Диод 1N4148 характеристики, аналоги: КД522Б, LL4148, LS4148

sod-123.jpg

Под заказ со склада поставщика

Формирование заказа в течение 24 часов

Характеристики

Основные

  • Монтаж

Технические

  • Корпус

Электрические

  • Прямое напряжение max
  • Импульсный прямой ток
  • Обратный ток утечки
  • Мощность0.45Вт
  • Периодическое обратное напряжение
  • Емкость перехода120пФ

Общие

  • Производитель

Спецификация

Спецификация0.48Мб

1181039286114.pdf

Диод Шоттки

x

Обозначение, применение и параметры диодов Шоттки

1n5819.png

К многочисленному семейству полупроводниковых диодов названных по фамилиям учёных, которые открыли необычный эффект, можно добавить ещё один. Это диод Шоттки.

Немецкий физик Вальтер Шоттка открыл и изучил так называемый барьерный эффект возникающий при определённой технологии создания перехода металл-полупроводник.

Основной “фишкой” диода Шоттки является то, что в отличие от обычных диодов на основе p-n перехода, здесь используется переход металл-полупроводник, который ещё называют барьером Шоттки. Этот барьер, так же, как и полупроводниковый p-n переход, обладает свойством односторонней электропроводимости и рядом отличительных свойств.

В качестве материала для изготовления диодов с барьером Шоттки преимущественно используется кремний (Si) и арсенид галлия (GaAs), а также такие металлы как золото, серебро, платина, палладий и вольфрам.

На принципиальных схемах диод Шоттки изображается вот так.

schottky.png

Как видим, его изображение несколько отличается от обозначения обычного полупроводникового диода.

Кроме такого обозначения на схемах можно встретить и изображение сдвоенного диода Шоттки (сборки).

sdvoenniy-diod.png

Сдвоенный диод – это два диода смонтированных в одном общем корпусе. Выводы катодов или анодов у них объединены. Поэтому такая сборка, как правило, имеет три вывода. В импульсных блоках питания обычно применяются сборки с общим катодом.

Так как два диода размещены в одном корпусе и выполнены в едином технологическом процессе, то их параметры очень близки. Поскольку они размещены в едином корпусе, то и температурный режим их одинаков. Это увеличивает надёжность и срок службы элемента.

У диодов Шоттки есть два положительных качества: весьма малое прямое падение напряжения (0,2-0,4 вольта) на переходе и очень высокое быстродействие.

К сожалению, такое малое падение напряжения проявляется при приложенном напряжении не более 50-60 вольт. При дальнейшем его повышении диод Шоттки ведёт себя как обычный кремниевый выпрямительный диод. Максимальное обратное напряжение для Шоттки обычно не превышает 250 вольт, хотя в продаже можно встретить образцы, рассчитанные и на 1,2 киловольта (VS-10ETS12-M3).

Так, сдвоенный диод Шоттки (Schottky rectifier) 60CPQ150 рассчитан на максимальное обратное напряжение 150V, а каждый из диодов сборки способен пропустить в прямом включении 30 ампер!

60cpq150.png

Также можно встретить образцы, выпрямленный за полупериод ток которых может достигать 400А максимум! Примером может служит модель VS-400CNQ045.

Очень часто в принципиальных схемах сложное графическое изображение катода попросту опускают и изображают диод Шоттки как обычный диод. А тип применяемого элемента указывают в спецификации.

К недостаткам диодов с барьером Шоттки можно отнести то, что даже при кратковременном превышении обратного напряжения они мгновенно выходят из строя и главное необратимо. В то время как кремниевые силовые вентили после прекращения действия превышенного напряжения прекрасно самовосстанавливаются и продолжают работать. Кроме того обратный ток диодов очень сильно зависит от температуры перехода. На большом обратном токе возникает тепловой пробой.

К положительным качествам диодов Шоттки кроме высокого быстродействия, а, следовательно, малого времени восстановления можно отнести малую ёмкость перехода (барьера), что позволяет повысить рабочую частоту. Это позволяет использовать их в импульсных выпрямителях на частотах в сотни килогерц. Очень много диодов Шоттки находят своё применение в интегральной микроэлектронике. Выполненные по нано технологии диоды Шоттки входят в состав интегральных схем, где они шунтируют переходы транзисторов для повышения быстродействия.

В радиолюбительской практике прижились диоды Шоттки серии 1N581x (1N5817, 1N5818, 1N5819). Все они рассчитаны на максимальный прямой ток (IF(AV)) – 1 ампер и обратное напряжение (VRRM) от 20 до 40 вольт. Падение напряжения (VF) на переходе составляет от 0,45 до 0,55 вольт. Как уже говорилось, прямое падение напряжения (Forward voltage drop) у диодов с барьером Шоттки очень мало.

Также достаточно известным элементом является 1N5822. Он рассчитан на прямой ток в 3 ампера и выполнен в корпусе DO-201AD.

