反向恢复时间

  反向恢复时间（tr）的定义：电流通过零点由正向转换到规定低值的时间间隔。它是衡量高频续流及整流器件性能的重要技术指标。IF为正向电流，IRM为最大反向恢复电流。Irr为反向恢复电流，通常规定Irr=0.1IRM。当t≤t0时，正向电流I=IF。当t>t0时，由于整流器件上的正向电压突然变成反向电压，因此正向电流迅速降低，在t=t1时刻，I=0。然后整流器件上流过反向电流IR，并且IR逐渐增大；在t=t2时刻达到最大反向恢复电流IRM值。此后受正向电压的作用，反向电流逐渐减小，并在t=t3时刻达到规定值Irr。从t2到t3的反向恢复过程与电容器放电过程有相似之处。

  由直流电流源供规定的IF，脉冲发生器经过隔直电容器C加脉冲信号，利用电子示波器观察到的trr值，即是从I=0的时刻到IR=Irr时刻所经历的时间。设器件内部的反向恢电荷为Qrr，有关系式：

  trr≈2Qrr/IRM (5.3.1)

  由上式可知，当IRM为一定时，反向恢复电荷愈小，反向恢复时间就愈短。

 在胆机制作中，一般采用电子二极管进行全波整流，但全波整流需要电源变压器次级有对称的两个高压绕组，有时在电子旧货市场淘到的变压器只有一组高压绕组，这种情况下只好采取晶体二极管作桥式整流。

  普通整流二极管(如1N系列)的工作频率较低，在3kHz以下，当工作于较高频率时，其正反向电压变化的时间慢于恢复时间，因为声音的频率范围是20Hz～20kHz，所以有许多发烧友认为低频二极管整流，对胆机的音色发挥有不利的影响，采用快恢复二极管整流是一个不错的选择。

  快恢复二极管属于整流二极管中的高频二极管，特点是它的反向恢复时间很短，这一点特别适合高频率整流。快恢复二极管的反向恢复时间是其性能的重要参数，反向恢复时间的定义是：二极管从正向导通状态急剧转换到截止状态，从输出脉冲下降到零线开始，到反向电源恢复到最大反向电流的10％所需要的时间。常用符号trr表示，trr值越小的快恢复二极管工作频率越高。因为导通和截止转换迅速，从而可以改善整流波形。快恢复二极管的内部结构与普通二极管不同，普通整流二极管是一个PN结，而快恢复二极管PN结中间增加了基区I，构成PIN硅片。由于基区很薄，反向恢复电荷很小，所以快恢复二极管的反向恢复时间较短。从电物理现象来解释，导通状态向截止状态转变时，二极管在阻断反向电流之前需要首先释放上个周期存储的电荷，这个放电时间被称为反向恢复时间，反向恢复时间实际上是由电荷存储效应引起的．反向恢复时间就是存储电荷耗尽所需要的时间。    

    快恢复二极管有0.8～1.1V的正向电压降，高于普通整流二极管。如果在整流电压较低的地方，可以选用肖特基二极管，其正向电压降较低。

    快恢复二极管的种类繁多，在胆机整流中可根据电路的需要选择，由于晶体管和电子管不同，过载能力低，选择时要考虑留出较大的电流、电压富裕量，提高可靠性。
 

特性曲线

与PN结一样，二极管具有单向导电性。。在二极管加有正向电压，当电压值较小时，电流极小；当电压超过0.6V时，电流开始按指数规律增大，通常称此为二极管的开启电压；当电压达到约0.7V时，二极管处于完全导通状态，通常称此电压为二极管的导通电压，用符号UD表示。

对于锗二极管，开启电压为0.2V，导通电压UD约为0.3V。在二极管加有反向电压，当电压值较小时，电流极小，其电流值为反向饱和电流IS。当反向电压超过某个值时，电流开始急剧增大，称之为反向击穿，称此电压为二极管的反向击穿电压，用符号UBR表示。不同型号的二极管的击穿电压UBR值差别很大，从几十伏到几千伏。
 

齐纳击穿

反向击穿按机理分为齐纳击穿和雪崩击穿两种情况。在高掺杂浓度的情况下，因势垒区宽度很小，反向电压较大时，破坏了势垒区内共价键结构，使价电子脱离共价键束缚，产生电子-空穴对，致使电流急剧增大，这种击穿称为齐纳击穿。如果掺杂浓度较低，势垒区宽度较宽，不容易产生齐纳击穿。
 

雪崩击穿

另一种击穿为雪崩击穿。当反向电压增加到较大数值时，外加电场使电子漂移速度加快，从而与共价键中的价电子相碰撞，把价电子撞出共价键，产生新的电子-空穴对。新产生的电子-空穴被电场加速后又撞出其它价电子，载流子雪崩式地增加，致使电流急剧增加，这种击穿称为雪崩击穿。无论哪种击穿，若对其电流不加限制，都可能造成PN结永久性损坏。

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