مواصلات کی ایپلی کیشنز میں ڈایڈس کے الٹ بازیافت کا وقت کتنا اہم ہے؟

1 ، ریورس بازیافت کے وقت کا جسمانی جوہر اور ناکامی کا طریقہ کار
چارج اسٹوریج اثر کا جسمانی عمل
جب ڈایڈڈ فارورڈ کنڈکشن اسٹیٹ سے کٹ آف اسٹیٹ کو ریورس کرنے کے لئے سوئچ کرتا ہے تو ، PN جنکشن کے دونوں اطراف میں ذخیرہ شدہ اقلیتی کیریئر (سوراخ اور الیکٹران) کو دوبارہ گنتی یا بڑھنے کے ذریعے صاف کرنے کی ضرورت ہے۔ مثال کے طور پر سلیکن - پر مبنی ڈایڈس لینا ، جب آگے کی سمت میں چلتے ہو تو ، P خطے میں محفوظ سوراخ کثافت 10 ⁶/سینٹی میٹر on تک پہنچ سکتی ہے۔ ان کیریئرز کو اسٹوریج ٹائم (ٹی ₁) سے گزرنے ، وقت (ٹی ₂) کو طے کرنے اور مکمل طور پر غائب ہونے کے لئے ریورس وولٹیج کے تحت جاگنے کا وقت (T ∝) سے گزرنے کی ضرورت ہے۔ اصل ٹیسٹ کے اعداد و شمار سے پتہ چلتا ہے کہ عام پی این جنکشن ڈایڈس 10A کے فارورڈ کرنٹ کے تحت 200ns تک کے الٹ بحالی کا وقت حاصل کرسکتا ہے ، جس کے نتیجے میں سوئچنگ کے عمل کے دوران 1.5V کی عارضی وولٹیج میں اضافہ ہوتا ہے۔
اعلی - تعدد منظرناموں میں ناکامی کے طریقوں
100 میگاہرٹز سے اوپر کے مواصلات کے منظرناموں میں ، الٹا بحالی کا طویل وقت متعدد ناکامیوں کا سبب بنے گا:
سوئچ نقصانات میں اضافے: ریورس وصولی کے دوران توانائی کا نقصان TRR کے متناسب ہے۔ مثال کے طور پر گان ہیمٹ ڈرائیور سرکٹ کو لے کر ، ٹی آر آر میں ہر 10 این ایس میں اضافے کے لئے ، سوئچنگ نقصان میں 15 فیصد اضافہ ہوتا ہے۔
برقی مقناطیسی مداخلت (EMI) کی خرابی: تیزی سے بدلتے ہوئے DI/DT (موجودہ کی تبدیلی کی شرح) اعلی - تعدد شور پیدا کرتی ہے۔ اصل جانچ سے پتہ چلتا ہے کہ جب سوئچ کیا جاتا ہے تو 100MHz-1GHz کی حد میں ایک TRR =100 NS ڈایڈ کے EMI سپیکٹرم SISPR 32 معیاری حد سے 12dB سے زیادہ ہوجاتا ہے۔
تھرمل تناؤ جمع کرنا: ریورس بحالی کے عمل کے دوران بجلی کا نقصان تھرمل توانائی میں تبدیل ہوجاتا ہے ، جس کے نتیجے میں جنکشن کے درجہ حرارت میں اضافہ ہوتا ہے۔ ایک مخصوص مواصلات کے ماڈیول ٹیسٹ سے پتہ چلتا ہے کہ TRR =150 N کے ساتھ ڈایڈڈ کا جنکشن درجہ حرارت 1 گھنٹے کے لئے مسلسل آپریشن کے بعد TRR =50 NS آلہ سے 25 ڈگری زیادہ ہے۔
2 ، مواصلات کی کارکردگی پر ریورس وصولی کے وقت کا اثر
بجلی کے تبادلوں کی کارکردگی میں رکاوٹیں
DC - DC کنورٹرز میں ، ریورس وصولی کا وقت براہ راست کارکردگی کو متاثر کرتا ہے۔ مثال کے طور پر بک سرکٹ لینا ، جب ان پٹ وولٹیج 48V ہے اور آؤٹ پٹ موجودہ 10A ہے:
TRR =50 N کے ساتھ سکاٹکی ڈایڈڈ کی کارکردگی 95 ٪ تک پہنچ سکتی ہے
TRR =200 N کے ساتھ باقاعدہ ڈایڈڈ کی کارکردگی صرف 88 ٪ ہے
سگنل سالمیت کا چیلنج
اعلی - اسپیڈ ڈیجیٹل مواصلات میں ، وولٹیج اوورشوٹ اور ریورس ریکوری ٹائم کی وجہ سے بجنے سے آنکھوں کے آریگرام کے معیار کو خراب کیا جاسکتا ہے۔ PCIE 5.0 انٹرفیس کو بطور مثال لے کر ، جب TRR =80 NS ڈایڈڈ کا استعمال کرتے ہو تو ، آنکھوں کی بندش میں 30 ٪ کمی واقع ہوتی ہے ، اور بٹ ایرر ریٹ (بی ای آر) 10 ⁻ ² ² سے 10 ⁻⁹ سے بڑھ جاتا ہے۔ تخروپن کے اعداد و شمار سے پتہ چلتا ہے کہ ٹی آر آر میں ہر 10 این ایس میں اضافے کے لئے ، سگنل میں اضافے کا وقت 50ps تک بڑھایا جاتا ہے ، جس کے نتیجے میں وقت کے مارجن میں کمی واقع ہوتی ہے۔
نظام کی وشوسنییتا کا خطرہ
طویل مدتی اعلی - درجہ حرارت کا عمل ڈایڈس کی عمر بڑھنے میں تیزی لائے گا۔ ایک سیٹلائٹ مواصلات کے سازوسامان کے ٹیسٹ سے پتہ چلتا ہے کہ TRR =120 N کے ساتھ ڈایڈڈ میں 125 ڈگری کے محیط درجہ حرارت پر TRR =30 NS آلہ کی صرف 1/5 کی عمر ہے۔ ناکامی کے تجزیے سے پتہ چلتا ہے کہ تھرمل تناؤ جو دھات سازی کی پرت کو ختم کرنے اور بانڈنگ تار کی لاتعلقی کا باعث بنتا ہے وہ ناکامی کے اہم طریقوں ہیں۔
3 ، ریورس وصولی کے وقت کے لئے اصلاح کی حکمت عملی
مواد اور آلات میں بدعت
وسیع بینڈ گیپ سیمیکمڈکٹر: ایس آئی سی سکاٹکی ڈایڈڈ کا ٹی آر آر 10 این ایس سے کم ہوسکتا ہے ، اور ریورس رساو موجودہ 200 ڈگری میں صرف 0.1 μ A ہے۔ کری کمپنی کی 1200V SIC SBD نے 10A موجودہ میں ایس آئی آلات کے مقابلے میں TRR کو 70 ٪ کم کیا ہے۔
سونے کی ڈوپنگ ٹکنالوجی: سونے کو ایک جامع مرکز کے طور پر متعارف کرانے سے ، کیریئر کی زندگی کو 1 μ s سے 10ns تک مختصر کیا جاسکتا ہے۔ انفینون کی فاسٹ ریکوری ڈایڈڈ نے اس ٹیکنالوجی کو اپنایا ، 35Ns کے TRR کے ساتھ۔
پن ڈھانچے کی اصلاح: خطے کی چوڑائی کو کم کرنا I چارج اسٹوریج کی گنجائش کو کم کرسکتا ہے۔ آر او ایچ ایم کے الٹرا فاسٹ ریکوری ڈایڈڈ کو 0.5 μ mi - خطے کے ساتھ ڈیزائن کیا گیا ہے ، جس سے TRR کو 25ns تک کم کیا گیا ہے۔
سرکٹ ڈیزائن کی اصلاح
نرم سوئچنگ ٹکنالوجی: صفر وولٹیج سوئچنگ (زیڈ وی) ریورس بازیافت کے دوران وولٹیج اسپائکس کو ختم کرسکتی ہے۔ اصل جانچ سے پتہ چلتا ہے کہ زیڈ وی ایس ٹیکنالوجی ڈایڈ ٹی آر آر کے اثرات کو 60 ٪ کم کرتی ہے۔
ہم وقت ساز اصلاح: MOSFETS کے ساتھ ڈایڈس کی جگہ لینے سے TRR مکمل طور پر ختم ہوسکتا ہے۔ TI کا LM5164 ہم وقت ساز اصلاح کنٹرولر 1MHz کی سوئچنگ فریکوئنسی میں 96 ٪ کی کارکردگی حاصل کرتا ہے۔
پرجیوی پیرامیٹر دبانے: تھری ڈی پیکیجنگ ٹکنالوجی کا استعمال کرکے ، لیڈ انڈکٹینس کو 5NH سے کم کرکے 1NH سے کم کیا جاتا ہے ، جس سے DI/DT کو 50A/NS سے 250A/NS اور TRR کو مختصر کیا جاتا ہے۔
سسٹم لیول تھرمل مینجمنٹ
مائکرو چینل مائع کولنگ: ہواوے بیس اسٹیشنوں میں سلیکن - پر مبنی مائکرو چینل مائع کولنگ پلیٹوں کا استعمال ہوتا ہے ، جو ڈایڈڈ جنکشن کے درجہ حرارت کو 150 ڈگری سے 110 ڈگری سے کم کرتے ہیں اور TRR کو 20 ٪ تک کم کرتے ہیں۔
مرحلے میں تبدیلی گرمی کی کھپت: زیڈ ٹی ای کارپوریشن کے ذریعہ تیار کردہ پیرافن پر مبنی جامع مرحلے میں تبدیلی کا مواد 800 جے گرمی کو 120 ڈگری کے مرحلے میں تبدیلی کے مقام پر جذب کرسکتا ہے ، جس سے درجہ حرارت کے ساتھ ٹی آر آر کی کمی میں تاخیر ہوسکتی ہے۔
https://www.trrsemicon.com/transistor/smd{2 {2generallaberepuseposeposeposepseabrasstors {5 }bc817-25.html