Характеристики и принцип действия выпрямительных диодов

Вольт-амперная характеристика стабилитрона

Вольт-амперная характеристика (ВАХ) стабилитрона аналогично ВАХ диода и имеет две ветви: прямую и обратную. Прямая ветвь является рабочей для диода, а обратная ветвь характеризует работу стабилитрона, поэтому он включается в электрическую цепь в обратном направлении (катодом к плюсу, а анодом к минусу) по сравнению с диодом. Поэтому стабилитрон называю опорным диодом, а источник питания с данным полупроводниковым элементом называют опорным источником напряжения. Такой терминологий будем пользоваться и мы.

На обратной ветви вольт-амперной характеристик опорного диода выделим две характерные точки 1 и 3. Точка 1 отвечает минимальному значению тока стабилизации, который находится в пределах единиц миллиампер. Если ток, протекающий через стабилитрон, будет ниже точки 1, то он не сможет выполнять свои функции (не откроется). В случае превышения тока выше точки 3 опорный диод перегреется и выйдет из строя. Поэтому оптимальной точкой в большинстве случае будет точка посредине обратной ветви ВАХ, то есть точка 2. Тогда при изменении тока в широких пределах (смотрите ось Y) точка 2 будет изменять свое положение, перемещаясь вверх или вниз по обратной ветви, а напряжение будет изменяться незначительно (смотрите ось X).

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:

  1. Они обладают небольшим значением емкости перехода. Это дает возможность работы в условиях высоких частот, позволяет применять эти компоненты для создания цифровых схем.
  2. 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.
  3. 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

Проявление неисправностей диодов Шоттки

Как уже отмечалось, неисправность диодов Шоттки является одной из основных проблем современных блоков питания. Так по каким же предварительным признакам можно предположительно определить их неисправность? Таких признаков несколько. Во-первых, при пробоях и утечках вторичных выпрямительных диодов, как правило, срабатывает защита, и блок питания не запускается. Это может проявляться по-разному:

  • При включении блока питания вентилятор «дергается», т. е. совершает несколько оборотов и останавливается; после этого выходные напряжения полностью отсутствуют, т. е. источник питания блокируется.
  • После включения блока питания вентилятор «дергается» постоянно, на выходах блока питания можно наблюдать пульсации напряжения, т. е. защита срабатывает периодически, но блок питания при этом полностью не блокируется.
  • Признаком неисправности диодов Шоттки является чрезвычайно сильный разогрев вторичного радиатора, на котором они установлены.
  • Признаком утечки диодов Шоттки может являться самопроизвольное выключение блока питания, а значит и компьютера, при увеличении нагрузки (например, при запуске программ, обеспечивающих 100% загрузку процессора), а также невозможность запустить компьютер после «апгрейда», хотя мощность блока питания является достаточной.

Кроме того, необходимо осознавать, что в блоках питания с плохой и непродуманной схемотехникой, утечки выпрямительных диодов приводят к перегрузкам первичной цепи и к всплескам тока через силовые транзисторы, что может стать причиной их отказа. Таким образом, профессиональный подход к ремонту блоков питания, диктует обязательную проверку вторичных выпрямительных диодов при каждой замене силовых транзисторов-ключей первичной части блока питания.

Бессвинцовые свойства

SB340 соответствует классу 1А международного стандарта JEDEC JESD 201. Данная характеристика относит его к потребительским товарам и определяется защищенность от паразитной коррозии олова (образованию вискеров) на выводах при эксплуатации. На это также указывают символы «Е3», в самом начале технического описания.

Как известно, применение экологических норм снижает устойчивость полупроводниковых приборов к воздействию внешних факторов окружающей среды, особенно при резких перепадах температур. Недостатком образования вискеров страдают все изделия, сделанные по бессвенцовым технологиям с использованием чистого олова (Sn)

Рядовые потребители с этим явлением практически не встречаются, поэтому не обращают внимание на самый низкий класс соответствия по стандарту JESD 201 — 1А. Для решения повседневных задач его достаточно, а с применением свинцового припоя проблема становится вовсе не актуальной

Несмотря на это, производители стараются в какой-то степени нивелировать негативные последствия применения безсвинцовых технологий при производстве и постоянно совершенствуют свою продукцию следуя требованиям того же JEDEC. Одним из таких способов является проведение тестов паяемости J-STD-002 и JESD 22-B102, которым SB340 от Vishay соответствует.

Соответствию требований экологических норм для своей продукции придерживаются не все компании-производители. Тем более, что в России нет жестких требований их применения. Для получения более подробной информации смотрите даташит от изготовителя устройства.

Устройство

Полупроводниковый диод – это двухполюсный прибор, изготовленный из полупроводникового вещества, пропускающий ток в одном направлении и практически не пропускающий в другом.

Главный элемент диода – кристаллическая составляющая с p-n переходом, к которой припаивают (приваривают) металлический анод и катод. Прохождение прямого тока осуществляется при подаче на анод положительного, относительно катода, потенциала.

Обратите внимание! В направлении прямого тока происходит движение дырок. Движение электронов осуществляется в противоположном направлении

Устройство диодов может быть точечным, плоскостным, поликристаллическим.

Устройство точечного и плоскостного п/п прибора

Дополнительная информация. Принципиальных отличий между точечными и плоскостными двухполюсными приборами не существует.

Устройство точечного диода показано на рисунке (а).

При приваривании тонкой иглы, с нанесённой на неё примесью, к пластине из полупроводника, с обусловленным видом электропроводности, происходит образование полусферического мини p-n перехода, с другим типом проводимости. Это действие получило название – формовка диода.

Изготовление плоскостного двухполюсника осуществляется методом сплавления диффузии. На рисунке (б) представлены сплавной германиевый диод, принцип его устройства. В пластине германия n-типа, при вплавлении туда капли индия при 500 градусах, образуется слой германия р-типа. Выводные контакты, припаиваемые к основной пластине германия и индия, изготавливают из никеля.

При производстве полупроводниковых пластин применяются германий, кремний, арсенид галлия и карбид. В качестве основы точечного и плоскостного двухполюсников используют полупроводниковые монокристаллические пластины с правильным по всему объему строением.

В поликристаллических двухполюсниках p-n переход образуется полупроводниковыми слоями, в состав которых входит большое количество беспорядочно ориентированных малых кристаллов, не представляющих единой монокристаллической формы. Это селеновые, титановые и медно-закисные двухполюсники.

READ  Как сделать заземление в частном доме: виды контуров и инструкция по монтажу

Недостатки

Диод Шоттки

Основной недостаток диода 1N5822 – это низкое обратное напряжение, равное 40 вольтам. Данная проблема свойственна всем барьерам Шоттки и объясняется особенностью их строения. Обычный диод после пробоя повышенным обратным напряжением в ряде случаев способен вернуться к нормальной работе. С диодами Шоттки, такими как 1N5822, подобного чуда уже не произойдёт, и деталь полностью выйдет из строя. Такая характеристика по обратному вольтажу обрекает эти электронные компоненты на работу только в низковольтных цепях. Значит, существенно снижаются их универсальность и количество устройств, в которых их можно встретить.

Второй минус 1N5822 состоит в высоком обратном токе утечки. Речь идёт о таком подключении детали, при котором на катод приложен больший потенциал, чем на анод. В идеале p-n переход не должен проводить ток в таком направлении. На деле некоторая часть зарядов всё-таки протекает и в обратную сторону. Поэтому данный ток называется утечкой, т.е. чем-то нежелательным и неправильным.

