Bir diyottaki geri kazanım süresi nedir?

Bir diyottaki geri kazanım süresi nedir?

Bir diyot ileri durumda iletiyorsa ve hemen bir geri durumuna geçiyorsa, ileri voltajın akmasıyla diyot kısa bir süre boyunca geri durumda iletir. Bu küçük toparlanma süresi boyunca diyottaki akım ters yönde oldukça büyük olacaktır.

Taşıyıcılar temizlendikten ve diyot tersine çevrilmiş durumda normal bir engelleme cihazı gibi davrandıktan sonra, mevcut akış kaçak seviyelerine düşmelidir.

Bu sadece genel bir açıklama ters kurtarma süresidir. Yorumlarda belirtildiği gibi, içeriğe bağlı olarak, birkaç şeyi etkileyebilir.

İleri akımın akabilmesi için bir PN kavşağında bir boşluk şarjı oluşturulmalıdır. (Eğer ilk cümle size nedenini sordurursa, bu gerçekten ayrı bir soru - belki de bu yardımcı olabilir. Sadece bu uzay yükünü oluşturma ve etkisizleştirme dinamiklerini inceleyelim.)

Sıfırdan, bu boşluk şarjı oldukça hızlı bir şekilde oluşturulabilir, çünkü harici olarak uygulanan bir öngerilim voltajı, elektronları dışarıdan yönlendirebilir. Elektronlar, n-tipi malzemeden p-tipi malzemenin kenarına yayılır, p-tipi malzemedeki delikler n-tipi malzemenin kenarına yayılır ve metal arayüzlerde, yeni elektronlar n- içine enjekte edilir. dış uçta akabilen serbest elektronların üretilmesi için p tipi uçta tip uç ve delikler üretilir. Bu akışların tümü , kendi malzemelerindeki çoğunluk taşıyıcılarının , bu nedenle difüzyon, çok daha büyük konsantrasyon gradyanları tarafından hızla gerçekleştirilir. Bir uzay yükü hızla gelişir, çünkü çoğunluk taşıyıcıları, n-tipi malzemedeki elektronlar üzerindeki diyotları ve p-tipi malzemedeki delikleri açmak için akar.

Bununla birlikte, eğer harici gerilim daha sonra ters bir önyargı olarak tersine çevrilirse, alan yükü yeniden birleştirmek için kendisine çekilir. Ancak bu rekombinasyon sadece azınlığın yayılmasıyla gerçekleşirtaşıyıcıları. Bu azınlık taşıyıcı difüzyon çok daha küçük konsantrasyon gradyanlarına sahiptir ve bu nedenle büyüklük derecelerini daha yavaş dağıtır. Ters yanlılık sağlayan bir dış devre, bu rekombinasyonu hızlandırmaya yardımcı olabilir, çünkü p-tipi malzemeye geri dönen fazla deliklerin daha hızlı nötralizasyonuna ve n-tipi malzemeye geri dönen fazla elektronların uzaklaştırılmasına olanak verebilir. Bu delik-elektron rekombinasyonunun veya yük nötrleştirmesinin, yarı iletken metal arayüzlerinde esasen anında gerçekleştiği varsayılır, böylece harici akım ters önyargı altında elektronları besleyebilir ve çıkarabilirse, "normal" delik-elektron rekombinasyonundan çok daha hızlı bir şekilde yapacaktır. yarı iletken kütlede oranı. Bu nedenle geri toparlanma süresi boyunca çok büyük geri akımlar olabilir.

1N4007 diyotda 1N4148'e karşılık bir geri kazanım süresi simülasyonunu bir araya getirdim :

Gösteri, diyotların kare dalga altında değiştirildiğini ve 1N4007'nin tamamen kapanması için birkaç mikrosaniye geçtiğini gösteriyor!

(Ayrıca "Yarı İletken Diyotlarında Rekombinasyon Süresi" başlıklı bir PDF'ye bakın .)

Diyot öne doğru bastırılmışsa ve kapatmak istiyorsanız, kavşak boyunca akan serbest taşıyıcıları söndürmek biraz zaman alır (elektronların n bölgesine geri dönmesi ve deliklerin p bölgesine geri dönmesi gerekir, o zaman yeniden birleşebilirler. sırasıyla anot ve katotta). Bu süreye "geri kazanım süresi" adı verilir ve diyot boyunca akan toplam akım negatiftir, çünkü taşıyıcılar ileriye dönük sapma açısından ters yönlerde akar. Geri kazanma süresi boyunca akan yük "geri kazanma şarjı" olarak adlandırılır ve açmadan önce diyotun (geri kazanma işlemini "önyargılı durumdan nötr duruma") söndürmesi gerekir. Sonunda, geri kazanma fenomeni silikon katkısına ve geometriye bağlıdır ve diyotlarda parazitik bir etkidir, çünkü proseste yer alan enerji kaybedilir.

Bir diyotun, önyargılı durumdan (ON koşulu) OFF koşuluna geçmesi için geçen süreye “Ters Kurtarma Zamanı” denir. Bir diyot öne doğru bastırıldığında ve onu KAPALI konuma getirdiğinizde, tamamen KAPALI hale gelmesi biraz zaman alır; Bu süre zarfında, ilk önce bir diyot ters çevrilmiş bir duruma ulaşır ve daha sonra doğrudan KAPALI durumuna ulaşmak yerine yavaşça KAPALI durumuna ulaşır. Bu süre zarfında elektronlar n-bölgeye geri döner ve protonlar KAPALI koşulu elde etmek için p-bölgeye geri döner ve diyot boyunca akan toplam akım negatiftir, çünkü taşıyıcılar ileri yönelime göre ters yönlerde akarlar. Geri kazanım süresi boyunca akan yüke “geri kazanım geri ödeme” denir.

İletkenlikten bloke etme durumuna geçerken, diyot ters akımı engellemeden önce boşaltılması gereken bir diyot veya redresör depolanmış yüke sahiptir. Bu boşalma, Ters Kurtarma Zamanı veya trr olarak bilinen sınırlı bir zaman alır. Bu süre zarfında, diyot akımı ters yönde akabilir.

Herhangi bir diyotu kapattığınızda, bir geri akım, tükenme tabakasında depolanan yükler nedeniyle belirli bir süre için diyot boyunca akacaktır. bu nedenle, "ters akım diyottan akmaya başladığında ve tepe değerine ulaştığında ve tekrar çürümekte ve tepe değerinin% 25'ine ulaştığında", bu kez diyotun geri kazanım süresi olarak bilinir.

Geri kazanım süresi boyunca akan yüke “geri kazanım geri ödeme” denir. İletkenlikten bloke etme durumuna geçerken, diyot ters akımı engellemeden önce boşaltılması gereken bir diyot veya redresör depolanmış yüke sahiptir.

diyot ileri taraflılık durumundayken aniden, diyot ters bastırılmışsa ve elektrot şu anda önyargılıyken (ters önyargılı) + terminaline bağlanacak olan elektronlar --ve terminaline bağlanamaz ve p bölgesine geri dönüp azınlık taşıyıcısı olarak yerleşmek. Bunun için geçen süreye iyileşme süresi denir.

ileri diyot akımı sıfıra düştüğünde, iki tabakadaki depolanmış yüklerin varlığı nedeniyle diyot ters yönde hareket etmeye devam eder. "ters akım ters iyileşme süresi olarak bilinen bir süre boyunca akar".