Диод 1n4007 характеристики, аналоги, описание и область применения

Особенности проверки в зависимости от вида диода

SS14 диод: характеристики

При производстве современных радиоэлектронных приборов применяется несколько видов диодов:

обычные или защитные;
светодиоды;
диоды Шоттки;
стабилитроны;
тиристоры и симисторы;
инфракрасные;
фотодиоды.

Защитные диоды можно встретить в большинстве современных бытовых приборах. Они распространены и являются простейшими элементами схем электрочайников, вентиляторов, блендеров и других облегчающих жизнь устройств.

Область применения светодиодов – всем известные лампы. Они делятся на приборы как бытового и уличного освещения. Диоды Шоттки используются при сборке блоков питания компьютеров, а основной задачей стабилитронов является защита приборов от скачков напряжения, проще говоря, его стабилизация.

Такие диоды, как тиристоры обеспечивают плавный пуск двигателя. Они активно применяются в области автомобилестроения. Симисторы могут пропускать ток в 2-ух разных направлениях.

Инфракрасные встраиваются в ПДУ и оптические контрольно-измерительные приборы. Фотодиоды преобразуют свет, попавший на чувствительную плату, в электросигнал. Они также используются при организации систем уличного освещения.

С помощью мультиметра чаще всего измеряют характеристики светодиодов, обычных полупроводников и диодов Шоттки. Проверка всех этих видов проводится тестером в соответствии с одним и тем же принципом.

Основными причинами неисправности таких полупроводников являются:

Превышение максимально допустимого уровня электрического тока.
Некачественные детали или заводской брак.
Высокое обратное напряжение.
Нарушение инструкции по эксплуатации прибора.

Диагностика выполняет с помощью специального, предназначенного для этого прибора – мультиметра.

Принцип работы

Проще всего объяснить принцип действия выпрямительных диодов на примере. Для этого смоделируем схему простого однополупериодного выпрямителя (см. 1 на рис. 6), в котором питание поступает от источника переменного тока с напряжением UIN (график 2) и идет через VD на нагрузку R.

Рис. 6. Принцип работы однодиодного выпрямителя

Во время положительного полупериода, диод находится в открытом положении и пропускает через себя ток на нагрузку. Когда приходит очередь отрицательного полупериода, устройство запирается, и питание на нагрузку не поступает. То есть происходит как бы отсечение отрицательной полуволны (на самом деле это не совсем верно, поскольку при данном процессе всегда имеется обратный ток, его величина определяется характеристикой Iобр).

В результате, как видно из графика (3), на выходе мы получаем импульсы, состоящие из положительных полупериодов, то есть, постоянный ток. В этом и заключается принцип работы выпрямительных полупроводниковых элементов.

К числу недостатков однодиодного выпрямителя можно отнести:

Низкий уровень КПД, поскольку отсекаются отрицательные полупериоды, эффективность устройства не превышает 50%.
Напряжение на выходе примерно вдвое меньше, чем на входе.
Высокий уровень шума, что проявляется в виде характерного гула с частотой питающей сети. Его причина – несимметричное размагничивание понижающего трансформатора (собственно именно поэтому для таких схем лучше использовать гасящий конденсатор, что также имеет свои отрицательные стороны).

Заметим, что эти недостатки можно несколько уменьшить, для этого достаточно сделать простой фильтр на базе высокоемкостного электролита (1 на рис. 7).

Рис. 7. Даже простой фильтр позволяет существенно снизить пульсации

Принцип работы такого фильтра довольно простой. Электролит заряжается во время положительного полупериода и разряжается, когда наступает черед отрицательного. Емкость при этом должна быть достаточной для поддержания напряжения на нагрузке. В этом случае импульсы несколько сгладятся, примерно так, как продемонстрировано на графике (2).

Приведенное решение несколько улучшит ситуацию, но ненамного, если запитать от такого однополупериодного выпрямителя, например, активные колонки компьютера, в них будет слышаться характерный фон. Для устранения проблемы потребуются более радикальное решение, а именно диодный мост. Рассмотрим принцип работы этой схемы.