Данная проблема свойственна опять же всем барьерам Шоттки, а не только 1N5822. Конкретно для этого диода ток утечки сильно зависит от температуры и может достигать 0,2 ампер. При этом проблема имеет лавинообразный характер, т.е., если через диод начинает протекать обратный ток, то он нагревается. Повышение температуры, в свою очередь, приводит к возрастанию утечки. Это ещё сильнее увеличивает нагрев. Так по замкнутому кругу, пока деталь окончательно ни перегреется, и ни произойдёт её тепловой пробой, имеющий необратимый характер. Поэтому, если 1N5822 будет использоваться в режимах, близких к перегрузке, следует позаботиться об отводе лишнего тепла.

1N5822 диод характеристики которого позволяют использовать его в выходных цепях современных блоков питания. Он с каждым днём становится всё более востребованным. Объясняется это способностью работать на больших для такого корпуса токах до 3 ампер и при достаточно высоких частотах.

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

Отличие от других полупроводников

Этот электронный элемент отличается от других тем, что в нем в качестве преграды используется металл — полупроводник, который имеет одностороннюю электропроводимость, и обладающий многими другими отличительными свойствами. Такими металлами-полупроводниками могут быть арсенид галлий, золото, карбид кремния, вольфрам, германий, палладий, платина и так далее.

От выбранного металла будет зависеть и вся работа электронного элемента Шоттки. Особенно часто используют кремний, потому что он надежнее других, хорошо работает на больших мощностях. Также чаще других металлов используют полупроводник на основе арсенида галлия (GaAs) — химическое соединение мышьяка и галлия, реже — на основе германия (Ge). Технология изготовления этих электронных элементов очень проста, поэтому он и является самым дешевым.

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.

Низковольтные диоды

Особенность диодов Шоттки состоит в том, что они являются низковольтными. Если приложенная разность потенциалов превышает некоторый допустимый уровень, то в соответствии с квантовыми законами происходит пробой, который в обычном полупроводниковом радиокомпоненте может быть туннельным, лавинным или тепловым. После первых двух диод восстанавливается и продолжает исправно работать. Тепловой пробой означает фатальную поломку.

Мост из диодов Шоттки

Однако чувствительность этих радиокомпонентов не всегда является их недостатком. Например, благодаря этой характеристике диоды с барьером Шоттки используются в особо чувствительных гетеродинах, которые получают способность обрабатывать радиосигналы очень малой мощности.

Основные параметры:

  1. Максимальное постоянное обратное напряжение;
  2. Максимальное импульсное обратное напряжение;
  3. Максимальный (средний) прямой ток;
  4. Максимальный импульсный прямой ток;
  5. Постоянное прямое напряжение на диоде при заданном прямом токе через него;
  6. Обратный ток диода при предельном обратном напряжении;
  7. Максимальная рабочая частота диода;
  8. Время обратного восстановления;
  9. Общая емкость диода.

В диодах с барьером Шоттки пробой всегда бывает только тепловым. Такова особенность металло-полупроводникового перехода. При большом обратном смещении элемент выходит из строя и нуждается в замене. Этим, кстати, объясняется сильная чувствительность диодов Шоттки к статическому электричеству – при их монтаже и обслуживании радиоаппаратуры с этими элементами необходимо заземлять спецодежду и инструменты.

Диод Шоттки на электросхеме

Типы стандартных выпрямителей

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

  1. 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;
  2. 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;
  3. 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.

READ  Устройство системы антиобледенения кровли и водостоков при помощи саморегулирующегося греющего кабеля

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

Описание детали

Внешне электронный компонент ничем не отличается от обыкновенного диода. Его миниатюрный корпус DO-201AD имеет форму цилиндра. Он изготовлен из жаростойкого чёрного пластика. По бокам – два медных вывода, называемых анодом и катодом. Они необходимы для фиксации 1N5822 на печатной плате и связи детали с другими элементами схемы. Выводы покрыты тонким слоем припоя. Если деталь новая, то они имеют характерный серебристый блеск. После установки диода на нужное место ножки укорачиваются до минимального размера.

Рассматриваемая деталь относится к категории так называемых диодов с барьером Шоттки. Их основное отличие от обыкновенных полупроводниковых выпрямителей, на подобие 1N4007, – это низкое падение напряжения при включении в прямом направлении. Оно составляет 0,2-0,4 В против типичного для обычных кремневых диодов 0,6-0,7 В.

Такая особенность позволяет использовать диод Шоттки 1N5822 в схемах с более высокими токами. Ведь, чем ниже падение напряжения на диоде, тем меньше рассеиваемая на нём мощность. Отсюда следует другое достоинство этой категории выпрямителей. На их кристалле выделяется малое количество теплоты, поэтому корпус детали имеет меньшие габариты, и в некоторых случаях можно избежать применения радиаторов или принудительного охлаждения.

Дополнительная информация. Включив два диода параллельно, можно добиться ещё меньшего падения напряжения. Это, в свою очередь, удвоит максимально допустимый ток через такую сборку. Такое решение часто применяется производителями электроники. Также выпускаются детали, которые уже содержат два включенных параллельно диода в одном корпусе.

Ещё одна особенность диодов Шоттки, в т.ч. и 1N5822, вытекает из его строения. В данной детали привычный электроннодырочный p-n переход заменён структурой металл-полупроводник. Такое строение позволило существенно снизить входную паразитную ёмкость элемента и, как следствие, использовать его в более высокочастотных схемах.

Строение диода Шоттки

Производство диодов Шоттки

В качестве полупроводниковой составляющей используются стандартные материалы – кремний, германий и арсенид галлия. На них в процессе изготовления радиокомпонентов напыляются такие металлы, как золото, серебро, палладий, вольфрам. Именно эти элементы таблицы Менделеева обеспечивают достаточно высокий потенциальный барьер, определяющий функциональность диодов Шоттки. Германиевые радиокомпоненты показывают высокую устойчивость к изменению температурного режима, поэтому данный материал чаще кремния и арсенида галлия используется при производстве диодов для мощных схем питания. Зато кремниевые и галлиевые элементы демонстрируют лучшие частотные параметры.

Как проверить

Вообще, он проверяется как обычный диод. Проверка основана на том, что они в одном направлении пропускают ток и имеют малое сопротивление, во втором ток не пропускают и сопротивление имеют высокое — почти обрыв.

Чтобы проверить диод Шоттки мультиметром, переводим его в режим прозвонки. Прикладываем щупы к выводам проверяемой детали. В одном положении должно «звониться», поменяв щупы, должна получить обрыв. Если «звонится» и в любом положении щупов — переход пробит и диод неисправен. Но никакие другие характеристики мультиметром вы не проверите. Можно только сказать работает он или пробит, а также где анод и катод.

Можно проверить диод Шоттки имея обычный мультиметр. В обратном положении должен показывать «обрыв».

Где анод, а где катод? Анод там где положительный щуп, катод — где земляной при таком положении когда диод ток пропускает. В обычном исполнении (КД) катод там, где корпус имеет расширение.

Проверить исправность диода Шоттки вообще не проблема, если имеете универсальный тестер. В слоты вставляем ножки детали и нажимаем на кнопку тестирования. На экране должен высветиться символ диода и характеристики, которыми он обладает. Перечень характеристик зависит от модели измерителя, но падение напряжения на прямом переходе, напряжение пробоя и обратный ток должны быть обязательно. А ещё вам распишут, к какому слоту подключён анод, а к какому катод. Если он сдвоенный, то и общий коллектор/база будут прописаны.

Принцип действия

Необходимый эффект при работе устройства создают особенности p-n перехода. Заключаются в том, что рядом с переходом двух полупроводников встраивается слой, который характеризуется двумя моментами: большим сопротивлением и отсутствием носителей заряда. Далее при воздействии на данный запирающий слой переменного напряжения извне толщина его уменьшается и впоследствии исчезает. Возрастающий во время этого ток и является прямым током, который проходит от анода к катоду. В случае перемены полярности внешнего переменного напряжения запирающий слой будет больше, и сопротивление неминуемо возрастет.

ВАХ выпрямительного диода (вольт-амперная характеристика) также дает представление о специфике работы выпрямителя и является нелинейной. Выглядит следующим образом: существует две ветви – прямая и обратная. Первая отражает наибольшую проводимость полупроводника при возникновении прямой разницы потенциалов. Вторая указывает на значение низкой проводимости при обратной разнице потенциалов.

Вольт-амперные характеристики выпрямителя прямо пропорциональны температуре, с повышением которой разность потенциалов сокращается. Электрический ток не пройдет через устройство в случае низкой проводимости, но лавинный пробой происходит в случае возросшего до определенного уровня обратного напряжения.

Цоколевка диода 1N5819

Чтобы диод работал корректно, он должен быть правильно подключен в подготавливаемую схему. Для этого мастеру необходимо грамотно определить катодный и анодный полюса изделия. Маркировка катода на варианте рассматриваемой модели, снабженном длинными выводами, имеет вид светлой полосы, нанесенной по периметру цилиндрического корпуса с соответствующего конца. Часто она наносится серебряной краской. Анод никак специально не маркируется. SMD-исполнение также снабжают полосами.

Чтобы диодный компонент функционировал нормально, минусовой полюс, отмеченный полоской, необходимо подключать к отрицательному полюсу источника тока (или напряжения, в зависимости от того, в какой схеме используется диод). Анод, в свою очередь, соединяют с положительно заряженным полюсом.

Цоколевка диодного элемента

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

READ  Что такое удельное сопротивление

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.

Маркировка выпрямительных диодов

В зависимости от конструкций и назначения, выпрямительные диоды маркируются следующим образом:

Исходя из таких данных, мы имеем следующие расшифровки:

КД – импульсный или выпрямительный диод кремниевого исполнения;

КЦ – кремниевые блоки выпрямительного типа.

Перед тем, как купить выпрямительные диоды в Харькове, Москве и любых других городах, обязательно уточняйте справочные характеристики у продавцов-консультантов.

Выпрямительный диод — это прибор проводящий ток только в одну сторону. В основе его конструкции один p-n переход и два вывода. Выпрямительный диод изменяет ток переменный на постоянный. Помимо этого, выпрямительные диоды повсеместно практикуют в электросхемах умножения напряжения, цепях, где отсутствуют жесткие требования к параметрам сигнала по времени и частоте.

  • Принцип работы
  • Основные параметры устройств
  • Выпрямительные схемы
  • Импульсные приборы
  • Импортные приборы

Размеры и цоколёвка диода 1N5822

Каждый тип корпуса радиодетали имеет свои определённые размеры. Также отличаются количество выводов и их назначение. Данные вещи учитываются на стадии проектирования печатной платы, когда она представляет лишь компьютерную модель. Поэтому, не зная габариты и назначение выводов электронного компонента, его невозможно применить для создания нового устройства.

Анод и катод диода 1N5822 располагаются по бокам детали. Чтобы определить, где какой вывод, на корпусе имеется специальная маркировка в виде полоски. Она нанесена со стороны катода. Выводы изготовлены из медной проволоки диаметром от 1,22 до 1,32 мм. Для программ, которые не жалуют метрическую систему измерения, придётся учесть размеры в дюймах. В таком случае толщина выводов составляет от 0,048 до 0,052 inch. Такие размеры взяты не с потолка, ведь выводы детали должны уверенно и без нагрева выдерживать проходящие по ним токи.

Полоска на 1N5822

Обратите внимание! Большинство импортных и отечественных диодов имеет полоску со стороны катода. Некоторые советские детали маркируются наоборот, т.е

полоска со стороны анода. Неправильное включение может привести к выходу из строя, как самого диода, так и некоторых (иногда весьма редких и дорогих!) деталей на плате, в которую он установлен.

Нормируется и длина ножек радиодетали. У 1N5822 она составляет ровно 25,4 мм или 1 inch. Производители не экономят на меди для изготовления выводов, поэтому их длина всегда делается с запасом. После установки детали на печатную плату лишние фрагменты ножек откусываются с помощью кусачек. В некоторых случаях выводы диода не укорачиваются и оставляются с целью дополнительного охлаждения. Производители качественной электроники подобных методов не приемлют, ведь тяжёлая деталь, установленная на длинных ножках, со временем их отломит.

Не менее важны и размеры корпуса. Диод 1N5822 в корпусе DO-201AD имеет длину от 7,2 до 9,5 мм. Соответственно, 0,285 – 0,375 inch. При этом диаметр лежит в диапазоне от 4,8 до 5,3 мм (0,19 – 0,21 inch). В сравнении с другими диодами, размеры довольно крупные. Они напрямую связаны с проходящим через деталь током и тепловой мощностью, которую должен рассеять корпус. Чем он массивнее, и чем больше площадь его контакта с воздухом, тем успешнее деталь избавляется от лишнего тепла.

Размеры 1N5822

Основные параметры устройств

Какие же параметры характеризуют приборы? Основные параметры выпрямительных диодов:

  • Наибольшее значение среднего прямого тока;
  • Наибольшее допустимое значение обратного напряжения;
  • Максимально допустимая частота разности потенциалов при заданном прямом токе.

Исходя из максимального значения прямого тока, выпрямительные диоды разделяют на:

  • Приборы малой мощности. У них значение прямого тока до 300 мА;
  • Выпрямительные диоды средней мощности. Диапазон изменения прямого тока от 300 мА до 10 А;
  • Силовые (большой мощности). Значение более 10 А.

Существуют силовые устройства, зависящие от формы, материала, типа монтажа. Наиболее распространенные из них:

  • Силовые приборы средней мощности. Их технические параметры позволяют работать с напряжением до 1,3 килоВольт;
  • Силовые, большой мощности, могущие пропускать ток до 400 А. Это высоковольтные устройства. Существуют разные корпуса исполнения силовых диодов. Наиболее распространены штыревой и таблеточный вид.

Выпрямительные схемы

Схемы включения силовых устройств бывают различными. Для выпрямления сетевого напряжения они делятся на однофазные и многофазные, однополупериодные и двухполупериодные. Большинство из них однофазные. Ниже представлена конструкция такого однополупериодного выпрямителя и двух графиков напряжения на временной диаграмме.

Переменное напряжение U1 подается на вход (рис. а). Справа на графике оно представлено синусоидой. Состояние диода открытое. Через нагрузку Rн протекает ток. При отрицательном полупериоде диод закрыт. Поэтому к нагрузке подводится только положительная разность потенциалов. На рис. в отражена его временная зависимость. Эта разность потенциалов действует в течение одного полупериода. Отсюда происходит название схемы.

Самая простая двухполупериодная схема состоит из двух однополупериодных. Для такой конструкции выпрямления достаточно двух диодов и одного резистора.

Диоды пропускают только положительную волну переменного тока. Недостатком конструкции является то, что в полупериод переменная разность потенциалов снимается лишь с половины вторичной обмотки трансформатора.

Если в конструкции вместо двух диодов применить четыре коэффициент полезного действия повысится.

Выпрямители широко используются в различных сферах промышленности. Трехфазный прибор задействован в автомобильных генераторах. А применение изобретенного генератора переменного тока способствовало уменьшению размеров этого устройства. Помимо этого, увеличилась его надежность.

В высоковольтных устройствах широко применяют высоковольтные столбы, которые скомпонованы из диодов. Соединены они последовательно.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: