Es gibt einige elektronische Bauelemente, die bestimmte Marktnischen seit vielen Jahrzehnten besetzen. Sie haben sich durch eine gelungene Kombination von Kosten, technischen Parametern, Gewicht und Abmessungen durchgesetzt. Dazu gehören die Siliziumdioden der Serien 1N4001-1N4007. Sie sind auf ihrem Gebiet unschlagbar.
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Beschreibung der Dioden der Serie 1N400X
Die bei Entwicklern, Herstellern und Amateuren beliebteste Serie von Ein-Ampere-Gleichrichterdioden aus Silizium ist die Serie 1N400X, wobei X=1...7 (für die Gerätenummer der Serie) steht.
Die Dioden sind in einem DO-41-Gehäuse erhältlich, das speziell für Halbleiterbauelemente mit doppeltem Ausgang für relativ hohe Ströme und Spannungen ausgelegt ist. Er besteht aus einem Zylinder aus nicht brennbarem Polymer und zwei Drahtleitungen. Die Kathode ist mit einem kreisförmigen Band in Weiß (Silber) gekennzeichnet. Eine andere Bezeichnung für dieses Paket ist DO-204-AL. Die Kennzeichnung SOD-66 wird ebenfalls verwendet. Die Abmessungen dieses Pakets sind wie folgt:
- Durchmesser des Kunststoffzylinders - 2,04...2,71 mm;
- Zylinderlänge - 4.07...5.2 mm;
- Bleidurchmesser - 0,72...0,86 mm;
- Stiftlänge vor dem Gießen - 25,4 mm.
Die Leitungen können in einem Abstand von höchstens 1,27 mm zum Körper gebogen werden.
Alle Geräte der Serie haben die gleichen Abmessungen, so dass man sie innerhalb der Reihe nur an der Beschriftung des Gehäuses unterscheiden kann. Leider haben Dioden von unbekannten Herstellern nicht immer diese Kennzeichnung. Die Bauelemente der Serie 1N400X sind weit verbreitet. Die Produktion großer Mengen ermöglicht es, den Großhandelspreis für Dioden auf ein paar Cent pro Stück zu begrenzen, was auch ein Grund für die große Beliebtheit des Produkts ist.
Die wichtigsten Spezifikationen der Diode
Die Dioden der Serie 1N400X haben, abgesehen von einem maximalen Betriebsstrom von 1 A, die folgenden Parameter gemeinsam:
- der höchste Strom im Impuls (Dauer 8,3 ms) beträgt 30 A;
- der größte Spannungsabfall im offenen Zustand - 1 V (normalerweise 0,6...0,8 V);
- Betriebstemperaturbereich - minus 55...+125 °C;
- Längste Lötzeit / bei Temperatur - 10s/260°C (obwohl es noch niemandem gelungen ist, diese Diode durch Löten zu deaktivieren oder gar ihre Parameter zu verändern);
- Wärmewiderstand (typischer Wert) - 50 °С/W;
- Höchstgewicht 0,35 Gramm;
- Höchster Rückstrom (bei höchster Sperrspannung) - 5 μA.
Andere Parameter sind für jede letzte Ziffer der Gerätebezeichnung unterschiedlich:
| Dioden-Typ | 1N4001 | 1N4002 | 1N4003 | 1N4004 | 1N4005 | 1N4006 | 1N4007 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Maximale Sperrspannung (DC), V | 50 | 100 | 200 | 400 | 600 | 800 | 1000 |
| Spitzensperrspannung (gepulst), V | 50 | 100 | 200 | 400 | 600 | 800 | 1000 |
| Zulässiger Effektivwert der Sperrspannung, V | 35 | 70 | 140 | 280 | 420 | 560 | 700 |
Die Dioden dieser Serie sind für den Einbau in beliebiger Lage konzipiert.
Im Vergleich zu den Impulsdioden haben die Dioden der Serien 1N4001 - 1N4007 eine relativ hohe Kapazität, etwa 20 pF ohne angelegte Spannung. Dadurch verringert sich der Frequenzbereich der Gleichrichterelemente, aber Amateure verwenden sie als Varicaps.
Diese Niederfrequenzdioden sind nicht für die Verwendung als Schaltelemente vorgesehen. Die Ein- und Ausschaltzeit wird vom Hersteller nicht geregelt.
Anwendung von Gleichrichterdioden der Serie 1N400X
Der Anwendungsbereich von Dioden wird durch ihre technischen Parameter bestimmt. Da sie keine Hochfrequenzeigenschaften haben, werden 1N400X-Bauelemente meist in Gleichrichtergeräten verwendet. Aber dieser Bereich ist extrem breit, fast jedes netzbetriebene Gerät hat diesen Knoten. Die geringe Größe und die niedrigen Kosten der Dioden ermöglichen es, sie parallel zu verwenden, wenn der maximale Betriebsstrom nicht ausreicht, und in Reihe zu schalten, wenn die Spannung unzureichend ist - in einigen Fällen ist dies vorteilhafter als die Verwendung von Dioden mit höheren Eigenschaften.
