Kas yra greito atkūrimo diodas?

Diodas yra įprastas elektroninis prietaisas su dviem laidais; jis leidžia elektros signalui praeiti viena kryptimi, bet blokuoja signalą, kuris bando praeiti kita kryptimi. Veikiant, diodas nuolat persijungia pirmyn ir atgal tarp laidumo norima kryptimi ir blokavimo nepageidaujama kryptimi. Kai diodas persijungia, užtrunka trumpą akimirką, vadinamą atkūrimo laiku, kol atsigauna ir pereina iš laidumo į blokavimą. Atkūrimo metu nedidelis signalo kiekis gali pereiti neteisinga kryptimi. Greito atkūrimo diodas yra diodas, sukurtas taip, kad atkūrimo laikas būtų kuo trumpesnis, kad nepageidaujamas signalas nesutrikdytų didelės galios ar aukšto dažnio įrangos.

Standartiniai puslaidininkiniai diodai yra pagaminti iš dviejų medžiagų, pavyzdžiui, silicio. Vienas gabalas yra teigiamai įkrautas, vadinamas anodu, o kitas yra neigiamai įkrautas, vadinamas katodu. Tokie diodai yra vadinami PN jungties diodais, atsižvelgiant į dvi įkrautas dalis ir perjungimo efektą, kuris vyksta sandūroje, kur susijungia dvi dalys.

Kai elektros srovė patenka į katodą, ji negali praeiti pro neigiamai įkrautą diodo katodą, kurio elektros krūvis yra toks pat, ir yra užblokuotas. Tačiau srovė, patenkanti per anodą, gali praeiti per teigiamai įkrautą anodą ir tęstis per katodą ir išeiti iš kitos diodo pusės iki likusios grandinės. Daugumoje programų, pavyzdžiui, konvertuojant kintamosios srovės signalą į nuolatinę, diodas reguliariai perjungiamas iš laidumo ir blokavimo.

Per diodo laidumo laiką srovė, einanti per diodą, sukuria neigiamą krūvį įprastai teigiamame diodo anode. Kai jis persijungia į blokavimo režimą, šis susikaupęs krūvis leidžia elektros srovei tekėti per diodą atvirkštine kryptimi, kol įkrova išsisklaido. Laikas, per kurį šis krūvis išsisklaido ir diodas pradeda visiškai blokuoti signalą, vadinamas diodo atkūrimo laiku.

Daugumoje programų standartinio diodo atkūrimo laikas, kuris paprastai yra trumpesnis nei 100 milisekundžių, nėra problema. Taip pat signalas, einantis per diodą atkūrimo metu, dažnai yra per silpnas, kad susirūpintų. Tačiau tam tikrose didelės spartos, aukšto dažnio ar didelės galios programose diodo atkūrimo laikas gali būti labai svarbus ir reikalauja naudoti greito atkūrimo diodą.

Eksploataciniu požiūriu greito atkūrimo diodas paprastai įveikia ilgą standartinio diodo atkūrimo laiką, vietoj vieno iš puslaidininkių segmentų naudojant metalinį segmentą, pvz., Schottky diodą. Kitas greito atkūrimo diodų tipas, vadinamas auksu legiruotu diodu, naudoja aukso arba platinos priedus, kad padidintų vieno iš diodo segmentų laidumą. Praktiškai metalo naudojimas vietoj puslaidininkio suteikia daugiau laidžių diodų. Šis didesnis laidumas leidžia diode susikaupusiam krūviui išsisklaidyti daug greičiau, dažniausiai dešimčių nanosekundžių diapazone, o tai labai sutrumpina diodo atkūrimo laiką.