КД510А – диод низковольтный

x

Среди электронных компонентов существуют изделия, прочно занявшие определенные ниши рынка на многие десятилетия. Удалось им это за счёт удачного сочетания стоимости, технических параметров, массогабаритных показателей. К таким приборам относится серия кремниевых диодов 1N4001-1N4007. В своей сфере они вне конкуренции.

1n400x.jpg

Описание диодов серии 1N400X

Самая популярная у разработчиков, производителей и любителей серия выпрямительных кремниевых одноамперных диодов – 1N400X, где X=1…7 (означает номер прибора в серии).

Выпускаются диоды в корпусе DO-41, специально разработанном для двухвыводных полупроводниковых приборов, предназначенных для относительно больших токов и напряжений. Он представляет собой цилиндр из негорючего полимера и двумя проволочными выводами. Катод маркирован кольцевой полосой белого (серебристого) цвета. Другое название пакета – DO-204-AL. Также употребляется маркировка SOD-66. Для этого корпуса установлены размеры:

  • диаметр пластикового цилиндра – 2,04…2,71 мм;
  • длина цилиндра – 4,07…5,2 мм;
  • диаметр вывода — 0,72…0,86 мм;
  • длина вывода до формовки – 25,4 мм.

Изгибать выводы можно на расстоянии не ближе 1,27 мм от корпуса.

Все приборы серии имеют одинаковые размеры, поэтому отличить их внутри линейки можно только по надписи на корпусе. К сожалению, диоды неизвестных производителей такую маркировку имеют не всегда. Применяются приборы серии 1N400X очень широко. Выпуск огромными сериями позволяет держать оптовую цену на диоды не более нескольких центов за штуку, и это также служит причиной бешеной популярности изделия.

Основные технические характеристики диодов

Диоды серии 1N400X, кроме максимального рабочего тока в 1 А, объединяют следующие параметры:

  • наибольший ток в импульсе (длительность 8,3 мс) – 30 А;
  • наибольшее падение напряжения в открытом состоянии – 1 В (обычно 0,6…0,8 В);
  • диапазон рабочих температур – минус 55…+125 °С;
  • наибольшее время пайки, /при температуре, – 10 с/260 °С (хотя при пайке вывести из строя этот диод — и даже изменить его параметры — не удавалось ещё никому);
  • тепловое сопротивление (типичное значение) – 50 °С/Вт;
  • наибольший вес – 0,35 грамм;
  • наибольший обратный ток (при наибольшем обратном напряжении) – 5 мкА.

Читайте также:  Что такое компаратор напряжения и для чего он нужен

Остальные параметры разнятся для каждой последней цифры в обозначении прибора:

Тип диода 1N4001 1N4002 1N4003 1N4004 1N4005 1N4006 1N4007
Максимальное обратное напряжение (постоянное), В 50 100 200 400 600 800 1000
Пиковое обратное напряжение (импульсное), В 50 100 200 400 600 800 1000
Допустимое среднеквадратичное значение обратного напряжения, В 35 70 140 280 420 560 700

Диоды этой серии предназначены для монтажа в любом положении.

По сравнению с импульсными диодами, приборы серии 1N4001 — 1N4007 имеют довольно большую ёмкость – около 20 пФ без приложения напряжения. Это снижает частотный диапазон работы выпрямительных элементов, зато любители используют их в качестве варикапов.

Эти низкочастотные диоды не предназначены для работы в качестве коммутирующих элементов. Производитель не регламентирует их время включения или выключения.

Применение выпрямительных диодов серии 1N400X

Область применения диодов определяется их техническими параметрами. Не обладая высокими частотными характеристиками, приборы 1N400X применяются, большей частью, в выпрямительных устройствах. Но эта сфера чрезвычайно широка, практически в любом устройстве с питанием от сети есть этот узел. Небольшие размеры и дешевизна диодов позволяют включать их параллельно там, где не хватает максимального рабочего тока и последовательно там, где не хватает напряжения – в некоторых случаях это выгоднее, чем применять диоды с повышенными характеристиками.

Также выпрямительные диоды применяются для включения параллельно индуктивностям для «срезания» отрицательного импульса при коммутации. Например, если управлять электромагнитным реле с помощью транзисторного ключа, то при коммутации возникнет всплеск обратного напряжения, и транзистор может выйти из строя. Чтобы этого избежать, параллельно обмотке реле включается полупроводниковый диод катодом к плюсу. Диод не оказывает влияния на работу в обычном режиме, но «съедает» отрицательный выброс.

Читайте также:  Что такое кварцевый резонатор и как он работает?

Также приборы этой серии можно применить для исключения подключения питания неверной полярности. Надо учитывать, что падение напряжения в открытом состоянии на диоде может достигать 1 В. Это может быть критичным при напряжениях питания 5 В и ниже. В этом случае надо применять германиевые приборы.

Отечественные и зарубежные аналоги

Полного отечественного аналога диодов (корпус, серия, характеристики линейки) нет. Поэтому к замене надо подходить творчески исходя из наличия места для установки.

Оптимальный вариант – КД258 в стеклянном корпусе («капелька). Параметры во многом совпадают, а также не будет противоречия по установочным размерам. Надо обратить внимание и на самый популярный отечественный диод на ток 1 А — это КД212 (с обратным напряжением 200 В). Замена несколько затруднена несовпадением габаритов.  Размеры в плане позволяют поставить КД212 вместо 1N4001 — 1N4007, но высота российского диода 6 мм против 2,7 у зарубежного, поэтому надо смотреть по наличию свободного пространства по вертикали. Также затрудняет прямую замену то, что расстояние между выводами у КД212 всего 5 мм, а выводы 1N400X можно согнуть на расстоянии не менее 8 мм (длина корпуса плюс 2х1,27 мм). И это также затрудняет непосредственную замену.

Если точно известно, что фактический прямой рабочий ток намного меньше 1 А, то можно попытаться заменить зарубежный прибор на КД105 или КД106. Их наибольший прямой ток – 0,3 А (обратное напряжение, соответственно, 800 и 100 В). Эти диоды по форме напоминают 1N400X, хотя по размерам больше. КД105 к тому же имеет ещё и ленточные выводы, что создает дополнительные проблемы для установки в существующие отверстия. Но можно попробовать припаять прямо к дорожкам с обратной стороны платы.

Если рабочего тока КД105(106) не хватает, то есть вариант замены на КД208. Здесь также придется решать проблему увеличенного размера корпуса, а также ленточных выводов. Можно поискать и другие аналоги, подходящие по параметрам – ничего сверхвыдающегося и уникального в характеристиках серии 1N400X нет.

Читайте также:  Что такое датчик Холла: принцип работы, устройство и способы проверки на работоспособность

Из зарубежных диодов отлично подходит на замену HER101…HER108 – одноамперный диод в том же корпусе. Стоит подороже, потому что его характеристики повыше – обратное напряжение до 1000 В. Этот прибор имеет высокое быстродействие. Но при такой замене эти параметры не задействуются.

Также надо обратить внимание на импортные изделия:

  • HERP0056RT;
  • BYW27-1000;
  • BY156;
  • BYW43;
  • 1N2070.

Во многих случаях эти приборы могут заменить 1N400X, но в каждом конкретном случае надо смотреть параметры.

Необходимость поиска аналога – редкий случай. Диод 1N400X продается в любом магазине электронных компонентов, добыть его можно из любого неисправного аппарата-донора. В этом случае перед установкой надо проверить исправность полупроводникового прибора.

Похожие статьи:most-150x150.jpg

Что такое диодный мост, принцип его работы и схема подключения

diod-1-150x150.jpg

Что такое полупроводниковый диод, виды диодов и график вольт-амперной характеристики

stabilitron-150x150.jpg

Принцип работы и основные характеристики стабилитрона

lm317-150x150.jpg

Описание характеристик, назначение выводов и примеры схем включения линейного стабилизатора напряжения LM317

Как работает микросхема TL431, схемы включения, описание характеристик и проверка на работоспособность

Что такое тиристор, как он работает, виды тиристоров и описание основных характеристик

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