Время обратного восстановления
Время обратного восстановления — параметр, который показывает, как быстро диод перестаёт проводить ток после смены полярности напряжения. На частоте сети оно неважно, а в импульсных преобразователях на сотни килогерц определяет потери и нагрев.
Обновлено Редакция GAW
Время обратного восстановления (reverse recovery time, trr) — интервал, в течение которого диод проводит ток в обратном направлении после резкой смены полярности напряжения. Пока через p-n-переход течёт прямой ток, в нём накапливаются носители заряда; при переключении они рассасываются не мгновенно, и всё это время диод фактически открыт в обратную сторону.
Классы диодов по времени восстановления
Vishay делит выпрямители по trr на стандартные (больше 500 нс), быстрые (100–500 нс), сверхбыстрые (меньше 100 нс) и диоды Шоттки, у которых накопления носителей нет вовсе.
| Диод | trr | Назначение |
|---|---|---|
| 1N4001…1N4007 | не нормировано | сетевые выпрямители 50 Гц |
| 1N4148 | до 4–8 нс | сигнальные цепи, 150 мА |
| диоды Шоттки | практически нет | выход импульсных источников |
Почему это важно
На частоте сети время восстановления не играет роли. В импульсном преобразователе на сотни килогерц медленный диод каждый период пропускает обратный импульс тока: он греется сам и нагружает ключ лишним током при каждом переключении. Поэтому в понижающем преобразователе и других DC-DC ставят быстрые диоды или диоды Шоттки, а в синхронных схемах — второй транзистор, и тогда переход тока между ключами задаёт мёртвое время. Устройство диодов и их параметры подробно разобраны в статье «Диоды».
Частые вопросы
Почему 1N4007 нельзя ставить в импульсный блок питания?
Его время восстановления даже не нормировано — диод рассчитан на сеть 50 Гц. В преобразователе на сотни килогерц медленный диод каждый период пропускает обратный импульс тока: греется сам и нагружает ключ. Для таких схем берут быстрые и сверхбыстрые выпрямители или диоды Шоттки.
Какое время восстановления у 1N4148?
До 4–8 нс в зависимости от условий измерения — это быстрый сигнальный диод. Зато ток у него небольшой: 150 мА в среднем, обратное напряжение 75 В. Его ставят в сигнальных цепях, а не в силовых.
Есть ли время восстановления у диода Шоттки?
Практически нет: ток в нём идёт через переход металл — полупроводник, и накопления неосновных носителей не происходит. Поэтому диоды Шоттки переключаются почти без задержки и ставятся на выходе импульсных источников. Платить за это приходится большей утечкой и ограниченным обратным напряжением.
Источники
- Vishay. Fundamentals of Rectifiers, Application Note (doc. 88867, 2015) — деление выпрямителей на стандартные, быстрые, сверхбыстрые и Шоттки по времени восстановления; условия измерения trr
- Vishay. 1N4148: Small Signal Fast Switching Diodes (doc. 81857, Rev. 1.6, 2024) — время восстановления до 4–8 нс в зависимости от условий измерения
- Vishay. 1N4001 … 1N4007: General Purpose Plastic Rectifier (doc. 88503, 2020) — время восстановления не нормировано
- Vishay. Design Guidelines for Schottky Rectifiers, Application Note (doc. 88840, 2015) — у диода Шоттки нет накопления неосновных носителей
Нашли ошибку?