Что такое диод IN4007: назначение, характеристики данного полупроводникового элемента, достоинства и аналоги

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:

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.

Корпус, цоколевка и размеры

Маркировка

Диод 1n4007 в корпусе УDO-41 имеет маркировку согласно требований американской системы EIA370 (JEDEC). Символы «1N» указывают на диод. А последние четыре цифры  «4007» на порядковый номер регистрации в этом стандарте.

У SMD-устройств в корпусе DO-214AC на внешней стороне нанесено «М7». Несколькими тонкими полосами отчерчена сторона с выводом катода.

Технические характеристики

Как вы понимаете, 1N4007 — один из самых популярных диодов, которые используются в наше время. Он используется во множествах зарядок для современных телефонных устройств, даже в тех, которые стоя порядка доллара и не имеют стабилизаторов или фильтров для уменьшения помех. Без 1N4007 — устройства не смогут обойтись.

В одном адаптере их ровно четыре штуки, на которых и собран с помощью 1n4007 диодный мост, который, собственно, и преобразовывает переменный ток в постоянный, переводя ток через себя только в одном направлении, полностью отсекая одну из имеющихся полярностей всего напряжения.

Размеры диодов

При этом в дешевых аналогичных зарядках некоторые производители экономят эти диоды, используя 1 вместо 4, заменяя их однополупериодным выпрямлением. При этом настоятельно рекомендуется использовать первый вариант, при общем напряжении более 1 Ватта. (А как узнать сколько Ватт ? Используй ваттметр.)

Нормальные диоды не способны противодействовать обратной лавины тока, так как они сделаны специально для выдерживания потока энергии, протекающий по этому элементу. Вывод катода обозначается на корпусной части специальным кольцом.

Ниже вы сможете ознакомиться с электрические и тепловые характеристики 1n4007.

Электрические характеристики

В электрические характеристики входит такие параметры, как прямое напряжение, а также сила обратного тока, общая емкость, максимальный обратный ток с определённой нагрузкой, а также среднее значение выпрямительного тока и пиковое повторяющее обратное напряжение.

• Прямое напряжение (VF) при 1,0А — 1.1 V.
• Обратный ток при 25°C — 5 μА.
• Общая емкость на частоте 1,0 МГц — 15 пФ.
• Максимальный обратный ток полной нагрузки при 75 °C — 30 μА.
• Средний выпрямленный прямой ток (ЕСЛИ (AV)) — 1А.
• Пиковое повторяющееся обратное напряжение 1n4007 1а 1000в.

У диода имеется высокая перегрузочная способность, а также низким уровнем падения напряжения, которая может иметь пиковое значение до 1,1 В. Наиболее максимальный импульсный поток имеет длительность равной 8,2 секунд, достигая напряжения в 30А.

Как уже указано выше типовая электрическая ёмкость перехода не должно превышать порядка 15 пФ. Это все учитывается при использовании частоты в размере 1МГц, а также постоянное напряжение равно 4В. Если говорить в теории, то скорость диода недопустима, таким образом они не имеют спрос для высокочастотных целей, так как это не регламентировано.

Ток утечки не будет превышать 5 мкА, но, если будет замечен прогрессивный рост температуры окружающей среды повышается и этот показатель. Например, при температуре более 75 градусов, вы сможете быть уверены в том, что оно увеличиться до 50 мкА. Поле этого происходит ухудшение производственных показателей, именно поэтому для эффективного использования вы должны применять стандартные 30% запаса от параметров. Кроме этого, следует правильно организовать охлаждение, которое производится за счет токонепроводящего термокомпаунда.

Рабочая частота мощности с использование высокого переменного напряжения составляет 60Гц. Чтобы ознакомится с предельными эксплуатационными значениями следует заглянуть в даташит, где указаны разные особенности эксплуатации.

Тепловые характеристики 1N4007

В тепловые характеристики входят рассеивающая мощность, а также удельное сопротивление как основные. Обе вышеуказанные характеристики имеют следующие значения, указанные ниже.