Также на печатных платах можно встретить диоды серии SK12 – SK16 для поверхностного монтажа. Они имеют довольно небольшие размеры. Несмотря на это SK12-SK16 выдерживают прямой ток до 1 ампера при обратном напряжении 20 – 60 вольт. Прямое падение напряжения составляет 0,55 вольт (для SK12, SK13, SK14) и 0,7 вольт (для SK15, SK16). Также на практике можно встретить диоды серии SK32 – SK310, например, SK36, который рассчитан на прямой ток 3 ампера.

Применение диодов Шоттки в источниках питания.

Диоды Шоттки активно применяются в блоках питания компьютеров и импульсных стабилизаторах напряжения. Среди низковольтных питающих напряжений самыми сильноточными (десятки ампер) являются напряжения +3,3 вольта и +5,0 вольт. Именно в этих вторичных источниках питания и используются диоды с барьером Шоттки. Чаще всего используются трёхвыводные сборки с общим катодом. Именно применение сборок может считаться признаком высококачественного и технологичного блока питания.

Выход из строя диодов Шоттки одна из наиболее часто встречающихся неисправностей в импульсных блоках питания. У него может быть два “дохлых” состояния: чистый электрический пробой и утечка. При наличии одного из этих состояний блок питания компьютера блокируется, так как срабатывает защита. Но это может происходить по-разному.

В первом случае все вторичные напряжения отсутствуют. Защита заблокировала блок питания. Во втором случае вентилятор “подёргивается” и на выходе источников питания периодически то появляются пульсации напряжения, то пропадают.

То есть схема защиты периодически срабатывает, но полной блокировки источника питания при этом не происходит. Диоды Шоттки гарантированно вышли из строя, если радиатор, на котором они установлены, разогрет очень сильно до появления неприятного запаха. И последний вариант диагностики связанный с утечкой: при увеличении нагрузки на центральный процессор в мультипрограммном режиме блок питания самопроизвольно отключается.

Следует иметь в виду, что при профессиональном ремонте блока питания после замены вторичных диодов, особенно с подозрением на утечку, следует проверить все силовые транзисторы выполняющие функцию ключей и наоборот: после замены ключевых транзисторов проверка вторичных диодов является обязательной процедурой. Всегда необходимо руководствоваться принципом: беда одна не приходит.

Проверка диодов Шоттки мультиметром.

Проверить диод Шоттки можно с помощью рядового мультиметра. Методика такая же, как и при проверке обычного полупроводникового диода с p-n переходом. Но и тут есть подводные камни. Особенно трудно проверить диод с утечкой. Прежде всего, элемент необходимо выпаять из схемы для более точной проверки. Достаточно легко определить полностью пробитый диод. На всех пределах измерения сопротивления неисправный элемент будет иметь бесконечно малое сопротивление, как в прямом, так и в обратном включении. Это равносильно короткому замыканию.

Сложнее проверить диод с подозрением на “утечку”. Если проводить проверку мультиметром DT-830 в режиме “диод”, то мы увидим совершенно исправный элемент. Можно попробовать измерить в режиме омметра его обратное сопротивление. На пределе “20кОм” обратное сопротивление определяется как бесконечно большое. Если же прибор показывает хоть какое-то сопротивление, допустим 3 кОм, то этот диод следует рассматривать как подозрительный и менять на заведомо исправный. Стопроцентную гарантию может дать полная замена диодов Шоттки по шинам питания +3,3V и +5,0V.

Где ещё в электронике используются диоды Шоттки? Их можно обнаружить в довольно экзотических приборах, таких как приёмники альфа и бета излучения, детекторах нейтронного излучения, а в последнее время на барьерных переходах Шоттки собирают панели солнечных батарей. Так, что они питают электроэнергией и космические аппараты.

Главная &raquo Радиоэлектроника для начинающих &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

  • Супрессор (защитный диод).

  • Динистор.

  • Что такое варикап?

Практически в любых импортных электронных устройствах можно встретить диоды 1n400х. Учитывая популярность этой серии, имеет смысл детально ознакомиться с описанием ее топового элемента. Речь идет о диоде 1N4007.Давайте рассмотрим его основные технические характеристики, назначение, маркировку и возможность замены отечественными и зарубежными аналогами.

Описание и применение диода 1n4007

В даташите этого элемента указано, что он является выпрямительным маломощным кремниевым диодом, который производится в корпусе из негорючего пластика (тип D0-41). Конструкция, цоколевка и типовые размеры устройства приведены ниже.

Конструкция полупроводникового элемента

Допустимые отклонения в размерах приведены в таблице:

Обозначения на рисунке Миллиметры Дюймы
min Max min max
A 4,10 5,20 0,161 0,205
В 2,00 2,70 0,079 0,106
С 0,71 0,86 0,028 0,034
D 25,40 1,000
E 1.27 0.05

Эти полупроводники также выпускаются в стандартном smd-корпусе (тип  D0-214), что делает возможным их использование в миниатюрных электронных устройствах.

1N4007 (M7) в SMD исполнении (катод отмечен полоской на корпусе)

Типовые размеры в миллиметрах для элементов SMD исполнения приведены ниже.

Размеры корпуса D0-214

Основное назначение устройства – преобразование переменного напряжение с рабочей частотой не более 70 Гц. Данный вид кремневых полупроводниковых элементов применяется в цепях и блоках питания различных электронных приборов малой и средней мощности.

Монтаж

Для установки элементов в корпусе D0-41 используется выводная схема монтажа, при этом допускается как горизонтальное, так и вертикальное положение детали (относительно печатной платы). Пайка должна производится «мягким» (низкотемпературным) припоем с точкой плавления менее 210-220°С, например, ПОС-61. Процесс должен занимать не более 10 секунд, чтобы не допустить перегрев элемента.

Заметим, что в даташите указана пороговая температура 260°С, но, как показывает практика, в данном случае лучше перестраховаться, чем испортить деталь и тратить время на ее выпаивание обратно.

Диоды в корпусе D0-215, как и все SMD элементы, устанавливаются по методике поверхностного монтажа, с применением для этой цели специальной паяльной пасты.

Технические характеристики in4007

Перечислим основные параметры для всей серии (информация взята с официального даташита производителя). Начнем с VRM (reverse voltage max) — допустимой величины обратного напряжения 1n400x (здесь и далее последняя цифра модели соответствует порядковому номеру в списке):

  1. 50 В;
  2. 100 В;
  3. 200 В;
  4. 500 В;
  5. 600 В;
  6. 800 В;
  7. 1000 В.

Допустимое RMS (среднеквадратическая величина):

  1. 35 В;
  2. 70 В;
  3. 140 В;
  4. 280 В;
  5. 420 В;
  6. 560 В;
  7. 700 В.

Пиковое значение Vdc:

  1. 50 В;
  2. 100 В;
  3. 200 В;
  4. 400 В;
  5. 600 В;
  6. 800 В;
  7. 1000 В.

Другие технические параметры:

  • Максимальное значение выпрямленного тока при работе в штатном режиме и температуре элемента 50 °С – 1 Ампер.
  • Допустимая величина тока при импульсе длительностью до 8 мсек – 30 Ампер.
  • Допустимый уровень падения напряжения на открытом переходе при силе тока 1 Ампер не более 1-го Вольта.
  • Пиковая величина обратного тока при штатном напряжении, при температуре элемента 30 °С – 5 мА, 90 °С – 50 мА.
  • Уровень емкости перехода – 15 пФ (значение приводится для постоянного напряжения 4,00 Вольта и частоты 1 МГц).
  • Уровень типичного теплового сопротивления – 50°С/Вт.
  • Максимальный уровень рабочей частоты – 1 МГц.
  • Границы диапазона рабочей температуры от -50 до 125 °С.
  • Быстродействие (стандартное время восстановления) более 500 нс;
  • Скорость обратного восстановления – 2 мс.
  • Допустимая температура хранения от -50 до 125 °С.
  • Вес элемента в корпусе в пластиковом корпусе D0-41 в пределах 0,33-0,35 грамм, для D0-214 – не более 0,3 г.

Маркировка диода in4007

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

Значимые элементы маркировки

Расшифровка:

  1. Наименование модели серии 1N4001-4007.
  2. Графический или буквенный или буквенно-цифровой код производителя радиодетали.
  3. 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

Замена

Несмотря на распространенность данной модели, может возникнуть ситуация, при которой нужного диода не окажется в домашнем запаснике. В таком случае следует прибегнуть к поиску альтернативы. С этим не будет проблем, поскольку есть компоненты, полностью совместимые или близкие по характеристикам.

Отечественные аналоги 1n4007

Идеальный вариант для замены – КД 258Д, его характеристики практически идентичны импортной модели, а по некоторым параметрам он даже превосходит ее.

КД 258Д – практически полный аналог 1N4007

Не смотря на очевидные преимущества отечественного аналога, у него есть существенный недостаток – высокая стоимость (по сравнению с 1N4007). Оригинал стоит порядка $0.05, в то время, как наша деталь порядка $1. Согласитесь, разница существенная.

В некоторых случаях можно использовать диоды Д226, КД208-209, КД243 и КД105, но предварительно потребуется проанализировать их характеристики на предмет совместимости с режимом работы в том или ином устройстве.

Зарубежные аналоги

Среди импортных деталей более широкий выбор для полноценной замены, в качестве примера можно привести следующие модели:

  • HEPR0056RT, выпускается компанией Моторола;
  • среди продукции Томпсон есть два полных аналога: BYW27-1000 и BY156;
  • у Филипса это BYW43;
  • и три компонента (10D4, 1N2070, 1N3549) от компании Diotec Semiconductor.

Кратко о достоинствах

Следует признать, что модельный ряд 1n400x получился довольно удачным. Отличные характеристики для своего класса, универсальность и самая низкая цена по сравнению с аналогами, сыграли немаловажную роль в популярности диодов этой серии.

Также следует отметить высокий уровень взаимозаменяемости, в частности элемент 1N4007 можно смело устанавливать в качестве альтернативы любой модели этого семейства.

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:

  1. 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
  2. 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.
  3. 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.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий