Диоды: характеристики, обозначение и маркировка диодов

Маркировка отечественных диодов

Диоды российского производства по-своему маркировались в разные периоды. Стандарт постоянно менялся, до утверждения современной системы было разработано три варианта. По-разному маркировали диоды малой и большой мощности. Сочетаниям букв и цифр соответствуют цветовые символы, согласно таблице.

Старая система обозначений

Наименее информативная, с точки зрения современного разнообразия диодов, маркировка применялась до 1964 года. В нее входило всего три элемента:

буква «Д» – диод полупроводниковый;
номер, указывающий на особенности устройства диода и его назначение;
буква, определяющая разновидность (при ее наличии).

Вся полезная информация кодировалась во второй части – серийном номере. Например, номер до 200 означал, что диод точечный, от 200 до 400 – плоскостный; стабилитронам присваивали значение от 801 до 900 и так далее. Ориентироваться в такой системе было сложно.

В 1964 году систему усовершенствовали. В начале кода разместили указание на материал изготовления: 1, 2, 3 или Г, К, А – для германия, кремния и арсенида галлия, соответственно. Следующая буква означала тип прибора:

варикап – В;
стабилитрон – С;
диоды с высокими значениями рабочей частоты – А;
выпрямители и диодные мосты – Д.

Затем шел серийный номер, но относился он уже к конкретному подклассу. Это позволяло разделить, например, туннельный диод на несколько групп: генераторные (до 299), переключательные (до 399) и обращенные (до 499). При этом у стабилитронов номер указывал на стабилизационное напряжение. Например, 1С273 можно расшифровать так:

1 – германиевый;
С – стабилитрон;
273 – малой мощности, напряжение стабилизации – 73 В.

В конце могла стоять буква, означающая разновидность прибора, как и в первом варианте. Такая маркировка была более удобной, однако технологический прогресс и появление новых типов диодов потребовали очередной доработки.

Новая система обозначений

Для современных моделей отечественных диодов используют новый принцип маркировки, основанный на нескольких отраслевых стандартах. Без изменений остались обозначение материала полупроводника и категории диода. Изменения коснулись трехзначного номера, определяющего принцип работы.

Рассматривать его отдельно нельзя, так как для каждого типа диода подразумевают особое разделение по техническим параметрам. Например:

импульсные диоды – первая цифра означает время восстановления (от менее 1 нс до 500 и более);
выпрямители – среднее значение прямого тока;
стабилитроны – разная мощность (от 1 до 3 – менее 0,3 Вт, от 4 до 6 – до 5 Вт) и напряжение стабилизации (менее 10 В, до 100, более 100).

Следующие цифры, в отличие от старой системы, указывают номер разработки – характеристики конкретного диода в них не заложены. Если внутри класса диода есть дальнейшее разделение, после номера идет соответствующая литера.

Важно!
В зависимости от назначения диода, в маркировке могут присутствовать дополнительные элементы, например, цифра на бескорпусном устройстве, определяющая особенности конструкции

Samsung

Светодиоды этого электронного гиганта обозначаются маркировкой из 18-ти знаков.

Расшифруем этот ребус:

1, 2 – буквы SP, означающие «Samsung Package» — это постоянная составляющая обозначения;

3 – мощность светодиода: H (high) – высокая, M (middle) – средняя, также в случае специального назначения на этом месте могут быть и другие буквы (например, B – для светодиодов подсветки, F — для вспышек фотокамер и др.);

4, 5 – цвет излучения: WH (white) – белый;

6 – версия изделия (кодируется буквой);

7,8 – обозначение изделия;

9 – тип линзы D (dome) – куполообразная;

10 – основной параметр, в данном случае мощность в ваттах – 3;

11 – зарезервированный знак, пока ничего не обозначает – просто 0;

12 – индекс цветопередачи CRI: 1 – min 68, 3 – min 70, 4 – min 75, 5 – min 80, 7 – min 90;

13,14 – прямое падение напряжения светодиода, кодируется буквой и цифрой в соответствии с таблицей, приведенной ниже.

Здесь требуется пояснение: группа E3 включает в себя бины E1,F1,G1, т.е. если в маркировке светодиода стоит E3, то падение напряжения на нем, может варьироваться, в пределах от 2,7 до 3 В. Группа E6 уже включает в себя весь диапазон (6 подгрупп первого порядка) от 2,7 до 3,3 В.

15, 16 – коррелированная световая температура CCT, закодированная согласно таблице, приведенной ниже.

17,18 – последние два знака определяют номинальный световой поток.

Как и в случае с падением напряжения, здесь существуют наборы, включающие в себя несколько бинов.

Что такое светодиод

Внешне светоизлучающий диод выглядит как кристалл на металлической основе, покрытый пластиковой линзой. Осветительный элемент состоит из таких частей:

основа из алюминия или меди;
полупроводниковый кристалл;
катод (-) и анод (+);
слой силикона;
линза из пластика;
защитный корпус.

На металлической основе зафиксирован катод и анод. На первом электроде закреплен полупроводниковый чип (кристалл). Контакты имеют проводники, которые подсоединяются к чипу p-n-переходом (электронно-дырочный переход). На этом участке с помощью соединительной проволоки объединяются 2 полупроводника с дырочным и электронным типом проводимости. Сверху конструкция покрыта слоем силикона и пластиковой колбой и помещена в корпус с выводами для подключения к цепи.

Расчет длины

Дина светодиодной полосы определяется измерением участка, на который она будет установлена. При монтаже по периметру измеряется длина и ширина помещения, цифры нужно сосчитать и умножить на 2.

При подборе полосы к блоку, который уже имеется, длина определяется не измерением, а расчетом.

Например, для блока на 12 В с мощностью 60 Вт мощность отрезка должна быть на 20% меньше, то есть 48 Вт. Размер полосы зависит от мощности одного чипа. Например, у светодиода SMD 5050, мощность чипа 0,24 Вт, к источнику можно подключить отрезок, содержащий 200 диодов (48/0,24).

Блок питания не требуется, если подключается светодиодная лампа или прожектор со встроенным драйвером.

Типы стандартных выпрямителей

Существуют различные силовые выпрямительные полупроводниковые диоды в зависимости от типа монтажа, материала, формы, количества диодов, уровня пропускаемого тока. Самыми распространенными считаются:

Устройства средней силы, которые могут передавать ток силы от 1 до 6 Ампер. При этом технические параметры большинства приборов говорят, что такие диоды могут изменить ток с напряжение до 1,3 килоВольт;
Выпрямительные диоды максимальной серии могут пропускать ток от 10 Ампер до 400, в основном они применяются как сверхбыстрые преобразователи, для контроля промышленной сферы деятельности. Эти устройства называются также высоковольтные;
Низкочастотные диоды или маломощные.

Перед тем, как купить какие либо устройств данного типа, очень важно правильно подобрать основные параметры выпрямительных диодов. К ним относятся: характеристики ВАХ (максимальный обратный ток, максимальный пиковый ток), максимальное обратное напряжение, прямое напряжение, материал корпуса и средняя сила выпрямленного тока

Мы предоставляем таблицу, где Вы сможете в зависимости от своих потребностей, осуществить выбор типа диода

Указанные технические характеристики могут изменяться по требованию производителя, поэтому перед покупкой уточняйте информацию продавца

Мы предоставляем таблицу, где Вы сможете в зависимости от своих потребностей, осуществить выбор типа диода. Указанные технические характеристики могут изменяться по требованию производителя, поэтому перед покупкой уточняйте информацию продавца.

Фото — Таблица низкочастотных диодов

Импортные (зарубежные) выпрямительные диоды (типа КВРС, SMD):

Фото — Таблица импортных диодов

Данные про силовые или высокочастотные диоды:

Фото — Силовые диоды

Выпрямительные схемы включения также бывают разные. Они могут быть однофазными (например, автомобильные и лавинные диоды) или многофазными (трехфазные считаются самыми популярными). Большинство выпрямители малой мощности для отечественного оборудования однофазны, но трехфазный очень важен для промышленного оборудования. Для генератора, трансформатора, станочных приспособлений.

Но при этом, для неконтролируемого мостового трехфазного выпрямителя используются шесть диодов. Поэтому его часто называют шестидиодным выпрямительным прибором. Мосты считаются импульсными и способны нормализовать и выпрямить даже нестабильный ток.

Для маломощных аппаратов (зарядного устройства) двойные диоды, соединенные последовательно с анодом первого диода, также соединены с катодом второго, а изготовлены в едином корпусе. Некоторые имеющиеся в продаже двойные диоды имеют в доступе все четыре терминала, которые можно настроить по своим потребностям.

Фото — Выпрямительный диод средней мощности

Для более высокой мощности одним дискретным устройством обычно используется каждый из шести диодов моста. Его можно применять как для поверхностного оборудования, так и для контроля более сложных приспособлений. Нередко шестидиодные мосты используют ограничительные схемы.

Видео: Принцип работы диодов

Что это такое

Это полупроводниковый диод с минимальным падением уровня напряжения во время прямого включения. Он имеет две главные составляющие: собственно, полупроводник и металл. Как известно, допустимый уровень обратного напряжения в любых промышленных электронный устройствах составляет 250 В. Такое U находит практическое применение в любой низковольтной цепи, препятствуя обратному течению тока.

Структура самого устройства несложна и выглядит следующим образом:

полупроводник;
стеклянная пассивация;
металл;
защитное кольцо.

При прохождении электрического тока по цепи положительные и отрицательные заряды скапливаются по всему периметру устройства, включая защитное кольцо. Скопление частиц происходит в различных элементах диода. Это обеспечивает возникновение электрического поля с последующим выделением определенного количества тепла.

На сколько вольт бывают светодиоды

Параметры светодиодов большей частью зависят от материала, из которого изготовлен p-n переход, хотя часть характеристик все же зависит от конструктива. Типовые значения рабочего напряжения и цвет свечения для маломощных элементов при токе 20 мА сведены в таблицу:

Материал	Цвет свечения	Диапазон прямых напряжений, В
GaAs, GaAlAs	Инфракрасный	1,1 – 1,6
GaAsP, GaP, AlInGaP	Красный	1,5 – 2,6
GaAsP, GaP, AlInGaP	Оранжевый	1,7 – 2,8
GaAsP, GaP, AlInGaP	Желтый	1,7 – 2,5
GaP, InGaN	Зеленый	1,7 – 4
ZnSe, InGaN	Голубой	3,2 – 4,5
Люминофор	Белый	2,7 – 4,3

Мощные осветительные светодиоды работают при больших токах. Так, кристалл популярного LED 5730 предназначен для длительной эксплуатации при токе 150 мА. Но из-за крутой ВАХ, стабилизирующей падение напряжения, его Uраб составляет около 3,2 В, что укладывается в указанное в таблице значение.

Индекс цветопередачи CRI

Один из неочевидных параметров в кодировке – значение CRI, определяющее, насколько естественным выглядит свечение. Средний параметр равен 100 – это солнечный свет; меньшее значение применимо к источникам искусственного света. Соответственно, чем выше CRI, тем лучше.

Помимо определения нужного типа прибора в магазине, цветовую маркировку можно использовать в практических целях. Например, зная расположение и цвет элементов, можно рассчитать сопротивление резистора. Для этого достаточно занести данные в форму онлайн калькулятора. Понимание систем маркировки облегчает правильное использованию диодов и решает множество проблем, связанных с выбором нужного типа устройства.

Немного подробнее о модуле и принципе его работы

Это полупроводниковый диод, который имеет свойство выдавать определенное значение напряжения вне зависимости от подаваемого на него тока. Это утверждение не является до конца верным абсолютно для всех вариантов, потому что разные модели имеют разные характеристики. Если подать очень сильный ток на не рассчитанный для этого модуль SMD (или любой другой тип), он попросту сгорит. Поэтому подключение выполняется после установки токоограничивающего резистора в качестве предохранителя, значение выходного тока которого равняется максимально возможному значению входного тока на стабилизатор.

Он очень похож на обыкновенный полупроводниковый диод, но имеет отличительную черту – его подключение выполняется наоборот. То есть минус от источника питания подается на анод стабилитрона, а плюс – на катод. Таким образом, создается эффект обратной ветви, который и обеспечивает его свойства.

Похожим модулем является стабистор – он подключается напрямую, без предохранителя. Используется в тех случаях, когда параметры входного электричества точно известны и не колеблются, а на выходе получается тоже точное значение.

Какие светодиоды стоят в лампах?

