Диоды иностранных производителей
Диод Шоттки
Похожий принцип с некоторыми отличиями используется в системе маркировки диодов импортного образца. Отличают три стандарта:
- JEDEC – американский. Каждый диод представлен в виде набора обозначений в виде 1NXY, где X – это серийный номер, а Y – модификация. Первые два символа есть у всех приборов, поэтому в цветовой маркировке их не учитывают. Каждой цифре или литере соответствует свой цвет, согласно таблице.
- PRO-ELECTRON – европейский. Две буквы в начале – материал и подкатегория диода. Серийный номер может иметь вид значения от 100 до 999 (бытовые приборы) либо с добавлением литер (Z10-A99), подразумевающих промышленное применение. Каждое из значений кодируется в цветовой элемент.
- JIS – японский. Заметно отличается от предыдущих – в начале указывается функциональный тип: фотодиод, обычный диод, транзистор или тиристор. Затем идет S – обозначение полупроводника; следующая литера – тип прибора внутри категории, затем серийный номер и буква модификации (одна или две).
Цветовая маркировка по зарубежным системам
Запомнить все сочетания практически невозможно. Если усвоить хотя бы основные соответствия, разобраться в назначении диода удастся гораздо быстрее.
Индекс цветопередачи CRI
Один из неочевидных параметров в кодировке – значение CRI, определяющее, насколько естественным выглядит свечение. Средний параметр равен 100 – это солнечный свет; меньшее значение применимо к источникам искусственного света. Соответственно, чем выше CRI, тем лучше.
Помимо определения нужного типа прибора в магазине, цветовую маркировку можно использовать в практических целях. Например, зная расположение и цвет элементов, можно рассчитать сопротивление резистора. Для этого достаточно занести данные в форму онлайн калькулятора. Понимание систем маркировки облегчает правильное использованию диодов и решает множество проблем, связанных с выбором нужного типа устройства.
Маркировка отечественных диодов
Диоды российского производства по-своему маркировались в разные периоды. Стандарт постоянно менялся, до утверждения современной системы было разработано три варианта. По-разному маркировали диоды малой и большой мощности. Сочетаниям букв и цифр соответствуют цветовые символы, согласно таблице.
Маркировка российских диодов
Старая система обозначений
Что такое диод — принцип работы и устройство
Наименее информативная, с точки зрения современного разнообразия диодов, маркировка применялась до 1964 года. В нее входило всего три элемента:
- буква «Д» – диод полупроводниковый;
- номер, указывающий на особенности устройства диода и его назначение;
- буква, определяющая разновидность (при ее наличии).
Вся полезная информация кодировалась во второй части – серийном номере. Например, номер до 200 означал, что диод точечный, от 200 до 400 – плоскостный; стабилитронам присваивали значение от 801 до 900 и так далее. Ориентироваться в такой системе было сложно.
В 1964 году систему усовершенствовали. В начале кода разместили указание на материал изготовления: 1, 2, 3 или Г, К, А – для германия, кремния и арсенида галлия, соответственно. Следующая буква означала тип прибора:
- варикап – В;
- стабилитрон – С;
- диоды с высокими значениями рабочей частоты – А;
- выпрямители и диодные мосты – Д.
Затем шел серийный номер, но относился он уже к конкретному подклассу. Это позволяло разделить, например, туннельный диод на несколько групп: генераторные (до 299), переключательные (до 399) и обращенные (до 499). При этом у стабилитронов номер указывал на стабилизационное напряжение. Например, 1С273 можно расшифровать так:
- 1 – германиевый;
- С – стабилитрон;
- 273 – малой мощности, напряжение стабилизации – 73 В.
В конце могла стоять буква, означающая разновидность прибора, как и в первом варианте. Такая маркировка была более удобной, однако технологический прогресс и появление новых типов диодов потребовали очередной доработки.
Новая система обозначений
Для современных моделей отечественных диодов используют новый принцип маркировки, основанный на нескольких отраслевых стандартах. Без изменений остались обозначение материала полупроводника и категории диода. Изменения коснулись трехзначного номера, определяющего принцип работы.
Рассматривать его отдельно нельзя, так как для каждого типа диода подразумевают особое разделение по техническим параметрам. Например:
- импульсные диоды – первая цифра означает время восстановления (от менее 1 нс до 500 и более);
- выпрямители – среднее значение прямого тока;
- стабилитроны – разная мощность (от 1 до 3 – менее 0,3 Вт, от 4 до 6 – до 5 Вт) и напряжение стабилизации (менее 10 В, до 100, более 100).
Следующие цифры, в отличие от старой системы, указывают номер разработки – характеристики конкретного диода в них не заложены. Если внутри класса диода есть дальнейшее разделение, после номера идет соответствующая литера.
Важно! В зависимости от назначения диода, в маркировке могут присутствовать дополнительные элементы, например, цифра на бескорпусном устройстве, определяющая особенности конструкции
Типы стандартных выпрямителей
Существуют различные силовые выпрямительные полупроводниковые диоды в зависимости от типа монтажа, материала, формы, количества диодов, уровня пропускаемого тока. Самыми распространенными считаются:
- 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;
- 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;
- 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.
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
Классификация диодов
По исходному полупроводниковому материалу диоды делят на четыре группы:
- германиевые,
- кремниевые,
- из арсенида галлия,
- из фосфида индия.
Германиевые диоды используются широко в транзисторных приемниках, так как имеют выше коэффициент передачи, чем кремниевые.
Это связано с их большей проводимостью при небольшом напряжении (около 0,1…0,2 В) сигнала высокой частоты на входе детектора и сравнительно малом сопротивлении нагрузки (5…30 кОм).
По конструктивно-технологическому признаку различают диоды:
- точечные,
- плоскостные.
По назначению полупроводниковые диоды делят на следующие основные группы:
- выпрямительные,
- универсальные,
- импульсные,
- варикапы,
- стабилитроны (опорные диоды),
- стабисторы,
- туннельные диоды,
- обращенные диоды,
- лавинно-пролетные (ЛПД),
- тиристоры,
- фотодиоды, с
- ветодиоды и оптроны.
Диоды характеризуются такими основными электрическими параметрами:
- током, проходящим через диод в прямом направлении (прямой ток Іпр);
- током, проходящим через диод в обратном направлении (обратный ток Іобр);
- наибольшим допустимым выпрямленным ТОКОМ Івыпр.макс;
- наибольшим допустимым прямым током Іпр.доп.;
- прямым напряжением Unp;
- обратным напряжением иобР;
- наибольшим допустимым обратным напряжением иобр.макс
- емкостью Сд между выводами диода;
- габаритами и диапазоном рабочих температур.
ЦВЕТОВАЯ МАРКИРОВКА ДИОДОВ
В основу системы обозначений положен буквенно-цифровой код, установленный отраслевым стандартом ОСТ 11 336.919-81 и базируется на ряде классификационных признаков этих приборов:
ПЕРВЫЙ ЭЛЕМЕНТ
— обозначав исходный полупроводниковый материал, на основе которого изготовлен прибор: Г(1) — для германия или его соединений; К(2) — для кремния или его соединений; А(3) — для соединений галия; И(4) — для соединений из индия.ВТОРОЙ ЭЛЕМЕНТ — буква, определяющая подкласс (или группу) приборов: Д — диоды выпрямительные и импульсные; Ц — выпрямительные столбы и блоки; В — варикапы; И — туннельные диоды; А — сверхвысокочастотные диоды: С — стабилитроны; Г — генераторы шума; Д — излучающие оптоэлектронные приборы; О — оптопары; Н — диодные тиристоры; У — триодные тиристоры.ТРЕТИЙ ЭЛЕМЕНТ — цифра, определяющая основные функциональные возможности прибора.ЧЕТВЕРТЫЙ ЭЛЕМЕНТ — число, обозначающее порядковый номер разработки технологического типа.ПЯТЫЙ ЭЛЕМЕНТ — буква, условно определяющая разбраковку по параметрам приборов, изготовленных по единой технологии.
ЦВЕТОВАЯ МАРКИРОВКА ИМПУЛЬСНЫХ И ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫХ ДИОДОВ.
тип диода | Inp. А | Up.в | цвет корпуса или метка | цветовая маркировка |
со стороны анода | со стороны катода | |||
Д9Б | 0.09 | 10 | красное кольцо | |
Д9В | 0.01 | 30 | оранжевое кольцо | |
Д9Г | 0.03 | 30 | желтое кольцо | |
Д9Д | 0.03 | 30 | белое кольцо | |
Д9Е | 0.05 | 50 | голубое кольцо | |
Д9Ж | 0.01 | 100 | зеленое кольцо | |
Д9И | 0.03 | 30 | два желтых кольца | |
Д9К | 0.06 | 30 | два белых кольца | |
Д9Л | 0.03 | 100 | два зеленых кольца | |
Д9М | 0.03 | 30 | два голубых кольца | |
КД102А | 0.1 | 250 | зеленая точка | |
2Д102А | 0.1 | 250 | желтая точка | |
КД102Б | 0.1 | 300 | синяя точка | |
2Д102Б | 0.1 | 300 | оранжевая точка | |
КД103А | 0.1 | 50 | черный торец | синяя точка |
КД103Б | 0.1 | 50 | зеленый торец | желтая точка |
КД105А | 0.3 | 200 | белое (желтое) кольцо | |
КД105Б | 0.3 | 400 | зеленая точка | белое (желтое) |
КД105В | 0.3 | 600 | красная точка | кольцо белое (желтое)кольцо |
КД105Г | 0.3 | 800 | белая или желтая точка | белое (желтое) кольцо |
КД208А | 1.0 | 100 | черная (зеленая, желтая) точка | белое (желтое) кольцо |
КД209А | 0.7 | 400 | черная (зеленая или желтая) точка | |
КД209А | 0.7 | 400 | красная полоса на торце | |
КД209Б | 0.7 | 600 | белая точка | черная (зеленая или желтая) точка |
