高压二极管Trr反向恢复时间测试

肖特基二极管反向恢复时间
肖特基二极管是一种半导体器件，具有快速开关特性，适用于高频电路。

在实际应用中，了解肖特基二极管的反向恢复时间是很重要的。

肖特基二极管的反向恢复时间是指当二极管由正向导通状态转为反向切换时，需要恢
复到正常反向封锁状态所需的时间。

该时间取决于二极管内部结构以及外部电路条件等因素。

通常，肖特基二极管的反向恢复时间可以分为两个主要部分：反向恢复过程（Trr）和反向恢复后迅速下降至50%值的过程（tF）。

反向恢复过程是指从正向导通到反向切换时，二极管电流逐渐减小并达到零的时间。

反向恢复后迅速下降至50%值的过程则是指反向切
换后电流的快速下降至时刻点（tF）的时间。

为了测量肖特基二极管的反向恢复时间，一种常用的方法是使用示波器。

通过将二极
管与电阻和电容组成的电路连接到示波器上，可以测量到反向恢复过程和反向恢复后迅速
下降至50%值的过程，并通过示波器显示出来。

另一种测量反向恢复时间的方法是使用专用的测试仪器，如直流反向恢复时间测量仪。

该仪器通过外部触发信号从正向导通到反向切换，然后测量反向恢复过程和反向恢复后迅
速下降至50%值的过程，并输出测量结果。

肖特基二极管的反向恢复时间是在切换过程中需要考虑的一个重要参数。

了解和掌握
肖特基二极管的反向恢复时间可以帮助工程师在实际电路设计和应用中更好地使用和优化
该器件的性能。

二极管反向恢复时间测量电路二极管反向恢复时间是指二极管由正向导通状态转变为反向截止状态所需的时间。

测量二极管反向恢复时间的电路被称为二极管反向恢复时间测量电路。

本文将介绍二极管反向恢复时间的概念、测量电路的基本原理和实际应用。

一、二极管反向恢复时间的概念二极管是一种半导体器件，具有单向导电性。

当二极管处于导通状态时，正向电压施加在二极管上，电流可以通过；而当施加反向电压时，二极管处于截止状态，电流无法通过。

当二极管从导通状态切换到截止状态时，会存在一定的反向恢复时间。

二极管反向恢复时间是指二极管从正向导通状态转换为反向截止状态所需的时间。

在实际应用中，特别是在高频电路中，二极管的反向恢复时间会对电路的性能产生影响，因此需要进行准确测量。

二、二极管反向恢复时间测量电路的基本原理二极管反向恢复时间测量电路一般采用脉冲发生器、测量电阻和示波器等器件组成。

基本原理如下：1. 脉冲发生器：产生一个具有较高频率的矩形脉冲信号，作为输入信号施加到待测二极管上。

2. 测量电阻：连接在二极管的反向电流回路中，用于测量二极管反向电流。

3. 示波器：连接在二极管的正向电流回路中，用于观察二极管的反向恢复过程。

测量过程如下：1. 通过脉冲发生器产生一个矩形脉冲信号，并将其施加到待测二极管上。

2. 同时，将示波器连接到二极管的正向电流回路上，观察二极管的正向导通过程。

3. 当矩形脉冲信号施加到二极管后，二极管从正向导通状态切换到反向截止状态。

4. 在二极管切换过程中，示波器可以观察到二极管的反向恢复过程，包括反向电流的变化过程。

5. 通过示波器上观察到的反向恢复曲线，可以计算出二极管的反向恢复时间。

二极管反向恢复时间测量电路在电子工程领域有着广泛的应用。

主要应用于以下方面：1. 二极管性能评估：通过测量二极管的反向恢复时间，可以评估二极管的性能，判断其在实际应用中是否满足要求。

2. 电路设计和优化：在高频电路设计中，二极管的反向恢复时间对电路的性能和稳定性有着重要影响。

测量功率二极管的反向恢复时间简单有效方法谢启华泰科电子电源系统部Shell.xie@上海市虹漕路461号,200233在互联网上很少看到测量二极管的反向恢复时间(t rr and I rr)简单有效方法。

一些在网上提供的方法,或者需要特别的仪器,或者需要复杂的辅助电路,这些方法让人望而生畏。

而这个指标是二极管的重要的参数,尤其对功率器件, 更是常见,必需。

本文给出一种简单有效的方法测量二极管的反向恢复时间。

只需要普通的实验仪器和简单易于搭建的测试电路作辅助手段,测量精度高达10nS以内。

所需设备:TDS540D,500Mhz,或功能相当其它示波器Tektronix AM503 电流放大器或功能相当其它放大器Tektronix A6302 电流探头或功能相当其它电流探头HP 8013B 双脉冲发生器300V,5A的DC source, 一台20V,5A的DC source, 一台多抽头可调电感,感量从120μH到1.5mH测试辅助电路:如图.元器件清单,见图上所标.测量步骤:1)将被测器件安装在辅助电路上。

2) 接电流探头在current loop位置。

3) 接测试电路上的电感,先从最小感量开始。

4) 设置脉冲发生器的脉冲宽度100 μsec。

5) 设置两个脉冲的延迟大约在150~200 μsec。

6) 设置双脉冲的重复周期1~2 Hz 。

7) 设置低压直流源电压为11V (调节该电压可以改变被测器件的di/dt)。

8) 设置高压直流源,得到大约5A 的二极管前向额定电流。

9) 设置示波器为下降沿出发,抓恢复电流的波形。

10) 调节高压直流源,得到大约为二极管前向额定电流的电流值。

11) 调节低压直流源电压或调节电位器得到100A/μsec 的di/dt 。

12) 在示波器上记录反向恢复电流。

13) 在电流波形上量测t a和t b以及I rr 。

电路说明:第一个脉冲:电感开始储能。

第一个脉冲结束后至第二个脉冲开始前:电感感生电压给二极管提供能量,二极管正偏。

二极管反向恢复时间二极管是一种最基本的电子元件，由于其独特的电性能，广泛应用于各个领域。

而二极管的反向恢复时间是其重要参数之一，本文将对二极管反向恢复时间进行详细介绍。

一、二极管的基本原理二极管是由P型和N型半导体材料构成的，其中P型导电带少子，N型导电带多子，使得P型半导体形成正电荷区域，N型半导体形成负电荷区域，导致二极管的两端形成电势差。

当在P型端施加正电压，或在N型端施加负电压时，将加强正负电荷区域的形成，形成“势垒”，使得电子难以通过二极管。

而当在P型端施加负电压，或在N型端施加正电压时，则容易通过二极管，形成正向电流。

二、反向恢复时间的概念当二极管处于导通状态，反向电流流经二极管时，同样会有一定的时间延迟。

这个延迟的时间称为反向恢复时间（Reverse Recovery Time，简称RR时间）。

在二极管失去导通状态后，需要一段时间才能转变为反向封锁状态。

这是因为在反向电流流过二极管时，存在着大量的载流子（电子空穴对）被注入到导电区，需要一定时间才能被清除。

三、反向恢复时间的影响因素1. 天线结构和材料：二极管中嵌入的天线结构会影响反向恢复时间。

同时，二极管的材料特性也会对反向恢复时间产生影响，例如P型和N型半导体材料的禁带宽度差异将导致反向恢复时间的差异。

2. 电流和电压：反向恢复时间随着反向电流和反向电压的增加而增加。

3. 导通状态时间：在二极管从导通状态变为反向封锁状态时，耗费的时间越长，反向恢复时间也越长。

四、反向恢复时间的测试方法为了准确测量二极管的反向恢复时间，通常采用脉冲测试方法。

该方法利用一个电流和电压的脉冲信号，测量反向恢复时间的起始点和终止点。

起始点为二极管从导通状态变为截止状态，终止点为二极管从截止状态恢复为导通状态。

通过测量起始点和终止点的时间差，即可得到反向恢复时间。

五、二极管反向恢复时间的应用反向恢复时间对于快速开关电路至关重要。

在某些应用中，二极管需要频繁地从导通状态变为截止状态，并及时恢复为导通状态。

二极管反向恢复时间测试仪满足国家标准：GB/T 8024-2010，使用矩形波法测试反向恢复时间。

一：主要特点A ：测量多种二极管B ：二极管反向电流峰值100A （定制）C ：二极管正向电流30A （定制）D ：测量精度10nSE ：二极管接反、短路开路保护F ：示波器图形显示G ：EMI/RFI 屏蔽密封H ：同步触发端二：应用范围A ：快恢复二极管B ：场效应管（Mosfet ）内建二极管C ：IGBT 基内建二极管D ：其他二极管三：DI-200外观介绍DI-200二极管反向恢复时间测试仪面板介绍如图1所示，包括电源开关、电源指示灯、触发开关、触发指示灯、接反指示灯、正向电流调节、反向电压调节、恢复电流斜率调节、示波器信号端、示波器同步信号端。

图1 DI-200外观介绍图四：DI-200测试仪参数类 型 数 值 单 位 备 注 反向恢复电流100 A峰值反向电压 10至300 V 分档 正向电流 30 A 峰值 按下频率 0.5 Hz 手动按下 0 Hz 短路情况，无法测量 电源输入220V AC功耗小于10W五：操作步骤图2为DI-200和示波器之间的连接示意图，DI-200的两个通道分别和示波器的第一通道和外触发通道连接，然后把二极管接入DI-200。

图2 DI-200测试仪器和示波器连接示意图5.1举例测试1N4007二极管的反向恢复时间步骤 第一步：将1n4007二极管接入红色和黑色夹子；第二步：DI-200在侧面连接电源线，此时不要打开仪器电源，如果打开，请关闭电源。

数字示波器DI-200测试仪1通道外触发第三步：调节电压旋钮选择器件反向耐压，将电压设置到300V 。

在测试时，红色夹子和黑色夹子同输入交流电市电无隔离，请勿冒险将示波器探头和夹子连接；第四步：使用双头BNC 连线（仪器自带）将DI-200和数字示波器连接，并且设置好数字示波器。

（以泰克示波器为例）将DI-200的示波器接入端和示波器1通道连接，且将1通道设置到×10档；将DI-200的示波器同步信号端和示波器的TRIG 通道连接，且将示波器设为外触发上升沿触发，时间1格为2.5uS ，幅度1格为5V ，触发方式选择正常，上箭头居中，示波器的设置如下图所示。

二极管反向恢复时间参数二极管反向恢复时间参数是指在二极管正向导通后，当输入电压反向变化时，二极管从导通状态变为截止状态所需的时间。

考虑到二极管的应用广泛性和重要性，研究反向恢复时间参数对于电子设备的设计和优化至关重要。

本文将从二极管反向恢复时间的定义、影响因素、测试方法和参数优化等方面进行详细的阐述和分析。

一、二极管反向恢复时间的定义二极管反向恢复时间是指当二极管从导通状态切换到截止状态所需的时间。

在二极管正向导通时，导通电流会使二极管的内部发生PN结的不对称性变化，当输入电压反向时，需要经过一定的时间才能将PN结恢复到截止状态。

这个时间间隔称为反向恢复时间。

二、二极管反向恢复时间的影响因素二极管反向恢复时间受多种因素的影响，下面列举了主要的几个因素：1. 二极管的结构和材料：不同类型的二极管的PN结结构和材料不同，其反向恢复时间也会有所差异。

通常，快恢复二极管的反向恢复时间较短，而普通二极管的反向恢复时间较长。

2. 反向恢复电荷：当输入电压反向时，二极管内PN结发生反向恢复过程。

在这个过程中，原本导通的二极管需要将导通电荷清除，并从截止状态恢复正常。

反向恢复电荷的大小直接影响了二极管反向恢复时间，反向恢复电荷越小，反向恢复时间越短。

3. 外部电路的负载条件：二极管的反向恢复时间还与外部电路的负载条件有关。

在不同的负载条件下，反向恢复时间可能会有所差异。

通常情况下，负载电流较大时，二极管的反向恢复时间会延长。

4. 工作温度：温度对二极管的反向恢复时间也有一定的影响。

在较高温度下，反向恢复时间可能会缩短，而在较低温度下，则可能会延长反向恢复时间。

三、二极管反向恢复时间的测试方法为了准确测量二极管的反向恢复时间，需要采用特定的测试方法。

下面介绍了常用的两种测试方法：1. 放电测试法：这是最常用的测试方法之一。

该方法基于原理是，当二极管在正向通态时，涌入少量载流子，这些载流子在反向时以一定速率消失。

通过测量二极管的反向恢复电压和载流子的放电时间，可以得到反向恢复时间。

分析器检测二极管的反向恢复行为测试二极管的反向恢复特性通常需要复杂的测试设备。

你必须能够建立正向传导条件、阻断状态和两者之间的转换。

你还需要一种能够从结果的微波中提取特征的手段。

总之，一个专家需要处理这个复杂的工作而不仅仅是例行公事。

这个事实说明了为什么工程师们普遍倾向于依靠公布的数据。

你自己来检查反向恢复时间是有利的，不过，前提是要做的测试是简单明了的。

这种格局将使你可以在相同的条件和试验装置下比较来自不同厂家的设备并且测试没有这种规格的设备，如衬底二极管驱动集成电路、齐纳二极管、整流标准。

(由于测试参数联合的个数，一个数据的直接对比是基本不可能的)。

注意使反向恢复时间变短不一定很好。

慢速的二极管可以同样有用。

它们可以产生小死亡时间、提高效率、转换器并提供其他福利。

这种设计理念呈现的是一个检测器只使用少数便宜、基本的组件却可以让你检查反向恢复时间。

测试条件是固定而简明的，为了规范化测试和为了对比的目的我们提供了一个共同的标准。

这些条件都符合99 %容易测试的设备。

检测器的正向电流足够低这样可以使小开关二极管足够安全，但却要求高到足以克服较大装置的电容的影响。

二极管电阻AND 门是电路的核心。

门口的二极管是被测器件(一个真正的二极管也拥有正向电压。

Q3 照顾由于采样通过IC4A 的正向电压引起的问题并且清除通过R35 的输出电压。

改变放大器IC4a 可以设置各种范围。

这样的话，范围排列为1、2.5、5。

这种测量方式的最大优点就是不需要很快速的比较仪或者取样器就可以处理直流电或者低频信号，同样可以解决数以百计的皮秒。

IC3 的内置振荡器产生时钟。

这个时钟的频率是800kHz 并且在Q3 可以。

精选电子测量技术特例二极管恢复时间测量二极管的基本特征是单向导电性，在较低频率的应用时，一般不需要考虑其导通到截止，或截止到导通的转换时间。

但是，如果二极管工作在高速的开关电路环境中，当二极管从正向偏置的导通状态，突然转为反向偏置时，需要一定的时间才能变成截止状态，这段时间称为反向恢复时间，用rr t 表示；反之，当二极管从反向偏置的截止状态，突然转为正向偏置时，也需要一定的时间才能变成导通状态，这段时间称为正向恢复时间，用fr t 表示。

一般来说，二极管的反向恢复时间对电路的工作状态影响较大，通常技术手册中也只给出反向恢复时间rr t 的数值，普通整流二极管的rr t 在10－4s 或更长，作为高速开关脉冲整流之用的快恢复二极管、肖特基二极管的rr t 在10－8 s —10－7s 之间，普通小功率的开关二极管（如1N4148等）的rr t 极短，可达20ns 以下。

(1) 一般测量方法应用于开关型稳压电源或其他高速脉冲整流中的二极管，对恢复时间都有要求。

有专用的电子测量仪器可以测量二极管反向恢复时间（如：BJ2962），测量范围为5ns —2us ，但价格十分昂贵（单机售价为几万元），电器维修部门一般不会购置。

电路维修中选用或更换二极管，通常只能依据型号通过查阅技术手册获取参数值，对于标识不清或无标识的二极管，则无法识别和使用。

其实，只要用一台功率矩形波脉冲发生器，要求：上升时间和下降时间＜1ns 级、输出功率＞10W 、正负极性双向脉冲输出，和一台带宽100MHz 以上的双综示波器，作如图（1）所示的连接，就可以测量二极管的正、反向恢复时间。

其中限流电阻R 的作用是限制和设定测试电流，可根据测试需要设定二极管的正向导通电流值。

图（2）是正确调整示波器后获得的测量波形。

示波器设置 项目耦合方式 切换方式 触发模式 X 可变控制 触发源 档位DC ALT AUTO CAL CH1测量： 按图连接各设备，设置、调整示波器，使CH1、CH2的波形都能够稳定显示在屏幕的合适位置上。

二极管的反向恢复时间真的很重要，研究的深才能用的精系列
反向恢复时间Trr的定义
使用的设备为：泰克TDS1012C-SC示波器，普源DG1022信号发生器。

这两个设备打配合真是太强了，哈哈。

测试对象：M7(1N4007)塑料硅整流二极管，SR260肖特基二极管。

测试电路如下，其中取R上的电压，也既是电流信号。

测试电路
测试结果如下：
测试对比
结论：可见肖特基二极管速度确实比较快，大概是M7的100倍。

这也说明了为什么M7只能用于50Hz交流电整流，而SR260可以用作电子变压器次级50kHz整流。

如果开关速度不合适，二极管相当于没有截止功能，发热会很严重。