Наверное самое частое явление, вскрываешь лампу а там следующая картина, выгорел один из диодов. Если есть время и желание провести ремонт, то можно заменить вышедший из строя диод. Но появляется вопрос Какие светодиоды стоят в лампах?

Соответственно наш порядок действий

Вам необходимо воспользоватся вольтметром и определить напряжение светодиода. Вам может помочь в этом наша статья Как проверить светодиод?
Далее после того как вы определили весь светодиодный модуль вышел из строя или одиночный светодиод. Вам нужно определить тип светодиода, а именно его габариты корпуса. Измеряются они в миллиметрах. Вам может помочь в этом наша статья Размеры светодиодов . Но статья может и не пригодится так как, зачастую производители зачастую пишут тип светодиода на самой плате. Смотрите фото. Там будет указано 2835, 5050 или 5630 это и есть тип светодиода
Далее зная корпус диода и его напряжение вам не составит ни какого труда приобрести нужные вам светодиоды или светодиодные модули на Aliexpress. Или выпаять диод из другой похожей светодиодной лампы.

О корпусах чип-компонентов

По количеству выводов и размерным характеристикам корпусов все устройства можно разделить на такие группы:

2 вывода.
3 вывода.
4-5.
6-8.
8 и больше.

Реальная промышленность выпускает корпуса несколько быстрее по сравнению с тем, как обновляется статистика. Органы стандартизации часто не успевают за этим процессом, поэтому некоторые обновления могут запаздывать по отношению к элементам.

Интересно. На корпусе SMD устройств выводы присутствуют, либо отсутствуют. Если выводов нет — остаются одни контактные площадки. Либо применяют шарики припоя небольшого размера. Маркировка и габариты у деталей бывают разными в зависимости от производителя. Пример — конденсаторы с разными показателями высоты.

Монтаж с применением специального оборудование — главное назначение большей части корпусов и самого оборудования. Это связано с тем, что компоненты требуют специальные технологии по пайке.

Вам это будет интересно Особенности конденсатора

Преимущества светодиодного освещения

Будучи относительно новой технологией, светодиоды в большинстве случаев лучше многих источников освещения по качеству света, энергооэффективности, экологичности и рентабельности. Характеристики светодиодов превосходят параметры ламп высокого накаливания практически во всех областях применения, но такое освещение еще не может решить всех поставленных задач. Диоды белого оттенка уже прекрасно зарекомендовали себя как альтернатива люминесцентным трубчатым и лампам высокого давления. Но еще должно пройти небольшое количество времени, пока такие технологии начнут использовать в системе общественного пользования.

импульсные диоды

Импульсный диод — диод, предназначенный для работы в высокочастотных импульсных схемах.

Само название этих радиокомпонентов говорит о том, что они предназначаются для работы в схемах, где сигнал состоит из импульсов.

Импульсными называют диоды, имеющие малые длительности переходных процессов и предназначенные для работы в качестве ключевых элементов при воздействии импульсов малой длительности или при больших значениях импульсного тока. Такие диоды могут быть использованы в триггерных и генераторных схемах, ограничителях, коммутаторах и других импульсных устройствах. В качестве импульсных успешно используются точечные и микросплавные диоды, быстродействие которых увеличивается путем подбора легирующей примеси, уменьшающей время жизни неосновных носителей. Такой примесью к полупроводникуn‑типа может быть, например, золото.

Обычно импульсный диод представляет собой полупроводниковый диод с p-n-переходом, оптимизированный по собственной емкости корпуса, барьерной емкости и имеет малое времени восстановления обратного сопротивления (рассасывания неосновных носителей накопленных в базе диода при прямом токе).

рис 1 Уменьшение площади p-n-перехода приводит к уменьшению времени tуст и времени tвос .

Для уменьшения собственной емкости при изготовлении умышленно уменьшают площадь p-n-перехода (рис 1 ) и для снижения времени жизни неосновных носителей применяют сильно легированные полупроводниковые материалы, например, кремний легируют золотом для снижения времени обратного восстановления, поэтому импульсные диоды имеют невысокие предельные импульсные токи (до сотен мА) и небольшие предельные обратные напряжения (до десятков вольт), а также увеличенные обратные токи.

Также выпускаются импульсные диоды с барьером Шоттки .

Типичная барьерная емкость импульсного диода менее единиц пикофарад и время восстановления обратного сопротивления обычно не более 4 нс.

Лучшими импульсными характеристиками обладают некоторые специальные виды диодов, использующие разнообразные физические эффекты и свойства полупроводников для уменьшения времени переходных процессов, происходящих при переключении диода. К таким диодам в первую очередь относятся: диоды с накоплением заряда, диоды Шоттки , диоды Мотта, p-i-n-диоды.

В общем случае четкой границы для параметров и применимости тех или иных видов полупроводниковых диодов не существует. Например, диоды Шоттки могут применяться и в выпрямителях, и в качестве импульсных ключей, и как детекторные и смесительные диоды диапазона СВЧ. В свою очередь, многие универсальные диоды неплохо работают в импульсных режимах, а диоды СВЧ иногда могут использоваться и в низкочастотных диапазонах.

SMD-диоды

Цветовая температура светодиодных ламп

Особенность SMD-диодов, монтирующихся прямо на поверхность плат, – невозможность полноценной маркировки из-за небольших размеров. Отсюда – своеобразная система идентификации. Несколько способов различить такие диоды:

Обратить внимание на форму исполнения корпуса. У каждого типа есть характерный внешний вид, например, электролитические конденсаторы цилиндрические, керамические – в форме параллелепипеда.
Свериться с таблицей типоразмеров

Обычно это четыре цифры, которые обозначают габариты резистора в дюймах.

Для каждого типа корпуса и назначения предусмотрена своя система обозначений, что делает расшифровку неудобной.

SMD-диоды – маркировка отличается в зависимости от корпуса

Полярность SMD-диода

Малый размер также не позволяет разместить привычные различимые обозначения полярностей. При определении катода руководствуются следующим:

маркировка в виде цветных колец наносится на его сторону;
некоторые корпуса без цветовых символов имеют паз на стороне катода;
если на корпусе изображен треугольник, его вершина указывает на отрицательный полюс.

Это помогает избежать путаницы. Чаще всего во всех системах маркировки символы наносят на сторону катода, это справедливо и для SMD-элементов.

Маркировка SMD диодов, справочник кодовых обозначений

Существующие SMD диоды или другие типы деталей могут называться чипами, или СМД компонентами. В российской схематике и промышленности их нередко именуют ТМП — технология монтажа на поверхность. Количество деталей весьма велико, поэтому обозначения собраны в электронные базы и могут быть сохранены на компьютер для быстрого определения диода или иного компонента. Объемы баз разные, но все они включают по нескольку тысяч обозначений.

Любому практику полезно иметь подобный справочник, чтобы не тратить времени на распознавание маркировки, поиск аналогов или иных вариантов использования. Иногда возникает возможность замены обычных диодов или других деталей на чипы, что дает немалый выигрыш:

уменьшается размер;
снижаются паразитные эффекты, проявляющиеся в емкости и индуктивности;
улучшается работа с сигналами малых уровней.

На первый взгляд, разобраться в многообразии чипов непросто, однако, составители справочников это понимают и объединяют все данные по группам. Отдельно рассматриваются диоды, конденсаторы, резисторы и прочие типы. Это несколько упрощает ориентирование в огромных массивах данных.

Маркировка диодов

На корпусе диода обычно указывают материал полупроводника, из которого он изготовлен (буква или цифра), тип (буква), назначение или электрические свойства прибора (цифра), букву, соответствующую разновидности прибора, и дату изготовления, а также его условное обозначение.

Условное обозначение диода (анод и катод) указывает, как нужно подключать диод на платах устройств. Диод имеет два вывода, один из которых катод (минус), а другой — анод (плюс).

Условное графическое изображение на корпусе диода наносится в виде стрелки, указывающей прямое направление, если стрелки нет, то ставится знак «+».

На плоских выводах некоторых диодов (например, серии Д2) прямо выштамповано условное обозначение диода и его тип. При нанесении цветового кода, цветную метку, точку или полоску наносят ближе к аноду (рис. 1).

Для некоторых типов диодов используется цветная маркировка в виде точек и полосок (табл. 1). Диоды старых типов, в частности точечные, выпускались в стеклянном оформлении и маркировались буквой «Д» с добавлением цифры и буквы, обозначающих подтип прибора. Германиево-индиевые плоскостные диоды имели обозначение «Д7».

Рис. 1. Нанесение цветового кода на диоды.

Таблица 1 Цветовая маркировка полупроводниковых диодов.

Тип диода	Цвет кольца (к), точки (т)
со стороны катоде (в середине корпуса)	со стороны анода
		Оранжевая т Голубая т. Зеленая т. Черная т. Красная т.
	Красная т. Оранжевая т. Желтая т. Голубая т. Зеленая и голубая т. Две желтые т. Две белые т. Две зеленые т.	Красная т.
	Желтая т. Оранжевая т.	Зеленая т.
		Желтая т.
	Белая или желтая полоса на торце корпуса	Зеленая т. Красная т. Белая или желтая т.
	Метка черного, зеленого или желтого цвета	Черная т. Зеленая т.

* Цвет корпуса коричневый.

Тип диода	Цвет кольца (к), точки (т)
со стороны катода (в середине корпуса}	со стороны анода
		Оранжевое к. Красное к. Зеленое к. Желтое к. Голубое к.
КД243Ж	Фиолетовое к. Оранжевое к. Красное к. Зеленое к. Желтое к. Голубое к.
КД510А	Одно широкое и два узких зеленых к.
2Д510А	Одно широкое и одно узкое зеленое к.
КД521А		1 шир + 2 узкие
КД521Б		Синие полосы
КД521В		Желтые полосы
КД522А	Одно узкое черное к.	Одно широкое
КД522Б	Два узких черных к.	Черное кольцо
КД522В	Три узких черных к.	+ тип диода

Литература: В.М. Пестриков. Энциклопедия радиолюбителя.

Диоды считаются «клапанами» в электрической цепи. Это двухконтактный полупроводниковый элемент с двумя активными электродами, анодом и катодом, между которыми ток может протекать только однонаправленно. Применяются в различных электросхемах, где требуется односторонний эффект диода. Для изготовления приборов чаще всего применяется кремний, германий.

Цветовая маркировка стабилитрона

Для обозначения параметров стабилитрона используются цветные отметки, выполненные в виде опоясывающих корпус полосок. Отрицательный контакт (катод) обозначается черной (иногда серой) полосой. Необходимо учитывать, что у отечественных деталей черное кольцо может обозначать как катод, так и анод. На импортных деталях цветные кольца находятся ближе к отрицательному выводу.

Цвет (или сочетание цветов) полосок обозначает тип стабилитрона. Это несколько усложняет процесс идентификации, так как надо сначала определить сам тип стабилитрона, потом найти сведения о его параметрах. Однако, малый размер деталей не позволяет нанести подробную информацию, поэтому приходится решать вопрос наиболее надежным способом. Маркировка не стирается, не меняет цвет при нагреве, что позволяет определить номинал и тип стабилитрона даже после короткого замыкания прибора.

Полупроводники Шоттки в современном мире

Диоды Шоттки получили широкую популярность и распространение во всех сферах современной жизни, особенно в электронике. Их можно найти как сдвоенные выпрямительные диоды, где два полупроводника установлены в одном корпусе и концы анодов или катодов связаны между собой, так и простые, также бывают очень маленькими (например, очень часто встречается в мелких электрических деталях).

Этот полупроводник очень часто используют в импульсных блоках питания в бытовой технике, что значительно снижает потери и улучшает тепловой режим работы. Также данные электронные элементы используются в транзисторах в качестве выпрямителей тока, и в таких специальных диодах, которые используют для объединения параллельных источников питания.

Как работает светодиодная лента

Светодиодная лента – гибкий диэлектрик со стандартной длиной 5 метров, на который припаяны светодиоды и резисторы, размещены токопроводящие дорожки. На обратную сторону нанесен клей и покрыт пленкой. Задача резисторов – сгладить пульсации тока. Диоды могут состоять из одного или нескольких кристаллов. При подключении к источнику питания электроток превращается в свет.

Светодиодную ленту нельзя подключать к сети на 220 В и 15 А как светильники. Маленькие кристаллы просто сгорят, поэтому в схемы включаются различные блоки, снижающие и выпрямляющие напряжение, уменьшающие ток. Для RGB полосы требуется контроллер, управляющий цветами.