioder är tillverkade av två materialstycken, till exempel kisel. Den ena delen är positivt laddad, kallad anoden, och den andra är negativt laddad, kallad katoden. Sådana dioder kallas PN-kopplingsdioder, efter de två laddade sektionerna och omkopplingseffekten som sker vid korsningen där de två bitarna möts.
När en elektrisk ström kommer in i katoden kan den inte passera genom den negativt laddade katoden i dioden, som delar samma elektriska laddning, och är blockerad. En ström som kommer in genom anoden kan emellertid passera genom den positivt laddade anoden och fortsätta genom katoden och ut från den andra sidan av dioden och vidare till resten av kretsen. I de flesta applikationer, till exempel vid omvandling av en AC-signal till DC, växlade en diod mellan ledning och blockering regelbundet.
Under tiden som en diod leder, bygger strömmen som passerar genom dioden en negativ laddning i den normalt positiva anoden för dioden. När den sedan växlar till sitt blockeringsläge tillåter den uppbyggda laddningen att elektrisk ström flyter genom dioden i omvänd riktning tills laddningen sprids. Den tid det tar denna laddning att sprida sig och dioden att börja blockera signalen helt kallas diodens återhämtningstid.
För de flesta applikationer är återhämtningstiden för en standarddiod, som vanligtvis är mindre än 100 millisekunder lång, inte ett problem. På samma sätt är signalen som passerar genom dioden under återhämtningstiden ofta för svag för att vara oroande. I vissa applikationer med hög hastighet, högfrekvens eller hög effekt kan emellertid återvinningen av en diod vara av avgörande betydelse och kräva användning av en snabb återvinningsdiod.
Operativt övervinner en snabb återvinningsdiod vanligtvis den långa återhämtningstiden för en standarddiod genom att använda ett metallsegment i stället för ett av halvledarsegmenten, såsom i en Schottky-diod. En annan typ av snabbåtervinningsdiod, kallad en gulddopad diod, använder guld- eller platintillsatser för att öka konduktiviteten i ett av diodens segment. I praktiken tillhandahåller användningen av metall istället för halvledare en mer mycket ledande diod. Denna högre konduktivitet gör att laddningen som är uppbyggd i dioden kan spridas med mycket snabbare hastighet, vanligtvis i tiotals nanosekunderområdet, vilket avsevärt förkortar diodens återhämtningstid.