Монтаж 1N-4007

Диод 1n5819: характеристики

Деталь устанавливается на плату точно так же, как и любые другие двухвыводные элементы. Алгоритм действий следующий:

С помощью специальных игл и паяльника прочищаются от старого припоя монтажные отверстия для детали. Ещё удобнее применять оловоотсос.
Выводы диода вставляются в отверстия согласно полярности. Она указана как на плате, так и на самой детали.
Диод вплотную прижимается к плате. С другой её стороны выводы загибаются. Это необходимо, чтобы зафиксировать деталь перед пайкой.
Выводы припаиваются к контактным площадкам. Лишние отрезки укорачиваются до минимальной длины.

Аналоги

Не следует забывать, что предложенный элемент IN4007 предстает лишь одним из поверенных довольно огромного семейства устройств такого класса. Помимо этой модели, имеются и иные, наименования которых модифицируются от модели IN4001 до IN4006. Какие ещё модификации присутствуют в представленном диапазоне можно и без труда догадаться, так как во всей этой серии меняется исключительно — завершающий индекс.

По нему, между прочим, можно узнать все о самом устройстве. Оказывается, чем меньше заключительный индекс в названии диода, тем мельче полупроводниковый элемент, применяемый в конструкции. В частности, представители этого семейства конструкций, в процессе их работы продемонстрировали любопытное свойство — это менять свою ёмкость.

Этот показатель непосредственно находится в зависимости от величины возвратного напряжения, которое было приложено к устройству. Отталкиваясь из этой занятной особенности, эксперты пришли к заключению, что представленные элементы можно приспособлять в качестве временных заменителей варикапов.

Между прочим, IN4007 может быть применен и в качестве эрзаца всех предшествующих устройств (девайсов) данной серии. Так как является самым мощным из них, что можно узнать по самому последнему индексу. Поэтому, за неимением диодов этой серии, но с иным индексом, можно без проблем выйти из такой сложной, сменив их диодом IN4007, который является в наибольшей степени универсальным.

1n4007 по даташиту — прежде всего низкое падение напряжения в прямом направлении и высокая пропускная способность.

Можно вспомнить и об аналогах, которые имеются на рынке и готовы заменить данный элемент в случае необходимости. Если юзеру далеки все заграничные конструкции и сердцем он с отечественным производителем, то у него есть основание для радости, поскольку имеется российский аналог диоду выпрямительному IN4007, который всецело отвечает ему, по всем данным — модель КД258Д. Кстати, зарубежному она ничем не уступает, поэтому в случае покупки, юзер не рискует потерять в производительности:

Diotec Semiconductor — модели IN3549, IN2070 и 10D4;
Thomson — BYW27-1000, BY156;
Philips — BYW43;
Motorola — HEPR0056RT.

Здесь необходимо выделить и тот факт, что здесь далеко не все распространенные аналоги разбираемого устройства, но они уж определенно являются самыми известными.

Маркировка диодов

Маркировка полупроводниковых диодов, рассчитанных на сравнительно небольшие токи (до 10 А) состоит из шести буквенных и цифровых элементов:

первый элемент обозначает исходный материал: К или 2 – кремний; Г или 1 – германий; А или 3 – арсенид галлия.
второй буквенный элемент обозначает тип прибора: Д – диоды выпрямительные; А – сверхвысокочастотные диоды; В – варикапы; И – туннельные диоды; С – стабилитроны; Л – светодиоды.
третий, четвертый, пятый элементы – цифры, характеризующие некоторые электрические параметры прибора, в частности мощность рассеяния.
шестой элемент – буква (от А до Я), обозначающая последовательность разработки.

Полупроводниковые диоды, рассчитанные на токи от 10 А до 2000 А и более часто называют силовыми неуправляемыми вентилями и маркируют буквой В (вентиль), после которой проставляется число, указывающее значение прямого номинального тока. В качестве силовых, в основном используют кремниевые диоды, которые делятся на группы, классы и подклассы.

Таблица маркировки диодов.

Вместо понятия напряжения пробоя Uпр. обычно используют понятие Uзаг.( напряжение загиба ВАХ), так как напряжение пробоя всегда чуть больше напряжения загиба. Напряжение загиба – это максимальное напряжение цепи, которое выдерживает вентиль не пробиваясь. Класс диода (вентиля) определяют по значению допустимого напряжения отношением. Допустимое напряжение – это максимальное напряжение цепи, в которую может быть поставлен данный вентиль. Т.е. для определения класса вентиля в значении допустимого напряжения мысленно убирают две последние цифры, тогда оставшееся число показывает класс вентиля. Класс вентиля показывает количество сотен Вольт допустимого напряжения.

