整流器ダイオードの味付けされたサプライヤーとして、私はしばしば、整流器ダイオードのターン - オフ時間についての問い合わせを受けます。これは、特に高速および高周波数アプリケーションで、電子回路のパフォーマンスに大きな影響を与える重要なパラメーターです。このブログでは、整流器ダイオードのターン - オフ時間、その影響要因、およびさまざまなアプリケーションにおけるその重要性を掘り下げます。
ターンを理解する - 整流器ダイオードのオフ時間
整流器ダイオードのターン - オフ時間とは、導電性状態（フォワード - バイアス）から非伝導状態（逆偏見）に遷移するのにかかる時間を指します。ダイオードが偏っている場合、バイアスがかかると、電流は自由に流れます。ただし、バイアスが逆に変化した場合、ダイオードはすぐに導通を停止しません。逆回復電流として知られる逆電流が流れる短い期間があります。ターン - オフ時間は、逆電流が逆電流が無視できる値に崩壊する時間まで停止する瞬間から測定されます。
数学的には、ターン - オフ時間（$ t_ {off} $）は、逆回復時間（$ t_ {rr} $）とストレージ時間（$ t_s $）の2つの部分に分割できます。逆回復時間は、逆電流が最大値（$ i_ {rm} $）に達し、指定された小さな値（通常は$ i_ {rm} $の25％）に崩壊する時間まで、前方電流が中断される瞬間からの時間間隔です。ストレージ時間は、逆電流が最大値に達するまで、前方電流が中断される瞬間からです。
ターンに影響を与える要因 - オフ時間
いくつかの要因がターン - 整流器ダイオードのオフ時間に影響を与える可能性があります。主な要因の1つは、ダイオードで使用される半導体材料のドーピング濃度です。ドーピング濃度が高いダイオードは、一般に、より多くの電荷キャリアが利用できるため、より短い回転時間があり、バイアスが変化するとより迅速に再結合する可能性があります。
温度も重要な役割を果たします。温度が上がると、整流器ダイオードのターン - オフ時間が通常増加します。これは、温度が高くなると、熱生成された電荷キャリアの数が増加し、再結合に時間がかかるためです。
逆電圧（$ dv/dt $）の前方電流と変化率も、ターン - オフ時間に影響します。より高い前方電流は、より多くの電荷キャリアがフォワード - バイアス状態の間にダイオードに保存されるため、ストレージ時間を増やすことができます。高い$ dv/dt $は、バイアス状態の間にダイオードを再度オンにする可能性があり、効果的なターン - オフ時間を増やします。
ターンの重要性 - さまざまなアプリケーションでのオフ時間
パワーエレクトロニクスでは、整流器ダイオードのターン - オフ時間が最も重要です。たとえば、電源の切り替えでは、電源損失を減らし、効率を向上させるために、短いターンで迅速に作用する整流ダイオードが必要です。電源内のスイッチが状態を変更すると、整流器ダイオードは逆電流の流れを防ぐために迅速にオフにする必要があります。
無線周波数（RF）回路などの高周波数アプリケーションでは、整流器ダイオードのターンオフ時間は、回路の全体的な性能に影響を与える可能性があります。長いターンのダイオード - オフ時間は、信号の歪みを引き起こし、RFシステムの効率を低下させる可能性があります。したがって、ウルトラ - 高速回復整流器ダイオードこれらのアプリケーションでは、迅速かつ正確な信号処理を確保するために多くの場合使用されます。
モーター制御回路では、整流器ダイオードのターン - オフ時間も重要です。モーターが方向または停止すると、ダイオードが素早くオフになって、電流が間違った方向に流れないようにする必要があります。
整流器ダイオードの種類とそのターン - オフ時間
整流器ダイオードにはさまざまな種類があり、それぞれに独自の特性とターンオフ時間があります。
高出力整流器ダイオード：高出力整流器ダイオード大量の電力を処理するように設計されています。彼らは通常、他のタイプのダイオードと比較して比較的長いターン - オフ時間を持っています。ただし、半導体技術の進歩により、高電力と高速のスイッチングの両方を必要とするアプリケーションに適した、より短いターンオフ時間で高電力ダイオードが発生するようになりました。
Schottky Rectifier Diode：Schottky Rectifier Diodeユニークな金属 - 半導体ジャンクションがあり、非常に短いターンをオフにします。前方電圧の低下と高速スイッチング速度で知られているため、高周波数と低電圧アプリケーションに最適です。
ウルトラ - 高速回復整流器ダイオード：名前が示すように、ウルトラ - 高速回復整流器ダイオード非常に短いターン - オフ時間を持つように設計されています。これらは、高周波数インバーターやスイッチ - モード電源など、高速スイッチングが必要なアプリケーションで一般的に使用されます。
ターンの測定 - オフ時間
ターン - 整流器ダイオードのオフ時間を測定するには、特殊なテスト機器が必要です。 1つの一般的な方法は、パルス発生器を使用してダイオードに順方向電流を適用し、突然バイアスを逆転させることです。高速オシロスコープを使用して、ダイオード全体の電流波と電圧波形を監視します。ターン - オフ時間は、測定された波形から計算できます。
整流器ダイオードのデータシートで指定されたターン - オフ時間は、通常、特定のテスト条件下で測定されることに注意することが重要です。実際のアプリケーションでは、ターン - オフ時間は、荷重インピーダンス、前方電流、温度など、回路条件によって異なる場合があります。
結論
整流器ダイオードのターン - オフ時間は、さまざまなアプリケーションでの電子回路のパフォーマンスに影響を与える重要なパラメーターです。整流器ダイオードサプライヤーとして、お客様の多様なニーズを満たすために、適切なターン - オフ時間をダイオードに提供することの重要性を理解しています。高周波数RF回路、電力 - 空腹のスイッチング電源、またはモーター制御システムで作業しているかどうかにかかわらず、適切なターンで適切な整流器ダイオードを選択することは、プロジェクトの成功に不可欠です。
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参照
- ミルマン、ジェイコブ、クリストスC.ハルキアス。統合された電子機器：アナログおよびデジタル回路とシステム。 McGraw -Hill、1972。
- Neaman、Donald A.電子回路分析と設計。 McGraw -Hill、2010。
- シリング、デビッドL.、チャールズベロブ。電子回路：離散と統合。 McGraw -Hill、1979。
