Быстрые диоды
Быстрый диод (Fast Diode) предназначен для работы на более высоких частотах, чем стандартный, - выше десятков килогерц. Для этого он должен иметь малое время восстановления обратного сопротивления, а емкость его p-n-перехода должна быть минимальная для сокращения времени на ее перезарядку. Для этого при изготовлении быстрых диодов кремний в их составе легируют другими материалами, а площадь поперечного контакта p-n-перехода уменьшают. Однако при этом уменьшаются силовые параметры диода - максимальный прямой ток и обратное напряжение.
Фактически принцип действия различных видов быстрых диодов не различается, а сфера их применения зависит от значений конкретных характеристик, их баланса. Быстрые выпрямительные диоды (Fast Rectifier) имеют наибольший предельный ток и напряжение. Импульсные и переключательные диоды (Switching Diode) - более скоростные, но при этом выдерживают меньший ток из-за малой площади перехода. Они применяются в импульсных схемах для коммутации высокочастотных сигналов.
Основные характеристики быстрых диодов
- Максимальное обратное напряжение, Vr
- Maximum Recurrent Peak Reverse Voltage. Максимальное напряжение в вольтах, которое может сдерживать диод в обратном направлении без пробоя перехода.
- Максимальный средний прямой ток, Ifa
- Maximum Average Forward Current или Average Rectified Output Current. Максимальный долговременный постоянный выпрямленный ток в амперах, протекающий через открытый диод, при котором не наступит его тепловой пробой.
- Пиковый прямой ток, Ifsm
- Peak Forward Surge Current. Максимальный кратковременный не повторяющийся переменный ток а амперах длительностью, как правило, 8,3 мкс.
- Прямое падение напряжения, Vf
- Forward Voltage. Напряжение в вольтах, падающее на открытом диоде из-за сопротивления перехода, при прохождении через него максимального прямого тока Ifa.
- Обратный ток утечки, Ir
- Leakage Current или Maximum Reverse Current. Ток в микроамперах, протекающий через диод в обратном направлении, от приложенного к нему максимального обратного напряжения Vr.
- Емкость перехода, Cj
- Junction Capacitance. Емкость p-n-перехода диода в пикофарадах. При увеличении частоты сигнала реактивное сопротивление этой емкости падает и, таким образом, шунтирует переход, нарушая работу диода. Поэтому, чем выше частота, тем меньше должна быть емкость перехода.
- Время обратного восстановления, Trr
- Reverse Recovery Time. Время восстановления обратного сопротивления p-n-перехода диода в наносекундах. Определяет максимальную частоту, на которой может работать диод. Для нахождения предельной частоты диода нужно разделить 1 на это время. При этом максимальная эффективная частота будет еще меньше в 5-10 раз.