二极管的反向恢复过程讲课教案.doc

二极管的反向恢复过程精品资料二极管的反向恢复过程一、 二极管的反向恢复过程 二、 在下图的电路中 V上输入如下的电压波形： 则二极管上的电流波形如下： 可以看到，当通入正向电压时，二极管导通，二极管上的电流为I1，当通入的电压突然反向时，二极管上的电流也瞬间反向了，随后才变小，进而进入反向截止状态。这个现象就叫二极管的反向恢复。反向电流保持不变的这段时间称为储存时间ts，反向电流由I2下降到0.1I2所需的时间称为下降时间tf。储存时间和下降时间之和（ts+tf）称为反向恢复时间。二极管反向截止后还存在的电流被称为二极管的反向漏电流IR。二、二极管反向恢复现象的解释 在二极管的PN节上，当外加正向电压时，P区的空穴向N区扩散，N区的电子向P区扩散，这样，不仅使势垒区（耗尽区）变窄，而且使载流子有相当数量的存储，在区内存储了电子，而在区内存储了空穴 ，它们都是非平衡少数载流子，如下图所示。 空穴由区扩散到区后，并不是立即与区中的电子复合而消失，而是在一定的路程LP（扩散长度）内，一方面继续扩散，一方面与电子复合消失，这样就会在LP范围内存储一定数量的空穴，并建立起一定空穴浓度分布，靠近结边缘的浓度最大，离结越远，浓度越小 。正向电流越大，存储的空穴数目越多，浓度分布的梯度也越大。电子扩散到区的情况也类似，下图为二极管中存储电荷的分布。 我们把正向导通时，非平衡少数载流子积累的现象叫做电荷存储效应。 当输入电压突然由正向变为反向时区存储的电子和区存储的空穴不会马上消失，但它们将通过下列两个途径逐渐减少： 在反向电场作用下，区电子被拉回区，区空穴被拉回区，形成反向漂移电流IR，如下图所示； 与多数载流子复合。 在这些存储电荷消失之前，结仍处于正向偏置，即势垒区仍然很窄，结的电阻仍很小，与电路中的负载电阻相比可以忽略，所以此时反向电流IR=（反向电压VRVD）/负载电阻RL。VD表示结两端的正向压降，一般 VRVD，即 IRVRRL。在这段期间，IR基本上保持不变，主要由VR和RL所决定。 经过时间ts后区和区所存储的电荷已显著减小，势垒区逐渐变宽，反向电流IR逐渐减小到正常反向饱和电流的数值，经过时间tf，二极管转为截止。 由上可知，二极管在开关转换过程中出现的反向恢复过程，实质上由于电荷存储效应引起的，反向恢复时间就是存储电荷消失所需要的时间。仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢4