二极管正向恢复效应的相关知识

  二极管是一种具有两个电极的器件，只允许电流由单一方向流过，许多的使用是应用其整流的功能。大部分二极管所具备的电流方向性我们通常称之为“整流”功能。二极管最普遍的功能就是只允许电流由单一方向通过（称为顺向偏压），反向时阻断 （称为逆向偏压）。因此，二极管可以想成电子版的逆止阀。
  二极管的正向性。外加正向电压时，在正向特性的起始部分，正向电压很小，不足以克服PN结内电场的阻挡作用，正向电流几乎为零，这一段称为死区。这个不能使二极管导通的正向电压称为死区电压。当正向电压大于死区电压以后，PN结内电场被克服，二极管正向导通，电流随电压增大而迅速上升。在正常使用的电流范围内，导通时二极管的端电压几乎维持不变，这个电压称为二极管的正向电压。
 
  二极管正向恢复效应发生的时刻
  正向恢复发生在二极管开通的时刻，如下图示，在下管IGBT关断的瞬间，驱动器电流就要转移到上管的续流二极管，在这瞬间一瞬间，上管的二极管发生正向恢复过程。如右图红圈所示的时刻。

 
  二极管正向恢复效应与器件的关系
  在这里我们不讨论产生二极管正向恢复现象的原因，不过可以这样认为，这是半导体器件的固有的属性。绝大多数情况下，正向恢复效应不会产生什么问题，所以通常很少被讨论。关于这个效应，有几个特点需要注意：
  1、二极管温度越高时，正向恢复效应越强烈，幅值及时间都会较长；
  2、电压越高，电流越大的器件，正向恢复效应越强；
  3、不同品牌的器件以及不同品牌的器件，即使是同电压或电流等级或者电压或电流等级，正向恢复效应程度也许会有所不同。
 
  二极管正向恢复对驱动器的影响
  根据二极管正向恢复效应，在二极管开通瞬间，二极管的阳极的电位会比阴极高很多，并持续几百纳秒。在此过程中，会产生如图所示的电流，图中红线所示路径为一个阻抗很低的路径，因此可以产生较大的电流。  
  在二极管电路运行的过程中，电流会向C1充电，因此VE的电位会被抬升 的电位会被抬升，这意味着，VE与Viso之间的电压被减小了，也就是，Viso与VE间的被稳压的+15V电压被放电。在实际应用中，这个过程是周期性发生的，与开关频率同步，因此，从宏观上看，驱动器副边的+15V会出现下跌的情形，当它跌落至12V时，驱动器会触动欠压保护。
  解决办法：放置一个双向TVS瞬变抑制二极管，即可以阻断上述的电流路径，这个问题就被解决了。


其他人还看了
快恢复二极管反向恢复时间的定义及原理
快恢复二极管与其它二极管反向快恢复时间对比
快恢复二极管的反向恢复特性



上一篇：碳化硅肖特基二极管的大功率应用优势及发展趋
下一篇：二极管的阻断信号对恢复时间的影响