Перейти к содержанию

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.

ДиодtrrНазначение
1N4001…1N4007не нормированосетевые выпрямители 50 Гц
1N4148до 4–8 нссигнальные цепи, 150 мА
диоды Шотткипрактически нетвыход 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

  1. Vishay. Fundamentals of Rectifiers, Application Note (doc. 88867, 2015) — деление выпрямителей на стандартные, быстрые, сверхбыстрые и Шоттки по времени восстановления; условия измерения trr
  2. Vishay. 1N4148: Small Signal Fast Switching Diodes (doc. 81857, Rev. 1.6, 2024) — время восстановления до 4–8 нс в зависимости от условий измерения
  3. Vishay. 1N4001 … 1N4007: General Purpose Plastic Rectifier (doc. 88503, 2020) — время восстановления не нормировано
  4. Vishay. Design Guidelines for Schottky Rectifiers, Application Note (doc. 88840, 2015) — у диода Шоттки нет накопления неосновных носителей

Нашли ошибку?