Quel est le temps de récupération inverse dans une diode?

Quel est le temps de récupération inverse dans une diode?

Si une diode est conductrice dans une condition directe et est immédiatement commutée dans une condition inverse, la diode conduira dans une condition inverse pendant une courte période lorsque la tension directe se dissipera. Le courant traversant la diode sera assez important en sens inverse pendant ce petit temps de récupération.

Une fois que les supports ont été rincés et que la diode agit comme un dispositif de blocage normal dans l'état inversé, le flux de courant devrait tomber à des niveaux de fuite.

Ceci est juste un temps de récupération inverse de description générique. Cela peut affecter un certain nombre de choses, selon le contexte, comme mentionné dans les commentaires.

Une charge d'espace à l'intérieur d'une jonction PN doit être établie avant que le courant direct puisse circuler. (Si la première phrase vous fait demander pourquoi, c'est vraiment une question distincte - peut-être que cela peut aider. Examinons simplement la dynamique de l'établissement et de la neutralisation de cette charge d'espace.)

À partir de zéro, cette charge d'espace peut être établie assez rapidement, car une tension de polarisation directe appliquée à l'extérieur peut acheminer des électrons vers l'extérieur. Les électrons diffusent à partir du matériau de type n dans le bord du matériau de type p, les trous dans le matériau de type p diffusent dans le bord du matériau de type n, et aux interfaces métalliques, de nouveaux électrons sont injectés dans le n- l'extrémité de type et les trous sont générés à l'extrémité de type p pour produire des électrons libres qui peuvent circuler dans le circuit externe. Tous ces flux sont des flux de porteurs majoritaires dans leurs matériaux respectifs, de sorte que la diffusion se produit rapidement entraînée par des gradients de concentration beaucoup plus importants. Une charge d'espace se développe rapidement car la majorité des porteurs circulent pour allumer la diode - des électrons dans le matériau de type n et des trous dans le matériau de type p.

Cependant, si la tension externe est ensuite inversée pour être une polarisation inverse, la charge d'espace est attirée sur elle-même pour se recombiner. Mais cette recombinaison ne se produit que par la diffusion de minoritésles transporteurs. Cette diffusion de porteurs minoritaires a des gradients de concentration beaucoup plus petits et diffuse donc des ordres de grandeur plus lentement. Un circuit externe fournissant une polarisation inverse peut aider à accélérer cette recombinaison, car il peut permettre une neutralisation plus rapide des trous en excès qui ont migré vers le matériau de type p et l'élimination des électrons en excès qui ont migré vers le matériau de type n. Cette recombinaison trou-électron ou neutralisation de charge est supposée se produire essentiellement instantanément aux interfaces semi-conducteur-métal, donc si le courant externe peut fournir et éliminer des électrons sous polarisation inverse, il le fera beaucoup plus rapidement que la recombinaison trou-électron "normale". taux dans la majeure partie du semi-conducteur. C'est pourquoi il peut y avoir d'énormes courants inverses pendant le temps de récupération inverse.

J'ai rassemblé une petite simulation du temps de récupération inverse dans une diode 1N4007 vs un 1N4148 :

La démo montre que les diodes sont commutées sous une onde carrée et montre que le 1N4007 prend quelques microsecondes pour s'éteindre complètement!

(Voir aussi un PDF intitulé "Temps de recombinaison dans les diodes semi-conductrices" .)

Si la diode est polarisée en direct et que vous souhaitez l'éteindre, il faut un certain temps pour éteindre les porteurs libres qui traversent la jonction (les électrons doivent revenir à la région n et les trous doivent revenir à la région p, puis ils peuvent se recombiner respectivement à l’anode et à la cathode). Ce temps est appelé "temps de récupération inverse" et le courant total traversant la diode est négatif, car les porteurs circulent dans des directions opposées par rapport à la polarisation directe. La charge circulant pendant le temps de récupération inverse est appelée "charge de récupération inverse" et la diode doit l'éteindre ("récupération" d'une condition de polarisation inverse à une condition neutre) avant de pouvoir l'allumer. Au final, le phénomène de récupération inverse dépend du dopage et de la géométrie du silicium et est un effet parasite dans les diodes, car l'énergie impliquée dans le processus est perdue.

Le temps mis par une diode pour commuter sa condition qui est de polarisation directe (condition ON) à la condition OFF est appelé «temps de récupération inverse». Lorsqu'une diode est polarisée en direct et que vous l'éteignez, il faut un certain temps pour l'éteindre complètement; dans ce laps de temps, une diode atteindra d'abord une condition de polarisation inverse, puis atteindra lentement la condition OFF plutôt qu'elle n'atteindra directement une condition OFF. Pendant ce temps, les électrons retournent dans la région n et les protons retournent dans la région p pour atteindre l'état OFF et le courant total traversant la diode est négatif, car les porteurs circulent dans des directions opposées par rapport à la polarisation directe. La charge circulant pendant le temps de récupération inverse est appelée «charge de récupération inverse».

La charge circulant pendant le temps de récupération inverse est appelée «charge de récupération inverse». Lors du passage de l'état conducteur à l'état de blocage, une diode ou un redresseur a stocké une charge qui doit d'abord être déchargée avant que la diode ne bloque le courant inverse.

Lors du passage de l'état conducteur à l'état de blocage, une diode ou un redresseur a stocké une charge qui doit d'abord être déchargée avant que la diode ne bloque le courant inverse. Cette décharge prend un temps fini connu sous le nom de temps de récupération inverse, ou trr. Pendant ce temps, le courant de diode peut circuler dans le sens inverse.

Lorsque vous éteignez une diode, un courant inverse traversera la diode pendant un temps particulier en raison des charges stockées dans la couche d'épuisement. de sorte que le temps "lorsque le courant inverse commence à circuler à travers la diode et atteint sa valeur de crête et décroît à nouveau et atteint 25% de sa valeur de crête", ce temps est appelé temps de récupération inverse de la diode.

lorsque la diode est conductrice dans la condition de polarisation directe soudainement si la diode est polarisée en inverse, et les électrons qui sont sur le point de se connecter avec la borne + ve lorsqu'elle est polarisée en direct maintenant (polarisée en inverse) ne peuvent pas se connecter à la borne -ve et ont retourner dans la région p et s'installer comme porteur minoritaire. Le temps nécessaire pour cela est appelé temps de récupération.

lorsque le courant de diode direct tombe à zéro, la diode continue à conduire dans le sens inverse en raison de la présence de charges stockées dans les deux couches. "le courant inverse circule pendant un temps qui est appelé temps de récupération inverse".