Apa itu Dioda Pemulihan Cepat?

Dioda adalah perangkat elektronik umum dengan dua kabel; itu memungkinkan sinyal listrik lewat dalam satu arah, tetapi akan memblokir sinyal yang mencoba lewat ke arah lain. Dalam operasinya, dioda secara terus menerus beralih antara penghantaran pada arah yang diinginkan dan pemblokiran pada arah yang tidak diinginkan. Ketika dioda beralih, dibutuhkan waktu singkat, yang disebut waktu pemulihan, untuk pulih dan berubah dari konduktor ke pemblokiran. Selama waktu pemulihan, sejumlah kecil sinyal dapat melewati arah yang salah. Dioda pemulihan cepat adalah dioda yang dirancang untuk memiliki waktu pemulihan sekecil mungkin, sehingga sinyal yang tidak diinginkan tidak mengganggu peralatan berdaya tinggi atau frekuensi tinggi.

Dioda semikonduktor standar terbuat dari dua buah bahan, seperti silikon. Satu bagian bermuatan positif, yang disebut anoda, dan yang lainnya bermuatan negatif, yang disebut katoda. Dioda semacam itu disebut dioda sambungan PN, setelah dua bagian bermuatan dan efek pensaklaran yang terjadi di persimpangan tempat kedua bagian bertemu.

Ketika arus listrik memasuki katoda, tidak dapat melewati katoda bermuatan negatif dari dioda, yang berbagi muatan listrik yang sama, dan diblokir. Arus yang masuk melalui anoda, bagaimanapun, dapat melewati anoda bermuatan positif dan terus melalui katoda dan keluar dari sisi lain dioda dan ke seluruh rangkaian. Di sebagian besar aplikasi, seperti ketika mengubah sinyal AC ke DC, dioda beralih antara melakukan dan memblokir secara teratur.

Selama dioda sedang berjalan, arus yang melewati dioda membangun muatan negatif di anoda dioda yang biasanya positif. Ketika kemudian beralih ke mode pemblokirannya, muatan yang terpasang itu memungkinkan arus listrik mengalir melalui dioda dalam arah sebaliknya sampai muatannya hilang. Waktu yang dibutuhkan muatan ini untuk menghilang, dan dioda untuk mulai memblokir sinyal sepenuhnya, disebut waktu pemulihan dioda.

Untuk sebagian besar aplikasi, waktu pemulihan dioda standar, yang biasanya kurang dari 100 milidetik, tidak menjadi masalah. Demikian juga, sinyal yang melewati dioda selama waktu pemulihan seringkali terlalu lemah untuk menjadi perhatian. Namun, dalam aplikasi berkecepatan tinggi, frekuensi tinggi atau daya tinggi tertentu, waktu pemulihan dioda dapat menjadi sangat penting dan memerlukan penggunaan dioda pemulihan cepat.

Secara operasional, dioda pemulihan cepat biasanya mengatasi waktu pemulihan yang lama dari dioda standar dengan menggunakan segmen logam di tempat salah satu segmen semikonduktor, seperti di dioda Schottky. Jenis lain dari dioda pemulihan cepat, yang disebut dioda yang didoping emas, menggunakan aditif emas atau platinum untuk meningkatkan konduktivitas salah satu segmen dioda. Dalam praktiknya, penggunaan logam sebagai pengganti semikonduktor menyediakan dioda yang lebih konduktif. Konduktivitas yang lebih tinggi ini memungkinkan muatan yang terkumpul di dioda menghilang pada tingkat yang jauh lebih cepat, biasanya dalam kisaran puluhan nanodetik, yang sangat mempersingkat waktu pemulihan dioda.