快恢復二極管(簡稱FRD)是一種具有開關(guān)特性好、反向恢復時間短特點的半導體二極管，主要應(yīng)用于開關(guān)電源、PWM脈寬調(diào)制器、變頻器等電子電路中，作為高頻整流二極管、續(xù)流二極管或阻尼二極管使用。 快恢復二極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與普通PN結(jié)二極管不同，它屬于PIN結(jié)型二極管，即在P型硅材料與N型硅材料中間增加了基區(qū)I，構(gòu)成PIN硅片。因基區(qū)很薄，反向恢復電荷很小，所以快恢復二極管的反向恢復時間較短，正向壓降較低，反向擊穿電壓(耐壓值)較高。

反向恢復時間(tr)的定義：電流通過零點由正向轉(zhuǎn)換到規(guī)定低值的時間間隔。它是衡量高頻續(xù)流及整流器件性能的重要技術(shù)指標。反向恢復電流的波形如圖1所示。IF為正向電流，IRM為最大反向恢復電流。Irr為反向恢復電流，通常規(guī)定Irr=0.1IRM。當t≤t0時，正向電流I=IF。當t>t0時，由于整流器件上的正向電壓突然變成反向電壓，因此正向電流迅速降低，在t=t1時刻，I=0。然后整流器件上流過反向電流IR，并且IR逐漸增大;在t=t2時刻達到最大反向恢復電流IRM值。此后受正向電壓的作用，反向電流逐漸減小，并在t=t3時刻達到規(guī)定值Irr。從t2到t3的反向恢復過程與電容器放電過程有相似之處。

快恢復二極管(簡稱FRD)是一種具有開關(guān)特性好、反向恢復時間短特點的半導體二極管，主要應(yīng)用于開關(guān)電源、PWM脈寬調(diào)制器、變頻器等電子電路中，作為高頻整流二極管、續(xù)流二極管或阻尼二極管使用。 快恢復二極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與普通PN結(jié)二極管不同，它屬于PIN結(jié)型二極管，即在P型硅材料與N型硅材料中間增加了基區(qū)I，構(gòu)成PIN硅片。因基區(qū)很薄，反向恢復電荷很小，所以快恢復二極管的反向恢復時間較短，正向壓降較低，反向擊穿電壓(耐壓值)較高。

快恢復二極管是一種半導體器件，用于高頻整流時具有短的反向恢復時間?？焖倩謴蜁r間對于高頻交流信號的整流至關(guān)重要。由于具有超高的開關(guān)速度，二極管主要用于整流器中。

傳統(tǒng)二極管的主要問題是具有相當長的恢復時間。因此，傳統(tǒng)二極管無法進行高頻整流。

快恢復二極管的結(jié)構(gòu)與普通二極管相似。這些二極管與傳統(tǒng)二極管的結(jié)構(gòu)主要區(qū)別在于存在復合中心。在快恢復二極管中，將金(Au)添加到半導體材料中。這會增加復合中心的數(shù)量，從而降低載流子的壽命(τ)。

這些二極管使用的半導體材料是砷化鎵(GaAs)。通過在半導體材料中添加金(Au)，恢復時間變短(約為0.1納秒)。另一方面，硅的恢復時間在1-5納秒之間。因此，很明顯，添加金等材料會減少恢復時間。

快恢復二極管的工作原理如下：考慮一個低頻交流信號，如果在需要低電壓直流的應(yīng)用中使用該信號，則需要一個整流器將交流轉(zhuǎn)換為直流。如果我們使用傳統(tǒng)二極管進行整流，可能會有效地進行整流。

但是，如果要整流高頻交流信號，則二極管可能無法正常工作。原因是在低頻情況下，信號脈沖的寬度較大，即二極管在正半周期和負半周期之間有足夠的時間來改變其狀態(tài)。

