Thời gian phục hồi ngược trong một diode là gì?

Thời gian phục hồi ngược trong một diode là gì?

Nếu một diode đang tiến hành trong điều kiện thuận và ngay lập tức chuyển sang điều kiện ngược lại, thì diode sẽ tiến hành trong điều kiện ngược lại trong một thời gian ngắn khi điện áp chuyển tiếp chảy ra. Dòng điện qua diode sẽ khá lớn theo hướng ngược lại trong thời gian phục hồi nhỏ này.

Sau khi các sóng mang đã được xả và diode hoạt động như một thiết bị chặn bình thường trong điều kiện đảo ngược, dòng chảy sẽ giảm xuống mức rò rỉ.

Đây chỉ là một mô tả chung thời gian phục hồi đảo ngược. Nó có thể ảnh hưởng đến khá nhiều thứ, tùy thuộc vào ngữ cảnh, như được đề cập trong các bình luận.

A space charge within a P-N junction needs to be established before forward current can flow. (If the first sentence makes you ask why, that's really a separate question -- perhaps this can help. Let's just look at the dynamics of establishing and neutralizing that space charge.)

From zero, this space charge can be established quite quickly, because an externally applied forward bias voltage can route electrons externally around. Electrons diffuse from the n-type material into the edge of the p-type material, holes in the p-type material diffuse into the edge of the n-type material, and at the metal interfaces, new electrons are injected into the n-type end and holes are generated at the p-type end to produce free electrons that can flow in the external circuit. All of these flows are flows of majority carriers in their respective materials, so diffusion happens quickly driven by much larger concentration gradients. A space charge develops rapidly because majority carriers are flowing to turn the diode on -- electrons in the n-type material, and holes in the p-type material.

Tuy nhiên, nếu điện áp bên ngoài sau đó bị đảo ngược thành một thiên vị ngược, điện tích không gian bị thu hút vào chính nó để kết hợp lại. Nhưng sự tái hợp này chỉ xảy ra thông qua sự khuếch tán của thiểu sốngười vận chuyển. Khuếch tán sóng mang thiểu số này có độ dốc nồng độ nhỏ hơn nhiều, và do đó khuếch tán các đơn đặt hàng cường độ chậm hơn. Một mạch bên ngoài cung cấp sự phân cực ngược có thể giúp tăng tốc độ tái hợp này, vì nó có thể cho phép trung hòa nhanh hơn các lỗ dư di chuyển trở lại vật liệu loại p và loại bỏ các electron thừa di chuyển trở lại vật liệu loại n. Sự tái hợp electron hoặc trung hòa điện tích lỗ này được cho là xảy ra về cơ bản tức thời tại các giao diện kim loại bán dẫn, vì vậy nếu dòng điện bên ngoài có thể cung cấp và loại bỏ các electron dưới sự phân cực ngược, nó sẽ thực hiện nhanh hơn nhiều so với quá trình tái hợp electron "bình thường" tỷ lệ trong phần lớn của chất bán dẫn. Đó là lý do tại sao có thể có dòng ngược lớn trong thời gian phục hồi ngược.

I put together a little simulation of reverse recovery time in a 1N4007 diode vs a 1N4148:

The demo shows the diodes being switched under a square wave, and shows that the 1N4007 takes a few microseconds to turn completely off!

(See also a PDF titled "Recombination Time in Semiconductor Diodes".)

If diode is forward biased and you want to turn it off, it takes a while to extinguish free carriers flowing across the junction (electrons have to get back to n-region and holes have to get back to p-region, then they can recombine at the anode and the cathode, respectively). This time is called "reverse recovery time" and the total current flowing across the diode is negative, because carriers flow in opposite directions with respect to forward bias. The charge flowing during reverse recovery time is called "reverse recovery charge" and the diode has to extinguish it ("recovery" from reverse-biased to neutral condition) before you can turn it on. In the end, reverse recovery phenomenon depends on silicon doping and geometry and is a parasitic effect in diodes, because energy involved in the process is lost. strong text

The time taken by a diode to switch its condition that is from forward biased (ON condition) to OFF condition is called “Reverse Recovery Time”. When a diode is forward biased and you turn it OFF, it takes a while to completely turn OFF; in this time first a diode will attain a reverse biased condition and then slowly reach to the OFF condition rather than it directly attain an OFF condition. During this time electrons go back to n-region and protons go back to p-region to attain OFF condition and the total current flowing across the diode is negative, because carriers flow in opposite directions with respect to forward bias. The charge flowing during reverse recovery time is called “reverse recovery charge”.

When switching from the conducting to the blocking state, a diode or rectifier has stored charge that must first be discharged before the diode blocks reverse current. This discharge takes a finite amount of time known as the Reverse Recovery Time, or trr. During this time, diode current may flow in the reverse direction.

When you turn off any diode then a reverse current will be flowing through diode for a particular time due to stored charges in depletion layer. so the time "when the reverse current start to flowing through diode and reached its peak value and again decaying and reached to 25% of its peak value" this time is known as reverse recovery time of diode.

The charge flowing during reverse recovery time is called “reverse recovery charge”. When switching from the conducting to the blocking state, a diode or rectifier has stored charge that must first be discharged before the diode blocks reverse current.

when the diode is conducting in the forward bias condition suddenly if the diode is reverse biased,and the electrons which are about to get connected with the +ve terminal when it is forward biased now(reversed biased)cannot connect to -ve terminal and has to go back to the p region and settle as minority carrier. The time taken for this is called recovery time.

when forward diode current decays to zero ,the diode carries on to conduct in the reverse direction due to presence of stored charges in the two layers . "the reverse current flows for a time which is known as reverse recovery time".