Kas ir ātrās atkopšanas diode?

Standarta pusvadītāju diodes ir izgatavotas no diviem materiāla gabaliem, piemēram, silīcija. Viens gabals ir pozitīvi uzlādēts, ko sauc par anodu, bet otrs ir negatīvi uzlādēts, ko sauc par katodu. Šādas diodes sauc par PN savienojuma diodēm pēc divām uzlādētajām sekcijām un pārslēgšanas efekta, kas notiek krustojumā, kur abi gabali saskaras.

Kad katodā nonāk elektriskā strāva, tā nevar iziet cauri negatīvi lādētajam diodes katodam, kuram ir vienāds elektriskais lādiņš, un tā tiek bloķēta. Tomēr strāva, kas ieplūst caur anodu, var iziet cauri pozitīvi lādētajam anodam un turpināties caur katodu un iziet no diodes otras puses uz pārējo ķēdi. Lielākajā daļā lietojumprogrammu, piemēram, pārveidojot maiņstrāvas signālu par līdzstrāvu, diode regulāri pārslēdzas starp vadošu un bloķējošu.

Laikā, kad diode vada, strāva, kas iet cauri diodei, uzkrāj negatīvu lādiņu diodes parasti pozitīvajā anodā. Kad tas pēc tam pārslēdzas uz bloķēšanas režīmu, šis uzkrātais lādiņš ļauj elektriskajai strāvai plūst cauri diodi pretējā virzienā, līdz lādiņš izkliedējas. Laiks, kas nepieciešams, lai šis lādiņš izkliedētu un diode sāktu pilnībā bloķēt signālu, tiek saukts par diodes atkopšanas laiku.

Lielākajai daļai lietojumu standarta diodes atkopšanas laiks, kas parasti ir mazāks par 100 milisekundēm, nav problēma. Tāpat signāls, kas atkopšanas laikā iet cauri diodei, bieži ir pārāk vājš, lai radītu bažas. Tomēr dažos ātrdarbīgos, augstfrekvences vai lieljaudas lietojumos diodes atkopšanas laikam var būt izšķiroša nozīme, un tam ir jāizmanto ātras atjaunošanas diode.

Darbības ziņā ātrās atkopšanas diode parasti pārvar standarta diodes ilgo atkopšanas laiku, izmantojot metāla segmentu viena no pusvadītāju segmenta vietā, piemēram, Šotkija diode. Cita veida ātrās atkopšanas diodes, ko sauc par diode ar zeltu, izmanto zelta vai platīna piedevas, lai palielinātu viena no diodes segmenta vadītspēju. Praksē metāla izmantošana pusvadītāju vietā nodrošina augstāku vadītspēju. Šī augstāka vadītspēja ļauj diodē uzkrātajam lādiņam izkliedēt daudz ātrāk, parasti desmitiem nanosekunžu diapazonā, kas ievērojami saīsina diodes atjaunošanās laiku.