可以理解為信號擊打得比較慢。因此，二極管可以輕松地在正半信號和負半信號之間切換。但是，當高頻信號擊打二極管進行整流時，情況就不同了。

當信號頻率增加時，時間周期減小，因為信號頻率與信號時間周期成反比。因此，在高頻情況下，脈沖寬度變小。

這導致交流信號從正半周期迅速變?yōu)樨摪胫芷?。在這種情況下，如果我們要整流這樣的信號，就需要具有低恢復時間的二極管，以便它能夠快速從正半信號切換到負半信號。二極管的整流速度應(yīng)與交流信號的頻率相匹配。

快恢復二極管就是用于這種應(yīng)用的。在半導體材料中添加金(Au)會增加復合中心的密度。這會降低載流子的壽命(τ)，使其快速復合和恢復。

值得注意的是，二極管的恢復時間與載流子的壽命(τ)成正比。因此，載流子的壽命越長，從正向偏置恢復所需的時間就越長，反之亦然。

因此，通過在半導體中添加這種材料，我們大大提高了二極管的開關(guān)速度，使其可以用于高頻應(yīng)用。它們具有快速的恢復時間，因此被稱為快恢復二極管或快速整流二極管。

什么叫快恢復整流二極管

快恢復整流二極管(Fast Recovery Diode)是一種特殊類型的二極管，也被稱為快恢復肖特基二極管(Fast Recovery Schottky Diode)。它的特點是具有快速恢復時間和低反向恢復電荷。

在開關(guān)電源、電源逆變器和高頻電路等應(yīng)用中，整流二極管被用來將交流電轉(zhuǎn)換為直流電。普通的整流二極管在導通和截止之間存在恢復時間，即當二極管從導通狀態(tài)切換到截止狀態(tài)時，需要一段時間才能完全恢復到截止狀態(tài)。這個恢復時間會造成能量損耗和功率浪費。

而快恢復整流二極管通過優(yōu)化PN結(jié)構(gòu)和材料，減小了截止到導通的恢復時間，從而減少能量損耗和功率浪費。它具有更快的恢復速度和更低的反向恢復電荷，能夠快速切換并迅速恢復到截止狀態(tài)。

快恢復整流二極管常用于需要高頻開關(guān)和快速恢復的電路中，特別是在頻率較高、高效率和低功耗要求的應(yīng)用中。例如，在開關(guān)電源、電機驅(qū)動器、電子變頻器和電子逆變器等領(lǐng)域經(jīng)常使用快恢復整流二極管來提高性能和效率。

快恢復二極管的局限性在于我們不能無限增加復合中心。雖然我們可以添加金原子來創(chuàng)建更多的復合中心，并通過降低恢復時間來增加開關(guān)時間，但與此同時，反向電流也會增加。二極管的反向電流與復合中心成正比。

快恢復二極管可以根據(jù)其結(jié)構(gòu)分為兩種類型：擴散P-N結(jié)二極管和金屬半導體二極管。金屬半導體二極管具有超高的開關(guān)速度，因為它們僅涉及多數(shù)載流子，少數(shù)載流子存儲的影響可以忽略不計。它們還可以根據(jù)最大平均整流電流、封裝類型和工作電壓進行分類。

快恢復二極管的優(yōu)點包括超高的開關(guān)速度、低反向恢復時間、與傳統(tǒng)二極管相比的改進效率和降低的損耗。然而，缺點是當通過添加金來增加復合中心時，它們具有較高的反向電流。

快恢復二極管的應(yīng)用包括整流器(尤其是高頻整流器)、各種工業(yè)和商業(yè)領(lǐng)域的電子電路以及汽車行業(yè)、用于檢測高頻射頻波的無線電信號檢測器，以及模擬和數(shù)字通信電路中用于整流和調(diào)制的目的。快恢復二極管之所以被稱為快恢復二極管，是因為其反向恢復時間極短，能夠快速從反向模式切換到正向模式。

型號：

TDAF30A65

品牌：TRinno

封裝：TO-3PF

VCES(電壓)：650V

IC(電流)：30A

應(yīng)用場景：充電器整流、適配器電源整流、電磁爐整流等