Допустимое напряжение принимается для обычных диодов равным половине напряжения загиба, а для лавинных диодов 0.7 Uзаг. Пример. Если напряжение загиба обычного вентиля составляет 850 В, то допустимое напряжение – 425В, т.е. класс вентиля – 4. По назначению диоды разделяются на следующие:

выпрямительные диоды (как разновидность выпрямительных – силовые), которые предназначены для выпрямления переменного тока низкой частоты (рис. 8.3, а). В качестве выпрямительных диодов используют плоскостные диоды, допускающие большие выпрямительные токи;
высокочастотные диоды, предназначенные для выпрямления переменного тока в широком диапазоне частот, а также для детектирования. В качестве высокочастотных диодов применяют диоды точечной конструкции;
импульсные диоды, которые применяют в схемах генерирования и усиления импульсов микросекундного и наносекундного диапазонов;
туннельные диоды (рис. 8.3, в), применяемые в качестве усилителей и генераторов высокочастотных колебаний;
светодиоды (рис. 8.3, е), которые используют в качестве световой индикации наличия тока и которые имеют разные цвета свечения;
стабилитроны (рис. 8.3, б), предназначенные для стабилизации уровня напряжения при изменениях значения протекающего через них тока;
варикапы (рис. 8.3, г) – полупроводниковые диоды, емкость которых можно изменять в широких пределах;
фотодиоды (рис. 8.3, д), которые являются источниками тока, преобразующими световую энергию в электрическую, причем сила тока пропорциональна освещенности фотодиода.

Будет интересно Маркировка SMD транзисторов

Первый элемент (цифра или буква) обозначает исходный полупроводниковый материал, второй (буква) — подкласс приборов, третий (цифра) — основные функциональные возможности прибора, четвертый — число, обозначающее порядковый номер разработки, пятый элемент — буква, условно определяющая классификацию (разбраковку по параметрам) приборов, изготовленных по единой технологии.

Особенности применения

Рассматривая характеристики диода 1n5819, нужно уделить внимание его эксплуатационным особенностям и ограничениям, которые накладывает конструкция. Модель часто используют как шток для шунтирования выводов маломощных транзисторных устройств

В тех электросхемах, где существует риск повышения обратного показателя напряжения, по сравнению с отмеченным в техническом описании, ставить такие барьерные диоды не стоит. При установке в такую схему они вскоре становятся непригодными к дальнейшей эксплуатации. Варианты 1n5818 и 1n5817 еще более требовательны к обратному напряжению: первую модель допускается устанавливать только в условиях, когда параметр не превышает 30 вольт, а для второй он должен быть не выше 20 вольт.

Используются детали серии диодов 1n5817-1n5819 в следующих областях:

зарядных устройствах для аккумуляторных батареек;
импульсных блоках питания разных видов;
для приема альфа,- и бета-излучения;
для шунтирования транзисторных приборов;
в выпрямляющих устройствах высокой частоты;
в производстве солнечных батареек;
в распознавателях нейтронных лучей.

Важно! Хотя эти детали обладают значительным температурным диапазоном эксплуатации и могут выдерживать значения до 125 градусов Цельсия, при монтаже нужно позаботиться об отведении избыточной теплоты от пластикового корпуса элемента. Очень высокая температура способна вызвать бесконтрольное повышение обратного тока, что весьма опасно, так как влечет за собой распад перехода либо его пробивание

Полярность диодов 1N5817

Очень важными моментами для монтажа любых компонентов печатной платы являются правильное определение и соблюдение полярности. С обозреваемой моделью диода в этом плане все просто – сторону корпуса, где располагается вывод катода, снабжают полосой другого цвета (зачастую светлого), оборачивающейся вокруг корпуса. Анодный вывод никак специально не помечают. На остальной части корпуса наносят лаконичную маркировку тем же красящим составом, каким выполнена полоса.