• Тепловое сопротивление — 50 °C/Вт.
• Рассеиваемая мощность — 3 Вт.

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 подключить Диод 1n4007?

Для того, чтобы произвести монтаж следует использовать специальную выводную схему, при использовании любого положения детали. Процесс пайки происходит низкотемпературным припоем, где точка плавления должна быть менее 210 градусов Цельсии. Кроме этого, сам процесс должен быть около 10 секунд, иначе произойдет перегрев данного элемента.

При этом стоит учесть то, что в даташит 1n4007 указана максимально допустимая температура около 260 градусов, при этом на практике можно понять то, что не следует рисковать и добивать именно такой температуры. Лучше уменьшить температуру, чем испортить деталь, а после чего тратить время чтобы выпаивать её обратно.

Методика, используемая для его монтажа — поверхностная установка, которая используется специально для такой цепи. При пайке надо использовать специальную паяльную пасту.

Как проверить 1N-4007

Проще всего этот компонент проверить с помощью мультиметра в режиме диодной прозвонки. На галетном переключателе (барабане) он обозначается символом этого электронного компонента. Тест выполняется в 2 этапа. В одном случае красный щуп прибора подключается к аноду, а чёрный – к катоду диода. Мультиметр должен показать падение напряжения в 600-700 мВ. Во втором случае полярность подключения меняется, т.е. красный – на катод, чёрный – на анод. Прибор покажет «1». Это означает, что в таком направлении диод не проводит ток. Если оба этих условия выполняются, то деталь считается исправной.

Обратите внимание! Существует такое понятие, как плавающая неисправность. При этой проблеме деталь может то работать, то не работать без ведомых причин. Т.е. при тесте диод покажет себя как исправный, но на деле он будет сгоревшим. К счастью, такие неисправности случаются крайне редко.

Как безопасно эксплуатировать диоды для запуска на длительный период?

Для того, чтобы вы смогли получить наибольший эксплуатационный период работы диода, следует оставаться в рамках напряжения от 30 до 40В, что является ниже его наибольшего повторяющегося обратного напряжения. Подключение проводится с соблюдением полярности, а также нагрузка на сеть не должна быть выше 1А. Эксплуатировать их нужно в температурном диапазоне от -55 до +175 градусов Цельсии.

Аналоги IN4007 и другие диоды

Можно, кстати, упомянуть и об аналогах, которые существуют на рынке и которые способны заменить данный элемент в случае необходимости, и в случае его отсутствия под рукой.

Отечественные аналоги

Один из наиболее подходящих вариантов для замены – это русский компонент КД258Д. Он имеет такое же, как у 4007, обратное напряжение в 1000 В. При этом его прямой ток составляет 3 А, что троекратно превосходит заменяемый компонент. Внимание стоит обратить на температуру. 1N-4007 способен работать при 150 C, а КД258Д выдерживает всего 85.

Зарубежные аналоги 1N-4007

Импортные производители могут похвастаться более широким перечнем деталей, пригодных для замены неисправного диода. К примеру, схожими характеристиками обладает 1N-1236. Его максимальное напряжение несколько уступает 4007 и составляет 800 В, а прямой ток превосходит 1,6 А. Гораздо мощнее будет 1N-1925 – 800 В / 4 А. Если принципиально рабочее напряжение, то сгодится 1N-2193 – 1000 В / 3 А.

Другие диоды

Диод Д242

Диффузионный полупроводник. Изготовлен из кремния и «упакован» в металлостекляный корпус. Выводы жёсткие. На поверхности обозначены тип и цоколевка (отображение взаиморасположения электродов и выводов). Д242 относится к числу выпрямительных среднемощных диодов, то есть он рассчитан на выпрямление тока от 300mA до 10А. Применяется в различных сферах радиоэлектронной промышленности.

Постоянное обратное напряжение (max.) – 100 В

Постоянный прямой ток (max.) – 10 А

Прямое напряжение (mid.) – 1,25 В

Рабочая температура – -65…+130°C

Обратный ток (mid.) – не более 3 mA

Граничная частота – 1 кГц

Вес (со всеми дополняющими) – 18 г

Вес (только диод) – 12 г

Модификации: Д242а, Д242б

Диод Д226

Маломощный диод. Вся серия (Д226, Д226а – Д226е) представляет собой кремниевые устройства в корпусе из стекла и металла. Обладают гибкими выводами, а на корпусе имеется цоколевка. Выход для катода (1мм) немного толще выхода для анода (0,8мм). Может применяться для снижения напряжения в лампах накаливания. В кодировке может быть замена Д (сплавные) на МД (диффузионные).

Обратное импульсное напряжение (max.) – 400 В

Прямой ток (max.) – 300 mA

Прямое напряжение (max.) – 1 В

Обратный ток – 100 mkA

Рабочая частота (max.) – 1кГц

Рабочая температура (max.) – 80°C

Корпус: Д-7

Серия устройств IN4001-IN4007

Следует помнить, что представленный элемент IN4007 является лишь одним из представителей довольно большого семейства устройств такого класса. Кроме этой модели, существуют и другие, наименования которых варьируются от модели IN4001 до IN4006. Какие ещё модели находятся в представленном диапазоне можно легко догадаться, так как во всей этой серии меняется только последний индекс. По нему, кстати, можно узнать больше и о самом устройстве. Дело в том, что чем меньше последний индекс в названии диода, тем меньше полупроводниковый элемент, использующийся в устройстве.

Представители этого семейства устройств, в процессе их эксплуатации продемонстрировали интересное свойство, которое заключается в том, что они способны изменять свою ёмкость. Данный показатель напрямую зависит от величины обратного напряжения, которое было приложено к устройству. Исходя из этого интересного качества, мастера пришли к выводу, что данные элементы можно применять в качестве временных заменителей варикапов.

Кстати, между прочим, IN4007 может быть использован в качестве заменителя всех предыдущих устройств данной серии, так как является самым мощным из них, что можно определить по самому высокому последнему индексу. Поэтому в случае отсутствия диодов этой серии, но с другим индексом, можно с лёгкостью выйти из ситуации, заменив их диодом IN4007, который является наиболее универсальным.

Где можно приобрести?

Если вы не знаете, где купить 1n4007, то следует знать, что такие диоды имеют высокий спрос, именно поэтому найти их в наше время не так сложно. Основные продавцы по оптимальным ценам находятся на всеми известной площадке АлиЭкспресс, где вы можете приобрести их по низкой цене.

Приобретая их у сторонних продавцов, вы сможете ощутить на себя слишком большие затраты, которые несоизмеримо крупные в отличие от покупки его на АлиЭкспресс.

Производители

Много зарубежных компаний заняты производством диода 1n4007. Среди них можно назвать: DIOTEC SEMICONDUCTOR, DC COMPONENTS, DACO Semiconductor, VISHAY, YANGJIE TECHNOLOGY, TAIWA SEMICONDUCTOR, ON SEMICONDUCTOR, Suntan Capacitors, Fairchild Semiconductor. На отечественном рынке радиокомпонентов можно встретить продукцию тех же фирм.

Заключение

Диод IN 4007 очень часто употребляется для разнообразных модификаций блоков питания. Данный полупроводниковый элемент впору назвать и впрямь незаменимым, если нужна основа или восстановление таких девайсов. К тому же, в силу собственной универсальности, IN 4007 может заменить собой каждую модель из своего окружения.

Диод выпрямиткльный IN 4007 показал себя гаджетом чрезвычайно надёжным, многоцелевым, да и стоит он релятивно недорого. Цена вполне приемлема, что делает его недорогим для любого пользователя. При учёте абсолютно всех вышеуказанных преимуществ, неудивительно почему представленный полупроводниковый элемент настолько востребован, даже несмотря на обилие дешевых и надежных диодных матриц.

Как вам статья?

Павел

Бакалавр "210400 Радиотехника" – ТУСУР. Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники

Написать

Пишите свои рекомендации и задавайте вопросы