测量FR607和FR307二极管的反向恢复时间

二极管反向恢复时间、反向电流和正向电流的关系《二极管反向恢复时间、反向电流和正向电流的关系》一、引言二极管是一种重要的电子元件，广泛应用于各种电路中。

在使用二极管时，我们经常会涉及到二极管的反向恢复时间、反向电流和正向电流的关系。

这三个指标对于二极管的性能和稳定性都具有重要意义。

本文将从简单到复杂，由浅入深地探讨这三个指标之间的关系，并共享个人对这个主题的理解。

二、二极管反向恢复时间的概念1. 反向恢复时间的定义反向恢复时间指的是二极管在从正向导通到反向截止时所需的时间。

在正向电流达到零点后，反向电流不会立即消失，而是会有一个延迟。

这个延迟时间就是反向恢复时间。

2. 反向恢复时间的影响因素反向恢复时间受到二极管本身结构和工作状态的影响，例如二极管的载流子寿命、扩散电容等。

在实际应用中，设计人员需要合理选择二极管型号，并根据具体情况进行电路设计，以尽量减小反向恢复时间的影响。

3. 为什么需要关注反向恢复时间反向恢复时间直接影响了二极管在开关变换电路和整流电路中的性能。

较长的反向恢复时间会导致能量损耗增加和谐波增大，从而影响整个系统的稳定性和效率。

三、反向电流和正向电流的关系1. 反向电流的特性当二极管处于反向电压的作用下时，会出现反向电流。

这个电流是由于载流子的漂移和扩散效应引起的。

反向电流的大小取决于二极管的结构和工作状态。

2. 正向电流的特性正向电流是指在二极管正向导通时通过二极管的电流。

正向电流是二极管正常工作时的关键参数之一，通常情况下，我们更关注二极管的正向导通特性。

3. 两者的关系反向电流和正向电流是二极管工作中两种不同状态下的电流。

它们之间的关系是密不可分的：反向电流是由于二极管的结构和材料等因素引起的，而正向电流则是在正常工作状态下导通的电流。

通过对两者的深入了解，可以更好地掌握二极管的工作特性。

四、个人观点和理解在我看来，二极管反向恢复时间、反向电流和正向电流的关系是电子领域中一个非常重要的主题。

FR307二极管反向恢复时间测试分析 二极管和一般开关的不同在于,“开”与“关”由所加电压的极性决定, 而且“开”态有微小的压降V f,“关”态有微小的电流i0。

当电压由正向变为反向时, 电流并不立刻成为(- i0) , 而是在一段时间ts 内, 反向电流始终很大, 二极管并不关断。

经过ts 后, 反向电流才逐渐变小, 再经过tf 时间, 二极管的电流才成为(- i0) , ts 称为储存时间, tf 称为下降时间。

tr= ts+ tf 称为反向恢复时间, 以上过程称为反向恢复过程。

这实际上是由电荷存储效应引起的, 反向恢复时间就是存储电荷耗尽所需要的时间。

该过程使二极管不能在快速连续脉冲下当做开关使用。

如果反向脉冲的持续时间比tr 短, 则二极管在正、反向都可导通, 起不到开关作用。

首先进行测试的是FR307GW 二极管，其外形实物图如下图所示，使用DI-100进行测试，它可以测试快恢复二极管、场效应管（Mosfet ）内建二极管、IGBT 基内建二极管。

它可以测试二极管反向电流峰值100A ，二极管正向电流30A ，测量精度10nS ，测试的过程中不必担心二极管接反的问题。

图1 二极管实物及恢复特性图2 二极管正向导通电流 图3 二极管反向恢复电流图4二极管反向恢复电流斜率图5 二极管反向恢复时间以上波形是DI-100把偏置电压设置到150V测试的结果，综上可以看出，二极管正向导通电流：3.52A，二极管反向恢复电流：6.64A，二极管反向恢复电流斜率：7.76A/uS，二极管反向恢复时间：550nS。

这个器件的参数，基本上是满足说明书要求的，应用时应该没有什么太大的问题。

接着使用DI-100测试FR307ZG二极管，二极管外形实物图如下图所示：图1 二极管实物图2 二极管正向导通电流图3 二极管反向恢复电流图4二极管反向恢复电流斜率图5 二极管反向恢复时间以上波形仍然是DI-100把偏置电压设置到150V测试的结果，综上可以看出，二极管正向导通电流：2.96A，二极管反向恢复电流：3.6A，二极管反向恢复电流斜率：10.24A/uS，二极管反向恢复时间：540nS。

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。

二极管反向恢复因子【最新版】目录1.二极管的基本概念2.反向恢复因子的定义及影响因素3.二极管的反向恢复过程4.反向恢复因子在实际应用中的意义5.测试二极管反向恢复因子的设备与方法正文一、二极管的基本概念二极管是一种半导体器件，具有单向导电性。