Gleichrichterdioden werden auch parallel zu Induktivitäten verwendet, um den negativen Impuls beim Schalten "abzuschneiden". Zum Beispiel, wenn man kontrolliert elektromagnetisches Relais bei einem Transistorschalter kommt es beim Schalten zu einem Rückwärtsspannungsstoß und der Transistor kann zerstört werden. Um dies zu verhindern, wird eine Halbleiterdiode parallel zur Relaisspule geschaltet. Halbleiterdiode wobei die Kathode mit der Plusseite verbunden ist. Die Diode hat keine Auswirkung auf den normalen Betrieb, "frisst" aber den negativen Stromstoß.
Sie können diese Serie von Geräten auch verwenden, um den verpolten Stromanschluss zu beseitigen. Beachten Sie, dass der offene Spannungsabfall über der Diode bis zu 1 V betragen kann. Dies kann bei Versorgungsspannungen von 5 V und darunter kritisch sein. In diesem Fall sollten Germanium-Geräte verwendet werden.
Inländische und ausländische Äquivalente
Es gibt keine vollständige analoge Haushaltsdiode (Gehäuse, Reihenschaltung, Leitungseigenschaften). Daher muss der Ersatz auf kreative Art und Weise erfolgen, je nachdem, wie viel Platz für die Installation zur Verfügung steht.
Optimale Variante KD258 in einem Glaskasten ("Tröpfchen"). Die Parameter sind weitgehend identisch, und es gibt keine Konflikte bei den Einbaumaßen. Wir sollten uns die gängigste Haushaltsdiode für einen Strom von 1 A ansehen, nämlich KD212 (mit einer Sperrspannung von 200 V). Die Ersetzung ist etwas kompliziert, da die Abmessungen nicht übereinstimmen. Die Abmessungen erlauben den Einbau von KD212 anstelle von 1N4001 - 1N4007, aber die Höhe der russischen Diode beträgt 6 mm gegenüber 2,7 mm bei der ausländischen Diode, so dass man die Verfügbarkeit von freiem Platz in vertikaler Richtung berücksichtigen muss. Ein direkter Austausch ist auch deshalb schwierig, weil der Abstand zwischen den Stiften der KD212 nur 5 mm beträgt, während die Stifte der 1N400X auf einen Abstand von nicht weniger als 8 mm (Länge des Gehäuses plus 2x1,27 mm) gebogen werden können. Das macht auch den direkten Ersatz schwierig.
Wenn mit Sicherheit bekannt ist, dass der tatsächliche Betriebsgleichstrom viel kleiner als 1 A ist, kann man versuchen, das Fremdgerät durch KD105 oder KD106. Ihr höchster Durchlassstrom beträgt 0,3 A (Sperrspannung 800 bzw. 100 V). Diese Dioden haben die Form von 1N400X-Dioden, sind aber größer. Außerdem hat das KD105 Flachbandkabel, was zusätzliche Probleme bei der Montage in vorhandenen Bohrungen verursacht. Sie können aber versuchen, direkt an die Leiterbahnen auf der Rückseite der Platine zu löten.
Wenn der Betriebsstrom der KD105(106) nicht mehr ausreicht, kann sie durch die KD208. Hier müssen Sie auch das Problem der Vergrößerung des Gehäuses und der Bandstifte lösen. Sie können nach anderen Analoga mit geeigneten Parametern suchen - es gibt nichts Überflüssiges und Einzigartiges in den Eigenschaften der 1N400X-Serie.
Von den ausländischen Dioden ist die HER101...HER108, eine Ein-Ampere-Diode im gleichen Gehäuse, ein ausgezeichneter Ersatz. Es ist teurer, weil es höhere Eigenschaften hat - Sperrspannung bis zu 1000 V. Dieses Gerät hat eine hohe Reaktionszeit. Bei dieser Ersetzung werden diese Parameter jedoch nicht verwendet.
Sie sollten auch auf importierte Produkte achten:
- HERP0056RT;
- BYW27-1000;
- BY156;
- BYW43;
- 1N2070.
In vielen Fällen können diese Bauelemente den 1N400X ersetzen, aber man muss sich die Parameter in jedem einzelnen Fall ansehen.
Die Notwendigkeit, ein Analogon zu finden, ist ein seltener Fall. Die 1N400X-Diode ist in jedem Geschäft für elektronische Bauelemente erhältlich, Sie können sie von jedem defekten Spendergerät bekommen. In diesem Fall sollten Sie vor dem Einbau prüfen, ob das Halbleiterbauelement funktionstüchtig ist.
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