In4003 диод: характеристики и аналоги

Выпрямительные схемы

Схемы включения силовых устройств бывают разные. Для выпрямления сетевого напряжения их делят на однофазные и многофазные, однополупериодные и двухполупериодные. Большинство из них монофазны. Ниже схема такого однополупериодного выпрямителя и два графика напряжения на временной диаграмме.

На вход подается переменное напряжение U1 (рис а). В правой части графика она представлена ​​синусоидой. Состояние диода открытое. Через заряд Rn течет ток. При отрицательном полупериоде диод закрыт. Поэтому к нагрузке прикладывается только положительная разность потенциалов. На рис отражена его зависимость от времени. Эта разность потенциалов действительна в течение половины цикла. Отсюда и название схемы.

Простейшая двухполупериодная схема состоит из двух полуволновых цепей. Для этой схемы выпрямления достаточно двух диодов и одного резистора.

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

Если в конструкции использовать четыре диода вместо двух, КПД увеличится.

Выпрямители широко используются в различных отраслях промышленности. Трехфазное устройство используется в автомобильных генераторах. А использование изобретенного генератора переменного тока способствовало уменьшению размеров этого устройства. Кроме того, повысилась его надежность.

В высоковольтных устройствах широко используются высоковольтные полюса, которые составлены из диодов. Они соединены последовательно.

Устройство полупроводникового электрического диода

Полупроводниковый электрический диод или диодный вентиль — это устройство, изготовленное из полупроводниковых материалов (обычно кремния) и работающее только с односторонним потоком заряженных частиц. Основным компонентом является кристаллическая часть с pn-переходом, которая соединена с двумя электрическими контактами. Вакуумные диодные лампы имеют два электрода: пластину (анод) и нагреваемый катод.

Германий и селен используются для создания полупроводниковых диодов, как это делалось более 100 лет назад. Его структура позволяет использовать детали для улучшения электронных схем, преобразования переменного и постоянного тока в однонаправленные импульсы, улучшения различных устройств. На схеме это выглядит так:

Полупроводниковые диоды бывают разных типов, их классификация зависит от материала, принципа действия и области применения: стабилитроны, импульсные, сплавные, точечные, варикапные, лазерные и другие типы. Чаще всего используются аналоги мостов — это плоские и поликристаллические выпрямители. Ваше сообщение также сделано с помощью двух контактов.

Основные преимущества полупроводникового диода:

• Полная взаимозаменяемость;
• Отличные эксплуатационные параметры;
• Доступность. Их можно приобрести в любом магазине бытовой техники или бесплатно снять со старых схем. Цена начинается от 50 рублей. В наших магазинах представлены как отечественные марки (КД102, КД103 и др.), так и зарубежные бренды.

Описание диодов серии 1N400X

Наиболее популярной среди разработчиков, производителей и любителей является серия одноамперных кремниевых выпрямительных диодов 1N400X, где X = 1…7 (указывает номер устройства в серии).

Диоды выпускаются в корпусе ДО-41, специально разработанном для двухвыводных полупроводниковых приборов, рассчитанных на относительно большие токи и напряжения. Он представляет собой негорючий полимерный цилиндр и два токопроводящих провода. Катод отмечен белой (серебристой) кольцевой полосой. Другое название пакета — DO-204-AL. Также используется маркировка СОД-66. Размеры для этого случая:

• диаметр пластикового цилиндра — 2,04…2,71 мм;
• длина цилиндра — 4,07…5,2 мм;
• диаметр выхода — 0,72…0,86 мм;
• длина выхода перед формовкой — 25,4 мм.

Вы можете отогнуть провода не менее чем на 1,27 мм от корпуса.

Все устройства серии имеют одинаковые габариты, поэтому отличить их внутри линейки можно только по надписи на корпусе. К сожалению, диоды неизвестных производителей не всегда имеют такую ​​маркировку. Широко используются устройства серии 1N400X. Выпуск больших партий позволяет удерживать оптовую цену диодов не выше нескольких центов за штуку, что также является причиной бешеной популярности продукта.

Выпрямительный диод 1N4007 (in4007)

По своим техническим характеристикам диод 1N4007 (in4007) представляет собой современный маломощный выпрямительный прибор, способный пропускать через себя достаточно большой постоянный ток (до 1 А) и напряжение (до 1000 В). Он имеет лучшую производительность в своей серии 1n400x. Изготовлен из силикона с ворсистым дизайном. Отвечает последним требованиям европейского экологического стандарта по бессвинцовой среде «RoHS» и рейтингу воспламеняемости UL94-V0.

Стоит отметить, что этот диод часто называют 4007, но такого устройства не существует, это связано с тем, что первую цифру «1» в названии путают с буквой «i».

Компактность, дешевизна и хорошие параметры сделали его основой для различных наборов выпрямительных диодов. Обычно используется в портативных источниках питания в сетях общего пользования (220 В), зарядных устройствах для мобильных устройств и светодиодных светильниках. Рекомендуется к использованию практически везде, где не предъявляются высокие требования к частотным и временным параметрам сигналов.

Описание диода 1n4007

В техпаспорте этого элемента указано, что это выпрямительный маломощный кремниевый диод, который выпускается в корпусе из негорючего пластика (типа Д0-41). Типовая компоновка устройства, распиновка и размеры приведены ниже.

Проектирование полупроводниковых элементов

Допустимые отклонения размеров приведены в таблице:

Символы на рисунке	Миллиметры	Дюймы
мин	Максимум	мин	максимум
К	4.10	5.20	0,161	0,205
НА	2.00	2,70	0,079	0,106
ОТ	0,71	0,86	0,028	0,034
Д	25.40	—	1000	—
Мне	—	1,27	—	0,05

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

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

Типовые размеры в миллиметрах для SMD-элементов приведены ниже.

Размеры корпуса D0-214

Основное назначение устройства — преобразование переменного напряжения с рабочей частотой не более 70 Гц.Данный тип кремниевых полупроводниковых элементов используется в схемах и блоках питания различных электронных устройств малой и средней мощности.

Область применения 1N4007

Основные приложения:

• Источники питания
• Зарядные устройства
• Удвоители напряжения
• Адаптеры
• Защита компонентов

Основная область распространения, к которой крепятся эти устройства (конструкции), — это, конечно же, диодные мосты. Кстати, в качестве еще одной области его использования, но менее востребованной, можно представить силовую электронику. В этой сфере деятельности они используются как всевозможные аналоговые выпрямители.

В случае внедрения таких диодов в кондиционируемое устройство можно значительно улучшить имеющиеся свойства. Кроме того, диоды IN4007 отлично зарекомендовали себя при интеграции в автоматические блоки питания. По мнению профессионалов, представленные диоды являются предпочтительным вариантом для конструкций такого типа.

Распиновка

1N4007 широко используются в современных пластиковых блоках цилиндров DO-41 и A-405 для крепления в приборной панели. Последний немного меньше по размеру. Сторона с катодом отмечена светлой полосой. Два длинных кабеля относятся к осевому типу и помимо основного назначения используются для охлаждения устройства.

Также имеется распиновка 1n4007 в smd корпусе DO-214AC для поверхностного монтажа на плату. Они практически ничем не отличаются от своих «собратьев», кроме пластиковой упаковки.

Монтаж

Для установки элементов в корпусе Д0-41 используется схема монтажа на выходе, при этом допускается горизонтальное и вертикальное положение детали (относительно печатной платы). Пайку следует производить «мягкими» (низкотемпературными) припоями с температурой плавления ниже 210-220°С, например, ПОС-61. Процесс не должен занимать более 10 секунд во избежание перегрева элемента.

Обратите внимание, что в техпаспорте указан температурный порог 260 °С, но, как показывает практика, в этом случае лучше перестраховаться, чем испортить деталь и тратить время на ее пайку.

Диоды в корпусе Д0-215, как и все SMD элементы, устанавливаются методом поверхностного монтажа, используя для этого специальную паяльную пасту.

Технические характеристики in4007

Перечислим основные параметры для всей серии (информация взята из официального техпаспорта производителя). Начнем с VRM (максимальное обратное напряжение): допустимое значение обратного напряжения 1n400x (здесь и далее последняя цифра модели соответствует серийному номеру в списке):

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

Допустимое среднеквадратичное значение (среднеквадратичное значение):

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

Пик постоянного тока:

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

Другие технические параметры:

• Максимальное значение выпрямленного тока при нормальной работе и температуре элемента 50°С составляет 1 Ампер.
• Допустимое значение тока при длительности импульса до 8 мс — 30 ампер.
• Допустимый уровень падения напряжения на открытом переходе при силе тока 1 ампер не более 1 вольта.
• Максимальное значение обратного тока при номинальном напряжении, при температуре элемента 30°С — 5 мА, 90°С — 50 мА.
• Уровень емкости перехода составляет 15 пФ (значение приведено для постоянного напряжения 4,00 вольта и частоты 1 МГц).
• Типичный уровень теплового сопротивления составляет 50°C/Вт.
• Максимальный уровень рабочей частоты составляет 1 МГц.
• Диапазон рабочих температур составляет от -50 до 125°C.
• Быстродействие (стандартное время восстановления) более 500 нс;
• Скорость обратного восстановления — 2 мс.
• Допустимая температура хранения от -50 до 125°С.
• Масса элемента в корпусе в пластиковом корпусе Д0-41 составляет от 0,33 до 0,35 грамма, для Д0-214 — не более 0,3 грамма.

Предельные параметры

Рассмотрим основные максимально допустимые характеристики для 1н4007:

• пиковое напряжение обратного импульса (VRRM) — до 1000 В;
• максимальный постоянный ток выпрямленный (IO) — до 1 А;
• диапазон рабочих температур (ТЖ) от — 65 до + 175°С.

В техпаспорте они представлены с учетом температуры окружающей среды (ТА), не превышающей +25°С (при отсутствии других данных).

Стоит учесть, что ток в цепи емкостной нагрузки должен быть на 20% меньше, чем у индуктивной и резистивной. Это одно из свойств рассматриваемого устройства, определяющее режим его работы.

Электрические характеристики

Электрические характеристики включают прямое напряжение и обратный ток, общую емкость, максимальный обратный ток при данной нагрузке, средний ток выпрямителя и максимальное повторяющееся обратное напряжение.

• Прямое напряжение (VF) при 1,0 А — 1,1 В.
• Обратный ток при 25°С — 5 мкА.
• Суммарная емкость на частоте 1,0 МГц составляет 15 пФ.
• Максимальный обратный ток при полной нагрузке при 75 °С составляет 30 мкА.
• Средний выпрямленный прямой ток (ПЧ(АВ)) — 1А.
• Пиковое повторяющееся обратное напряжение 1n4007 1a 1000v.

Диод обладает высокой перегрузочной способностью, а также низким падением напряжения, которое может иметь пиковое значение до 1,1 В. Максимальный импульсный ток длится 8,2 секунды, достигая напряжения 30А.

Как уже было сказано выше, типичная электрическая емкость перехода не должна превышать порядка 15 пФ. Все это учитывается при использовании частоты 1 МГц и постоянного напряжения 4В. Теоретически скорость диода неприемлема, поэтому для целей высоких частот они не востребованы, так как не регулируются.

Ток утечки не будет превышать 5 мкА, но если отмечается прогрессирующее повышение температуры окружающей среды, этот показатель также увеличивается. Например, при температуре выше 75 градусов можно быть уверенным, что он увеличится до 50 мкА. Это приводит к ухудшению производительности, поэтому для эффективного использования следует использовать стандартный запас параметров в 30%. Кроме того, необходимо правильно организовать охлаждение, которое происходит за счет непроводящего термопасту.

Рабочая частота питания от сети переменного тока высокого напряжения составляет 60 Гц.Чтобы ознакомиться с предельными рабочими значениями, следует обратиться к техническому паспорту, в котором перечислены различные рабочие характеристики.

Тепловые характеристики 1N4007

К тепловым характеристикам относятся рассеиваемая мощность, а также удельное сопротивление в качестве основных. Обе вышеупомянутые функции имеют следующие значения, указанные ниже.

• Термическое сопротивление — 50 °С/Вт.
• Рассеиваемая мощность — 3 Вт.

Основные графические данные

Рис. 1. Зависимость среднего выпрямленного постоянного тока IF(AV) от температуры воздуха TA.

Рис. 2. Зависимость мгновенного прямого тока (IF) от мгновенного прямого напряжения (VF).

Рис. 3. Зависимость емкости перехода (CJ) от обратного напряжения (VR).

Маркировка диода in4007

Начнем с разбивки по частям пакета DO-41. Варианты применяемых к нему обозначений показаны на рисунке.

Важные элементы этикетки

Расшифровано:

1. Название модели серии 1N4001-4007.
2. Графический или буквенно-цифровой код производителя радиодетали.
3. Дата изготовления в формате месяц/год (приводятся две последние цифры).

Так как SMD упаковка имеет небольшие размеры, то если на ней нанести полное название модели, невооруженным глазом надпись будет сложно распознать. Поэтому имя кодируется по таблице.

Таблица маркировки smd-диодов серии 1N400x.

М1	М2	М3	М4	М5	М6	М7
1N4001	!N4002	1N4003	1Н4004	1N4005	1Н4006	1Н4007

Особенности 1N4007

У каждого диода есть определенная характеристика, при которой он может быть эффективен с учетом определенных условий эксплуатации. Вы можете увидеть все особенности, которые выгодны для этого диода ниже.

• Низкий ток утечки
• Низкое прямое падение напряжения
• Соответствие RoHS 2002/95/EC 4
• Высокая пропускная способность вперед
• Сварка погружением при 275°C максимум 10 секунд в JSED 22-B106.

Кратко о достоинствах

Надо признать, что линейка 1n400x получилась вполне удачной. Отличные характеристики для своего класса, универсальность и меньшая цена по сравнению с аналогами сыграли большую роль в популярности этой серии диодов.

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

Производители

В российских магазинах можно найти устройства следующих зарубежных производителей: Diotec Semiconductor, Yangzhou Yangjie Electronic Technology, ON Semiconductor. Перейдя по ссылке с названием компании, вы можете скачать англоязычный техпаспорт на 1н4007 в формате pdf, а также русскоязычные спецификации на SMD версии китайской фирмы Yangjie Technology.

Замена

Несмотря на распространенность этой модели, может возникнуть ситуация, когда нужного диода нет в домашнем магазине. В этом случае придется прибегнуть к поиску альтернативы. Проблем с этим не будет, так как есть компоненты полностью совместимые или близкие по характеристикам.

Отечественные аналоги 1n4007

Идеальным вариантом замены является КД 258Д, по своим характеристикам он практически идентичен импортной модели, а по некоторым параметрам даже превосходит ее.

КД 258Д — практически полный аналог 1Н4007

Несмотря на очевидные преимущества отечественного аналога, у него есть существенный недостаток – высокая стоимость (по сравнению с 1Н4007). Оригинал стоит около 0,05 доллара, а наша деталь стоит около 1 доллара. Ладно, разница существенная.

В ряде случаев можно использовать диоды Д226, КД208-209, КД243 и КД105, но предварительно нужно проанализировать их характеристики на совместимость с режимом работы в конкретном устройстве.

Зарубежные аналоги

Среди импортных запчастей более широкий вариант полной замены, в качестве примера можно привести следующие модели:

• HEPR0056RT производства Motorola;
• среди продукции Thompson есть два полных аналога: BYW27-1000 и BY156;
• у филипса BYW43;
• и три компонента (10D4, 1N2070, 1N3549) от Diotec Semiconductor.

Как проверить 1N4007

Проверить этот полупроводниковый компонент не составит труда, он проверяется так же, как и обычные диоды. Для этого процесса нам понадобится только мультиметр или омметр.

Расскажем алгоритм тестирования пошагово:

1. включите устройство и переведите его в режим «Непрерывность», как показано на рисунке. Если у вас другая модель мультиметра, обратитесь к руководству пользователя, прилагаемому к каждому мультиметру.
   Режим проверки диодов отмечен синим квадратом
2. Подключаем щупы к проверяемой детали, красным к аноду, а черным к катоду. При такой полярности через диод 1N4007 будет протекать ток, что будет отображаться на экране прибора. Если он показывает бесконечно большое сопротивление, то можно уверенно констатировать внутренний прорыв и на этом заканчивать тестирование.
3. Меняем полярность подключения и смотрим на показания мультиметра. Изменяя направление (полярность), диод не пропускает через себя напряжение, поэтому сопротивление будет бесконечно большим. Другие признаки указывают на перерыв в переходе.

Этих действий достаточно, чтобы определить работоспособность полупроводниковых диодов этой серии.

Где можно приобрести

Если вы не знаете, где купить 1н4007, то знайте, что эти диоды пользуются большим спросом, поэтому найти их в наше время не так уж и сложно. Основные продавцы по самым выгодным ценам находятся на известном сайте Алиэкспресс, где их можно купить недорого.

Покупая их у сторонних продавцов, вы можете почувствовать слишком высокие затраты, которые несоразмерно высоки по сравнению с покупкой на Алиэкспресс .

Диод UF4007

По своим техническим характеристикам диод UF4007 является быстродействующим кремниевым выпрямительным устройством, некоторые производители указывают его в даташите как высоковольтный (до 1 кВ) сверхбыстрый (75 нс) кремниевый выпрямительный прибор. Имеет низкое падение напряжения в открытом состоянии (до 1,7 В) при номинальном прямом токе 1 А. Предназначен для работы в схемах высокочастотных выпрямителей, импульсных преобразователей и инверторов.

Цоколевка

Диод UF4007 выпускается в литом пластиковом корпусе DO-204AL (DO-41). Катод обозначен светло-серым кольцом на одной из его сторон. Он имеет только одну настройку. Расположение выходов этого устройства показано на рисунке.

Последние версии устройств огнестойкие — класс UL 94V-0. Они имеют покрытые припоем контакты для сквозного монтажа в соответствии со стандартом MIL-STD-750. При этом они производятся в соответствии с экологическими стандартами RoHS, предъявляемыми к электронным компонентам в странах ЕС.

В настоящее время имеются uf4007 в smd пластиковом исполнении DO-214AC, предназначенном для поверхностного монтажа на плате, с маркировкой «US1M». По электрическим параметрам они практически не отличаются от своих собратьев в корпусе ДО-41.

Технические характеристики

Рассмотрим основные технические параметры диода UF4007. Обычно они разделены в техпаспорте на таблицы электрических и абсолютных характеристик (предельных значений). Имейте в виду, что фактические значения примерно на 20% ниже заявленных производителем.

Предельно допустимые и электрические параметры

Максимально допустимые рабочие значения для UF4007 (при ТА = +25 oC и частоте полупериода однофазного сигнала 60 Гц):

максимальное напряжение:

• пиковый импульс (VRRM) 1000 В;
• эффективное значение (VRRS) 700 В;
• постоянный блок (В постоянного тока) 1000 В;

максимальный ток:

• прямое среднее IF(AV) 1 A;
• импульс (IFSM) 30 А (при номинальной нагрузке в течение 8,3 сек.);
• обратный (ИК) 5 мкА.
• падение напряжения во включенном состоянии (VF) при IF = 1 А при 1,7 В;
• время обратного восстановления (Trr) 75 нс (при IF = 0,5 А, IR = 1,0 А, Irr = 0,25 А);
• емкость перехода (Cj) 50 пФ (при 4 В, 1 МГц);
• термическое сопротивление: стекло-воздух (RθJA) 50,0 oC/Вт; стеклянный корпус (RθJL) 30,0 °C/Вт;
• рабочая температура от -65 до +150 oC.

Это максимальные емкости этого диода, при превышении которых велика вероятность выхода из строя. В реальной жизни стоит придерживаться значений менее 20-30%, а для емкостных нагрузок еще на 20%.

Для стабильной работы UF4007 необходимо следить за тем, чтобы температура окружающего воздуха не превышала +75 oC. При дальнейшем нагреве корпуса способность проводить постоянный ток через устройство значительно ухудшается и падает почти до 0 А при +150 °С.

Аналоги

UF4007 имеет следующие полные аналоги по параметрам: MUR190E (Motorolla), STTH110 (ST Microelectronics). К сожалению, сегодня их трудно найти в продаже. Поэтому в качестве замены можем предложить наиболее близкие по характеристикам: МУР1100Э (ПО Полупроводник), УФ1010, УФ1007 (Диоды). Перед этим необходимо ознакомиться с техпаспортом этих устройств и сравнить их.

В большинстве случаев можно заменить диод 1N4007, но следует отметить, что он считается более медленным и подходит только для очень низких частот.

Производители

Диод UF4007 производится многими современными компаниями. Особенно распространена продукция китайских фабрик. В России наиболее известна продукция следующих компаний: Vishay, DIOTEC Electronics Corporation, Fairchild Semiconductor, Changzhou Shunye Electronics, Nanjing International Group, Taiwan Semiconductor Company, Diode Semiconductor Корея.

Загрузите техпаспорт UF4007 в формате pdf, перейдя по ссылке с названием производителя.

Видео: Питание светодиода от 220 вольт