在正向电压作用下，二极管处于导通状态，允许电流通过；而在反向电压作用下，二极管处于截止状态，电流不会通过。

然而，在实际应用中，二极管的反向恢复特性对电路性能具有重要影响。

二、反向恢复因子的定义及影响因素反向恢复因子（Reverse Recovery Factor，简称 RRF）是指二极管在反向电压作用下，从反向导通状态恢复到截止状态所需的时间。

它反映了二极管在反向恢复过程中的动态特性。

反向恢复因子受多种因素影响，如半导体材料、二极管结构、制造工艺等。

其中，最重要的因素是半导体材料的载流子复合速度。

载流子复合速度越快，反向恢复因子越小，说明二极管的反向恢复能力越强。

三、二极管的反向恢复过程当二极管处于正向导通状态时，正向电压使 p 型半导体和 n 型半导体中的载流子向 pn 结附近集中，形成正向电流。

当外加电压改为反向电压时，正向电流迅速消失，但此时载流子在 pn 结附近仍存在，使得二极管处于反向导通状态。

随着反向电压的持续作用，载流子在 pn 结附近逐渐复合，使反向电流逐渐减小。

当反向电流减小到一定程度时，二极管恢复到截止状态。

这个过程称为二极管的反向恢复过程。

四、反向恢复因子在实际应用中的意义反向恢复因子是衡量二极管动态特性的重要参数。

在高频应用中，二极管的反向恢复能力直接影响到电路的工作效率和性能。

反向恢复因子越小，二极管的反向恢复能力越强，对高频信号的响应速度也越快。

因此，在高频应用中，需要选用具有较小反向恢复因子的二极管。

五、测试二极管反向恢复因子的设备与方法测试二极管反向恢复因子的设备称为二极管反向恢复时间测试仪。

这种设备可以手动调节测试电压、电流等参数，具有较高的测量精度。

测试二极管反向恢复特性的分析仪作者：Ｌｏｕｉｓ　Ｖｌｅｍｉｎｃｑ，Ｂｅｌｇａｃｏｍ，Ｅｖｅｒｅ，Ｂｅｌｇｉｕｍ测试二极管的反向恢复特性一般都需要复杂的测试设备。

必须能够建立正向导通条件、正向闭锁状态、及两者间的过渡。

还需要有一种从所得到的波形中提取特征的手段。

总而言之，这并不是一项很简单的例行操作，应由专业人员来完成这项复杂的工作。

这个事实说明了工程师们为什么通常都会依赖于公布的数据。

但如果测试比较简单，亲自动手来检查反向恢复时间是有好处的。

这种设置可以让你在相同的条件和没有这种规范的测试设备下比较不同厂商的设备，如驱动集成电路的衬底二极管，齐纳二极管及标准整流器等（由于测试参数有很多组合，直接比较数据不太现实）。

切记，反向恢复时间不一定越短越好，速度较慢的二极管也很有用。

速度较慢的二极管可以生成较短的停滞时间，提高转换器的效率，并提供其它一些优势（参考文献１）。

根据本设计实例我们研究了一种测试仪，它只用一些廉价的标准元件，可以检测反向恢复时间。

为了简化测试，测试条件是固定的，可以将测试标准化，并提供了一个供比较的共同标准。

这些条件能９９％地满足将要测试的设备。

测试的正向电流低到足以保证小开关二极管的安全工作，高到足以克服较大设备中的电容性影响。

电路的核心有一个二极管与电阻器组成的逻辑与（ＡＮＤ）门，与门的二极管为ＤＵＴ（被测设备，图１）。

ＩＣ１缓冲触发器ＩＣ２Ａ，后者可产生驱动与门的反相方波。

Ｒ３５将ＤＵＴ的正向电流设为７５ｍＡ左右。

有了合适的二极管，与门的输出总保持较低，因为其输出之一总是较小。

但真正的二极管在跃迁后保持导通，在Ｒ３５两端生成一个正向脉冲。

电路并未采用直接测试脉冲宽度的强制方法，而是使用一个精巧的方案。

Ｒ１９／Ｃ１５网络对脉冲求出平均值，并将得出的电压放图１，这种二极管恢复测试设置允许在完全相同的条件下比较不同厂商的设备。

大、显示出来。

因为测量频率固定在５０ｋＨｚ，所以必须有一个正确的比例因子。

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。

二极管规格书中的反向恢复电荷和反向恢复时间文章标题：深度解析二极管规格书中的反向恢复电荷和反向恢复时间导语：二极管作为一种重要的电子元件，在各种电路中都扮演着重要的角色。