Монтаж диода 1N5817 на плату

Монтаж компонентов диодной серии 1n5817-1n5819 реализуется посредством припаивания с использованием технологии ТНТ. В этом случае выводы устанавливаются в специально подготовленные на плате дырочки. Сам корпус может помещаться как параллельно поверхности, так и перпендикулярно. Что касается максимального значения температуры, оно не должно превышать +250 градусов Цельсия, время его воздействия допускается не больше, чем 10 секунд. Пониженная и повышенная средовые температуры тоже имеют ограничения: не меньше -65 и не больше +150 градусов, соответственно.

Закрытый диод Шоттки

Диодный элемент считается закрытым в ситуации блокировки им прохождения тока. В некоторых случаях такая установка диода практикуется целенаправленно. Достоверно оценить, насколько хорошо элемент проводит электроток, можно, воспользовавшись измерительным прибором (амперметром или мультиметром) и узнав величину проходящего тока.

Открытый и закрытый диоды

Открытый диод Шоттки

На схемах диодные элементы обозначаются как стрелки, демонстрирующие направление прохождения тока в ситуации открытости диода. В нормальных условиях эта ситуация создается подсоединением анода к положительному полюсу источника тока (или напряжения), а катода – к отрицательному. Помимо этого, обязательно, чтобы напряжение превышало порог, при котором элемент начинает открываться (около 0,5 В). Проверить прохождение можно, замерив ток измерительным прибором. Косвенным показателем может быть напряжение – результаты измерения должны превышать порог и отвечать прямому соединению.

Устройство диода Шоттки 1N5817

Используемые для производства диодов корпусы-цилиндрики принадлежат к типажу DO-41. Сделаны они из литой пластмассы, с боковых сторон (донец) цилиндра помещаются луженые стержневые выводные элементы, обладающие поляризацией. Делают эти стержни из проволоки. В отношении горючести диодные тела проходят по категории UL 94 со спецификацией V-0. Это обозначает, что завершение горения происходит по истечении 10 секунд.

Технические характеристики диода 1N4007

Материал: кремний Максимальное постоянное обратное напряжение, В: 1000 Максимальное импульсное обратное напряжение, В: 1200 Максимальный прямой(выпрямленный за полупериод) ток,А: 1 Максимально допустимый прямой импульсный ток,А: 30 Максимальный обратный ток,мкА 25гр: 5 Максимальное прямое напряжение,В: 1.1 при Iпр.,А: 1 Емкость p-n перехода (Cp-n), пФ: 15 (значение приводится для постоянного напряжения 4,00 Вольта и частоты 1 МГц) Уровень типичного теплового сопротивления: 50°С/Вт. Быстродействие (стандартное время восстановления) более 500 нс; Скорость обратного восстановления – 2 мс. Рабочая температура,С: -65…150 Вес в пластиковом корпусе D0-41 в пределах 0,33-0,35 грамм, для D0-214 – не более 0,3 г Способ монтажа: в отверстие Корпус: DO-41 или D0-214

1000

1200

700

1,0

1,1

-65…+175

Условные обозначения электрических параметров выпрямительных диодов:

• VRRM

— Максимальное пиковое импульсное обратное напряжение. •VRWM — Максимальное рабочее импульсное обратное напряжение. •VR — Максимальное постоянное обратное напряжение. •VRSM — Неповторяющееся пиковое импульсное обратное напряжение. •VRMS — Максимальное среднеквадратичное значение напряжения. •IO — Средний прямой выпрямленный ток. •IFSM — Максимальный ударный прямой ток. •VF — Максимальное падение напряжения на открытом диоде. •IR — Максимальный постоянный обратный ток при номинальном постоянном обратном напряжении. •CJ — Емкость перехода диода. •Tj — Температура перехода диода.

Общая информация

Свое название эти детали получили в честь немецкого ученого В. Шоттки, за которым числится заслуга определения свойств барьерной области в месте соприкосновения полупроводящего элемента с металлом. В роли первого в диодных изделиях часто выступает арсенид галлия. Иногда применяется и кремниевый полупроводник. Металлические детали могут быть платиновыми или серебряными, реже встречаются варианты из золота.

Вариант для поверхностного монтажа

По своим параметрам данные изделия во многом отличаются от диодов из кремния, использующих p—n переход:

Они обладают небольшим значением емкости перехода. Это дает возможность работы в условиях высоких частот, позволяет применять эти компоненты для создания цифровых схем.
Когда изделие Шоттки подключается прямо, напряжение снижается на величину, в 2-3 раза меньшую, чем при включении стандартного изделия, предназначенного для выпрямления. Из-за этого феномена они более продуктивны в ситуации прохождения прямого тока, так как меньшее значение падения предполагает, что потери тепла, рассеиваемого в окружающую среду, будут значительно ниже. Но, если показатель обратного напряжения существенно растет, обгоняя значение в сотню вольт, величина падения также растет и становится несильно отличимой от ситуации использования традиционного диода. Данный эффект обусловливает границы оптимального напряжения эксплуатации данного типа диодных элементов: их лучше выбирать тогда, когда напряжение исчисляется десятками вольт.
Также эти диоды отличаются быстротой восстановления, поэтому их можно использовать в конфигурациях, выпрямляющих напряжение до 100 килогерц и выше. Благодаря отсутствию диффузного процесса сторонних носителей электрического заряда, данные диодные компоненты отличаются повышенным быстродействием.

Важно! В ситуации, когда средний ток равен одной единице измерения (1 А), а обратный параметр напряженности не превышает 40 В, часто устанавливают модель in5819. Она выпускается в двух исполнениях

SMD-вариант для поверхностной установки имеет пластмассовый корпус и снабжается маркировкой SS14. Цилиндрический вариант с длинными «усиками»-выводами, предназначенными для продевания в подготовленные отверстия на плате, также имеет корпус из пластика.

Традиционное исполнение данного диода

Внешний вид

1n4007, а также все элементы этой линейки, имеют литой корпус, изготовленный из негорючего пластика. Чтобы не задумываться, где какая сторона этого элемента, со стороны вывода катода на корпусе имеется цветная полоса.

Монтаж подобных диодов допускается как вертикальный, так и горизонтальный — это значения не имеет. Вообще данные элементы очень неприхотливы, что в сумме с их выносливостью и невысокой стоимостью, конечно, делает их поистине незаменимыми.

По внешнему виду они ничем не отличаются от других диодов, а потому необходимо обращать внимание, какая маркировка нанесена на корпус

Очень важно то, что подобные диоды очень сложно перегреть при пайке, так как он имеет длинные контактные ножки (порядка 2.5 см), которые, как известно, работают как радиатор. Сам же диод 1n4007 выдерживает прямой нагрев до 250 градусов в течение 10 секунд

Сам же диод 1n4007 выдерживает прямой нагрев до 250 градусов в течение 10 секунд

Подводя итог, можно с уверенностью сказать, что диоды этой линейки, равно как и их аналоги — это очень удобный выход при сборке схем различных устройств питания как на 220, так и на 380 вольт.

Внешний вид

Сам же диод 1n4007 выдерживает прямой нагрев до 250 градусов в течение 10 секунд

Диод 1N4007 наверное самый популярный из всех диодов, так как он устанавливается в подавляющем большинстве зарядок телефонов, смартфонов и планшетов. Даже если вы держите в руках зарядное за доллар и внутри нет стабилизации и фильтров помех, без диода она не сможет обойтись.

И в одном адаптере таких диодов четыре и на них собран диодный мост , он служит для получения из переменного напряжения постоянного. Диод пропускает через себя ток только в одном направлении, отсекая одну из полярностей напряжения.

Читать также: В чем разница двухтактного и четырехтактного двигателя

Кстати в особо дешевых зарядных устройствах используют однополупериодное выпрямление и экономят три из 4-х диодов. Но если мощность блока питания больше одного Ватта, то все таки лучше использовать диодный мост, так как однополярное выпрямление дает намного большие пульсации, такой режим намного более тяжелый для фильтрующих конденсаторов.

Цветным кольцом на корпусе 1N4007 обозначается вывод катода.

Так как 1N4007 производиться с выводами достаточной длинны, то диод может устанавливаться как вертикально, так и горизонтально.

