На платах импульсных источников питания,адаптеров для зарядки телефонов и в другой импульсной технике,можно увидеть,что для выпрямления импульсного напряжения применяют диоды,только это диоды не обычные выпрямительные.Называются такие диоды ультрабыстрые диоды или быстрые диоды,а также быстровосстанавливающиеся диоды,ультрафаст диод,сверхбыстрый диод.
В чем же отличие быстрого диода от обычного выпрямительного? На фото можно увидеть,что диод состоит из двух областей или электронно-дырочного перехода,который разделен условным барьером,p (позитив)-это дырки а n (негатив) это электроны.Если к p-области подать плюс питания а к n-области минус питания,то электроны и дырки или основные носители заряда "встретятся" вместе или начнут рекомбинировать и через диод пойдет ток.Если подключить питание наоборот,электроны и дырки "разойдутся" максимально друг от друга и ток через диод идти не будет,точнее будет,но он будет ничтожно мал.Вот этот ничтожный ток называют обратным током диода,а величина этого тока зависит от количества неосновных носителей заряда,а это и есть электроны и дырки.Представьте,что обычный выпрямительный диод будет работать с синусоидой на частоте 50 Гц.За одну секунду электроны и дырки встретятся и разойдутся 50 раз.Неосновные носители заряда не успеют накопиться в большом количестве когда диод будет подключен в обратном направлении и обратный ток диода будет небольшой.Диод работает отлично на этой частоте.А теперь увеличим частоту до 30000Гц,примерно на этих частотах работают импульсные источники питания.Что произойдет с диодом? Он будет плохо работать,нагреваться или вообще выйдет из строя из-за большого обратного тока,неосновные носители заряда будут накапливаться в очень больших количествах.Зато быстрые диоды на этих частотах работают хорошо,они успевают разогнать неосновные носители заряда при быстром переключении и обратный ток у них на высоких частотах незначительный.Поэтому быстрые диоды применяют в импульсной технике.
Быстрые диоды можно легко узнать по их названию.SUF-это сверхбыстрый эффективный,UF-просто сверхбыстрый,FR-это быстровосстанавливающийся диод,GUF-сверхбыстрый.Сюда также можно отнести диоды HER-высокоэффективные выпрямители в переводе,но надо смотреть для каких они применений. Одна из основных характеристик быстрых диодов является Trr-это время восстановления или время рассасывания неосновных носителей заряда.Чем оно меньше,тем диод будет эффективней работать на высоких частотах.У диода HER302 Trr будет 50-75 нС с максимальным обратным током 10 мкА.У диода SUF30j Trr 35нС с обр.током 10 мкА.
На фото обычный выпрямительный диод 1n4007 и ультрабыстрый uf4007. Диод 1n4007 имеет Trr 1500 нС и предназначен он для работы на частотах в среднем 50 Гц в обычных выпрямителях.Диод uf4007 ультрабыстрый,его Trr 50-75 нС и его могут применять для выпрямления тока на частотах десятки кГц.