在选用二极管时，除了关注正向导通压降、最大反向电压和最大正向电流等基本参数外，还需要留意二极管规格书中的反向恢复电荷和反向恢复时间这两个参数。

本文将从深度和广度两个方面解析二极管规格书中的反向恢复电荷和反向恢复时间，以便读者更好地理解和应用这些指标。

1. 反向恢复电荷介绍反向恢复电荷是指二极管在反向电路中，在向正向导通过渡过程中，由于载流子从互相分离的状态转变为互相复合的状态，导致反向电流逐渐减小并最终恢复到零所需要的电荷。

反向恢复电荷常用符号Qrr来表示。

反向恢复电荷的大小取决于二极管内部结构以及工作参数，具体数值通常在二极管规格书中给出。

2. 反向恢复时间概述反向恢复时间是指二极管从反向导通到正向导通的过渡时间。

这个过程包括反向恢复电流从峰值减小到某个特定值，并最终减小到指定的百分之十个反向峰值电流的时间间隔。

反向恢复时间常用符号trr表示。

反向恢复时间的长短对于二极管在高频电路中的应用具有重要的影响，因为较长的反向恢复时间会导致二极管的开关速度下降。

3. 二极管规格书中的Qrr和trr参数在二极管的规格书中，常常会给出反向恢复电荷和反向恢复时间的数值。

这些数值是通过实测得到的，有效地反映了二极管在反向导通过渡中的性能。

通常情况下，Qrr参数会以nC（纳库仑）为单位，而trr 参数则以纳秒（ns）为单位进行表示。

通过对二极管规格书中Qrr和trr参数的了解，我们可以更好地评估和选择合适的二极管来满足特定的应用需求。

4. Qrr和trr对电路设计的影响反向恢复电荷和反向恢复时间对于电路设计具有重要的影响。

较大的反向恢复电荷会导致在二极管反向导通过渡中产生的能量损失增加，并可能引起电压干扰和电流峰值的增加，影响电路的整体性能。

另较长的反向恢复时间会导致二极管的开关速度下降，从而限制了高频电路的运行速度。

二极管反向恢复电流公式
二极管的反向恢复电流公式可以通过理想二极管的反向恢复时间和二极管的电容特性来推导。

在理想二极管的情况下，反向恢复电流可以用以下公式表示：
I(t) = I_r (e^(t / τ) 1)。

其中，I(t) 是反向恢复电流，I_r 是峰值反向恢复电流，t 是时间，e 是自然对数的底，τ 是二极管的反向恢复时间常数。

在实际应用中，由于二极管的非理想性，上述公式可能需要进行修正。

例如，在考虑二极管的电容特性时，反向恢复电流公式可以表示为：
I(t) = I_r (e^(t / τ) 1) + V_r C / t.
其中，V_r 是二极管的反向峰值电压，C 是二极管的结电容。

此外，还有一些其他与二极管反向恢复电流相关的公式，比如在交流电路中，可以使用二极管反向恢复时间和反向峰值电流来计
算二极管的反向恢复电流。

总之，二极管反向恢复电流公式是根据二极管的特性和工作环境来推导和使用的，需要根据具体情况进行选择和修正。

二极管反向恢复时间
开关从导通状态向截止状态转变时，二极管或整流器在二极管阻断反向电流之前需要首先释放存储的电荷，这个放电时间被称为反向恢复时间,在此期间电流反向流过二极管。

即从正向导通电流为0时到进入完全截止状态的时间。

反向恢复过程，实际上是由电荷存储效应引起的，反向恢复时间就是正向导通时PN结存储的电荷耗尽所需要的时间。

假设为Trr，若有一频率为T1的连续PWM波通过二极管，当Trr<>< p=""> <> 快恢复二极管的特点
快恢复二极管的最主要特点是它的反向恢复时间（trr)在几百纳秒（ns)以下，超快恢复二极管甚至能达到几十纳秒。

所谓反向恢复时间（trr)，它的定义是：电流通过零点由正向转换成反向，再由反向转换到规定低值的时间间隔。

它是衡量高频续流及整流器件性能的重要技术指标。

图中IF为正向电流，IRM为最大反向恢复电流，Irr为反向恢复电流，通常规定Irr=0.1IRM。

当t≤t0时，正向电流I=IF。

当t＞t0时，由于整流管上的正向电压突然变成反向电压，因此，正向电流迅速减小，在t=t1时刻，I=0。

然后整流管上的反向电流IR逐渐增大；在t=t2时刻达到最大反向恢复电流IRM值。

此后受正向电压的作用，反向电流逐渐减小，并且在t=t3时刻达到规定值Irr。

从t2到t3的反向恢复过程与电容器放电过程有相似之处。

由t1到t3的时间间隔即为反向恢复时间trr。