【全网最详细】二极管反向恢复时间详细解读

今天，小编将在这篇文章中为大家带来二极管反向恢复时间的有关报道，通过阅读这篇文章，大家可以对它具备清晰的认识，主要内容如下。

一、二极管反向恢复时间是什么

二极管的反向恢复时间（Reverse Recovery Time）是衡量其从导通状态切换到截止状态时性能的一个重要参数。

反向恢复时间是指二极管从正向导通状态切换到反向截止状态时，反向电流下降到其最大值的一定比例（通常是10%）所需的时间。这个时间反映了二极管内部存储电荷的清除速度，是衡量二极管开关性能的关键指标。

假设外加脉冲的波形如图（a）所示，则流过二极管的电流就如图（b）所示。

外电路加以正脉冲时

导通过程中，二极管P区向N区输运大量空穴，N区向P区输运大量电子。

影响反向恢复时间的因素：

掺杂浓度：PN结中掺杂浓度越高，载流子复合速度越慢，导致更长的反向恢复时间。

结温：温度升高会加速载流子的复合，从而缩短反向恢复时间。

载流子寿命：半导体材料的载流子寿命越长，反向恢复时间也越长。

器件结构：快速恢复二极管（FRD）和超快速恢复二极管（UFRD）通过特殊设计减少了载流子存储，从而显著缩短了反向恢复时间。

在高频开关应用中，较长的反向恢复时间会导致较大的开关损耗和热应力，影响电路的效率和可靠性。特别是在功率电子领域，如逆变器、变频器等，快速恢复二极管能够减少开关损耗，提高效率。

二、二极管的反向恢复时间详解

下面是一个电路拓扑，结合此电路详细介绍一下二极管两端电压反向时的状态。

S是个理想的开关（开关管），当S断开时，恒流源和二极管形成回路电流IL，此时S闭合，二极管两端电压反向逐渐进入截止状态。S刚闭合时，二极管电流逐渐下降，在t0时刻正向电流下降为0，之后电流反向增大，tw时刻二极管开始逐渐截止，二极管两端电压反向增加。tirm时刻反向电流达到最大值IRRM，之后逐渐减小。Trr代表二极管反向恢复时间，从t0时刻开始至电流下降至IRRM的20%（有的厂家标称25%或10%）的时间差。

从上面的曲线中可以看出当二极管从正向导通进入反向截止的时候，存在一个Trr时间，这个时间内二极管是反向导通的，在这个时间段内，既有反向电压也有反向电流，也就是说这个时间段是由功率损耗的，虽然这个时间很短，但是如果二极管频繁开关，二极管的发热也是很可观的。另外快速开关的二极管，电流和电压变化剧烈，产生的电磁干扰剧烈，敏感器件应当敬而远之。

下面的电路是拓扑图的一个应用实例，双脉冲试验电路，使用此电路可以测量二极管的反向恢复时间。

这个电路图的工作原理如下图所示，当开关管断开时，右侧的电感和二极管形成电流环路，二极管正向导通，当开关管闭合时，二极管两端电压突然反向，二极管进入反向恢复期，同时右侧电感被充电。有个特点就是开关管闭合的时间长，断开的时间短。现在只需要测量二极管的反向电流下降至20%峰值时的时间即可计算出二极管的反向恢复时间。结合下面的曲线图能够很直观的理解电路原理。

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