二极管反向恢复时间

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开关从导通状态向截止状态转变时,二极管或整流器在二极管阻断反向电流之前需要首先释放存储的电荷,这个放电时间被称为反向恢复时间,在此期间电流反向流过二极管。即从正向导通电流为0时到进入完全截止状态的时间。

反向恢复过程,实际上是由电荷存储效应引起的,反向恢复时间就是正向导通时PN结存储的电荷耗尽所需要的时间。假设为Trr,若有一频率为T1的连续PWM波通过二极管,当Trr<t1时,二极管方反向时就不能阻断此pwm波,起不到开关作用。二极管的反向恢复时间由datasheet提供。反向恢复时间快使二极管在导通和截止之间迅速转换,可获得较高的开关速度,提高了器件的使用频率并改善了波形。< p="" style="word-wrap: break-word;">

快恢复二极管的特点

快恢复二极管的最主要特点是它的反向恢复时间(trr)在几百纳秒(ns)以下,超快恢复二极管甚至能达到几十纳秒。所谓反向恢复时间(trr),它的定义是:电流通过零点由正向转换成反向,再由反向转换到规定低值的时间间隔。它是衡量高频续流及整流器件性能的重要技术指标。

图中IF为正向电流,IRM为最大反向恢复电流,Irr为反向恢复电流,通常规定Irr=0.1IRM。当t≤t0时,正向电流I=IF。当t>t0时,由于整流管上的正向电压突然变成反向电压,因此,正向电流迅速减小,在t=t1时刻,I=0。然后整流管上的反向电流IR逐渐增大;在t=t2时刻达到最大反向恢复电流IRM值。此后受正向电压的作用,反向电流逐渐减小,并且在t=t3时刻达到规定值Irr。从t2到t3的反向恢复过程与电容器放电过程有相似之处。由t1到t3的时间间隔即为反向恢复时间trr。

http://china.maxim-ic.com/glossary/definitions.mvp/term/%E5%8F%8D%E5%90%91%E6%81%A2%E5%A4%8D%E6%97%B6%E9%97%B4/gpk/1015

### 二极管反向恢复时间测试方法 #### 使用专用测试仪进行测量 对于特定类型的二极管,如1N4148系列高速二极管,可利用专门设计的测试仪器来进行精确评估。例如,DI-1nS-1n4148型号能够针对反向恢复时间低于350纳秒(nS)的小信号二极管提供精准至0.1纳秒级别的检测服务,特别适合于那些拥有超短反向恢复周期(<6 nS)的产品[^3]。 #### 自动化测试系统的应用 更先进的解决方案则体现在集成化的自动化测试平台上,比如DI-1000-IV型号。这类设备不仅实现了计算机控制下的全自动操作流程——仅需设定必要参数即可启动整个过程——而且具备强大的数据分析功能,能快速处理并解析来自内置示波器的数据流,从而大大提高了工作效率与准确性。通过这种方式,在短短几分钟之内就能获取关于被测元件的关键性能指标,包括但不限于Trr(反向恢复时间),以及其它关联特性如If、Ir等[^4]。 #### 手工搭建简易电路实现初步判断 如果缺乏专业的工具,则可以通过构建简单的实验回路来粗略估计目标器件的大致表现情况。具体做法是在待测件两端施加适当幅度且方向相反的一组电压脉冲序列,并借助双踪或多通道示波器同步记录下瞬态响应曲线的变化趋势。依据所获得图形特征中的转折点位置关系推算出相应的延迟数值作为近似结果。 ```python import numpy as np from matplotlib import pyplot as plt def simulate_trr(t_rr=7e-9): # 默认模拟一个典型值为7ns的Trr time = np.linspace(-2*t_rr, 5*t_rr, num=int((7*t_rr)/(t_rr/10))) current = [] for t in time: if t < -t_rr or (t >= 0 and t <= t_rr): i = max(np.exp(-(abs(t)+t_rr)/1e-8), 0)*10 # 假设指数衰减模型简化表示IR部分 elif t > t_rr: i = min(max((-np.log(abs(t-t_rr))/1e-8 + 1)*10, 0), 10) # 后续阶段线性回归到稳态IF水平 else: i = 0 current.append(i) fig, ax = plt.subplots() ax.plot(time*1e9, current,'.-') ax.set_xlabel('Time(ns)') ax.set_ylabel('Current(A)') ax.grid(True) plt.title("Simulated TrR Curve") plt.show() simulate_trr() ``` 此Python脚本用于绘制理想条件下某类二极管经历一次完整的反向恢复事件期间内部电流随时间变化的理想轨迹图谱,有助于直观理解实际物理现象背后的工作机理。
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