Диод 1N4007 один из представителей целой серии диодов 1N4001, 1N4002, 1N4003, 1N4004, 1N4005, 1N4006, 1N4007. Эти типы диодов отличаются значением максимального допустимого обратного напряжения (значения для каждого типа приведены в таблице). 1N4007 рассчитан на самое большое напряжение.

1N4001	1N4002	1N4003	1N4004	1N4005	1N4006	1N4007
максимально допустимое обратное напряжение, В	50	100	200	400	600	800	1000
максимальное напряжение переменного тока (действующее значение), В	35	70	140	280	420	560	700

Так как стоимость диодов из всей серии 1N4001-1N4007 очень низка, а разницы в стоимости между типами практически нет, то особого смысла использовать в разработках разные типы и плодить номенклатуру нет. Можно везде ставить 1N4007, даже если при ремонте нужно заменить диод из этой серии на меньшее напряжение.

Как проверить 1N4007?

С проверкой данного полупроводникового компонента проблем не возникнет, он тестируется так же, как и обычные диоды. Для этого процесса нам понадобится только мультиметр или омметр.

Расскажем пошаговый алгоритм тестирования:

включаем прибор и переводим его в режим «Прозвонка» так, как продемонстрировано на рисунке. Если у вас другая модель мультиметра, обратитесь к руководству пользователя, оно прилагается к каждому измерительному прибору.
Режим для проверки диодов отмечен синим квадратом
Подключаем щупы к проверяемой детали, причем красный к аноду, а черный к катоду. При такой полярности через диод 1N4007 будет проходить ток, что отобразится на дисплее прибора. Если он показывает бесконечно большое сопротивление, значит, можно с уверенностью констатировать внутренний обрыв, и на этом заканчивать тестирование.
Меняем полярность подключения и смотрим на показания мультиметра. При смене направления (полярности) диод не пропускает через себя напряжение, следовательно, сопротивление будет бесконечно большим. Другие показания говорят о пробое перехода.

Этих действий вполне достаточно для определения работоспособности полупроводниковых диодов этой серии.

Выбрать подходящий полупроводник для того или иного механизма порой бывает весьма затруднительно. Чтобы лучше ориентироваться в названиях диодов и легче их запоминать, необходимо знать, что любое название является составным и включает в себя 4 части.

Первая часть — число, либо литера, обозначающая использованный при изготовлении материал:

1 (Г) — соединения с включениями германия.

2 (К) — соединения с включениями кремния.

3 (А) — арсенид галлия, а также другие соединения с включениями галлия.

Вторая часть — указание на подклассовую принадлежность прибора:

А — сверхвысокочастотные диоды;

И — диоды туннельные и обращённые.

Третья часть — число, демонстрирующее назначение и качества конструкции.

Четвёртая часть — номер приведённой модели.

Далее будут представлены на рассмотрения по 2 диода средней и малой мощности.

Маркировка диода in4007

Начнем с расшифровки для деталей в корпусе DO-41. Варианты нанесенных на него обозначений приводятся на рисунке.

Значимые элементы маркировки

Расшифровка:

Наименование модели серии 1N4001-4007.
Графический или буквенный или буквенно-цифровой код производителя радиодетали.
Дата производства в формате месяц/год (приводится последние две цифры).

Поскольку SMD корпус имеет небольшой размер, то если нанести на него полное наименование модели, распознать надпись невооруженным глазом будет затруднительно. Поэтому название кодируется в соответствии с таблицей.

Таблица маркировки для smd-диодов серии 1N400x.

М1	М2	М3	М4	М5	М6	М7
1N4001	!N4002	1N4003	1N4004	1N4005	1N4006	1N4007

Характеристики Шоттки диода 1N5819

Что такое диод — принцип работы и устройство

У обоих типов исполнения конструкции in5819 характеристики эксплуатационного плана одинаковы. Здесь стоит отметить:

усредненное значение тока после выпрямления – 1 Ампер;
суммарную емкость корпуса и кристаллического элемента – 110 пикофарад;
наибольшее обратное напряжение эксплуатации – 40 вольт (такая же цифра для пикового показателя);
значение переменного обратного напряжения – 28 вольт;
температура эксплуатации находится в диапазоне от -65 до +125 градусов Цельсия; таким образом, барьерные элементы могут работать в широком спектре температур, включая и экстремальные.