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(資料圖片僅供參考)

我們都知道，在理想情況下，給二極管施加正向電壓，二極管導(dǎo)通，給二極管施加反向電壓二極管截止，實(shí)際上真的如此嗎？下面來詳細(xì)介紹一下。

前面文章介紹過，對二極管施加正向電壓，正向電壓形成的外部電場和內(nèi)電場方向相反，內(nèi)部電場受到外部電場“擠壓”，削弱了內(nèi)部電場，促進(jìn)了自由電子向P區(qū)擴(kuò)散，也就是說自由電子更容易從N區(qū)進(jìn)入P區(qū)，進(jìn)入P區(qū)的電子在PN結(jié)附近濃度高，遠(yuǎn)離PN結(jié)的濃度低，同樣道理進(jìn)入N區(qū)的空穴聚集在PN結(jié)附近，如下圖所示，濃度都是靠近PN結(jié)濃度大，在正向偏置電壓不變的情況下，達(dá)到一種平衡態(tài)，存儲了一定量的電荷。

當(dāng)PN結(jié)兩端的電壓突然反向時(shí)，PN附近積累的電荷需要釋放，電荷移動就形成了電流，因此電壓反向時(shí)，二極管不會立即截止，而是由正向電流變?yōu)橐粋€(gè)很大的反向電流，反向電流會維持一個(gè)很短的時(shí)間之后二極管進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)。下面是一個(gè)電路拓?fù)洌Y(jié)合此電路詳細(xì)介紹一下二極管兩端電壓反向時(shí)的狀態(tài)。

S是個(gè)理想的開關(guān)（開關(guān)管），當(dāng)S斷開時(shí)，恒流源和二極管形成回路電流IL，此時(shí)S閉合，二極管兩端電壓反向逐漸進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)。S剛閉合時(shí)，二極管電流逐漸下降，在t0時(shí)刻正向電流下降為0，之后電流反向增大，tw時(shí)刻二極管開始逐漸截止，二極管兩端電壓反向增加。tirm時(shí)刻反向電流達(dá)到最大值IRRM，之后逐漸減小。Trr代表二極管反向恢復(fù)時(shí)間，從t0時(shí)刻開始至電流下降至IRRM的20%（有的廠家標(biāo)稱25%或10%）的時(shí)間差。

從上面的曲線中可以看出當(dāng)二極管從正向?qū)ㄟM(jìn)入反向截止的時(shí)候，存在一個(gè)Trr時(shí)間，這個(gè)時(shí)間內(nèi)二極管是反向?qū)ǖ?，在這個(gè)時(shí)間段內(nèi)，既有反向電壓也有反向電流，也就是說這個(gè)時(shí)間段是由功率損耗的，雖然這個(gè)時(shí)間很短，但是如果二極管頻繁開關(guān)，二極管的發(fā)熱也是很可觀的。另外快速開關(guān)的二極管，電流和電壓變化劇烈，產(chǎn)生的電磁干擾劇烈，敏感器件應(yīng)當(dāng)敬而遠(yuǎn)之。

下面的電路是拓?fù)鋱D的一個(gè)應(yīng)用實(shí)例，雙脈沖試驗(yàn)電路，使用此電路可以測量二極管的反向恢復(fù)時(shí)間。

這個(gè)電路圖的工作原理如下圖所示，當(dāng)開關(guān)管斷開時(shí)，右側(cè)的電感和二極管形成電流環(huán)路，二極管正向?qū)?，?dāng)開關(guān)管閉合時(shí)，二極管兩端電壓突然反向，二極管進(jìn)入反向恢復(fù)期，同時(shí)右側(cè)電感被充電。有個(gè)特點(diǎn)就是開關(guān)管閉合的時(shí)間長，斷開的時(shí)間短。現(xiàn)在只需要測量二極管的反向電流下降至20%峰值時(shí)的時(shí)間即可計(jì)算出二極管的反向恢復(fù)時(shí)間。結(jié)合下面的曲線圖能夠很直觀的理解電路原理。