КД209Б | 0.7 | 600 | белая точка | красная полоса на торце |
КД209В | 0.5 | 800 | черная точка | черная (зеленая или желтая) точка |
КД209В | 0.5 | 800 | черная точка | красная полоса на торце |
КД209Г | 0.2 | 1000 | зеленая точка | черная (зеленая или желтая) точ. |
КД209Г | зеленая точка | красная полоса на торце | ||
КД221А | 0.7 | 100 | голубая точка | |
КД221Б | 0.5 | 200 | белая точка | голубая точка |
КД221В | 0.3 | 400 | черная точка | голубая точка |
КД221Г | 0.3 | 600 | зеленая точка | голубая точка |
КД226А | 2 | 100 | оранжевое кольцо | |
КД226Б | 2 | 200 | красное кольцо | |
КД226В | 2 | 400 | зеленое кольцо | |
КД226Г | 2 | 600 | желтое кольцо | |
КД226Д | 2 | 800 | белое кольцо | |
КД226Е | 2 | 600 | голубое кольцо | |
КД243А | 1 | 50 | фиолетовое кольцо | |
КД243Б | 1 | 100 | оранжевое кольцо | |
КД243В | 1 | 200 | красное кольцо | |
КД243Г | 1 | 400 | зеленое кольцо | |
КД243Д | 1 | 600 | желтое кольцо | |
КД243Е | 1 | 800 | белое кольцо | |
КД243Ж | 1 | 1000 | голубое кольцо | |
КД247А | 1 | 50 | 2 фиолетовых кольца | |
КД247Б | 1 | 100 | 2 оранжевых кольца | |
КД247В | 1 | 200 | два красных кольца | |
КД247Г | 1 | 400 | два зеленых кольца | |
КД247Д | 1 | 600 | два желтых кольца | |
КД247Е | 1 | 800 | два белых кольца | |
КД247Ж | 1 | 1000 | два голубых кольца | |
КД410А | 0.05 | 1000 | красная точка | |
КД410Б | 0.05 | 600 | синяя точка | |
КД509А | 0.1 | 50 | уз.синее кольцо | широкое синее кольцо |
2Д509А | 0.1 | 50 | широкое синее кольцо | |
КД510А | 0.2 | 50 | два зеленых узких кольца | широкое зеленое кольцо |
2Д510А | 0.2 | 50 | зеленая точка | широкое зеленое кольцо |
КД521А | 0.05 | 75 | два синих узких кольца | широкое синее кольцо |
КД521Б | 0.05 | 50 | два серых узких кольца | широкое серое кольцо |
КД521В | 0.05 | 30 | два желтых узких кольца | широкое желтое кольцо |
КД521Г | 0.05 | 120 | два белых узких кольца | широкое белое кольцо |
КД522А | 0.1 | 30 | черное широкое кольцо | черное узкое кольцо |
КД522Б | 0.1 | 50 | черное широкое кольцо | два черных узких кольца |
2Д522Б | 0.1 | 50 | черное широкое кольцо | черная точка |
КД906 (А-Г) | 0.1 | 75… …50… 30 | белая полоса у 4 вывода | |
2Д906А | 0.2 | 75 | белая пол. у 4 вывода +красная точ. | |
2Д906Б | 0.2 | 50 | белая пол. у 4 вывода + красная точ. | |
2Д906В | 0.2 | 30 | белая пол. у 4 вывода + 2 красных т. | |
КДС111А | 0.2 | 300 | красная точка | |
КДС111Б | 0.2 | 300 | зеленая точка | |
КДС111В | 0.2 | 300 | желтая точка | |
КЦ422А | 0.5 | 50 | точка отсутствует | черная точка |
КЦ422Б | 0.5 | 100 | белая точка | черная точка |
КЦ422В | 0.5 | 200 | черная точка | черная точка |
КЦ422Г | 0.5 | 400 | зеленая точка | черная точка |
Вольт-амперная характеристика полупроводникового диода
Вольт-амперная характеристика полупроводникового диода состоит из прямой и обратной ветви. Расположены они в I и в III квадрантах, так как направление тока и напряжения через диод всегда совпадают. По вольт-амперной характеристике можно определить некоторые параметры, а также наглядно увидеть, на что влияют характеристики прибора.
Напряжение порога проводимости
Если к диоду приложить прямое напряжение и начать его увеличивать, то в первый момент ничего не произойдет – ток расти не будет. Но при определенном значении диод откроется, и ток будет увеличиваться в соответствии с напряжением. Это напряжение называется напряжением порога проводимости и на ВАХ отмечено, как Uпорога. Оно зависит от материала, из которого изготовлен диод. Для самых распространенных полупроводников этот параметр составляет:
- кремний – 0,6-0,8 В;
- германий – 0,2-0,3 В;
- арсенид галлия – 1,5 В.
Свойство германиевых полупроводниковых приборов открываться при малом напряжении используется при работе в низковольтных схемах и в других ситуациях.
Максимальный ток через диод при прямом включении
После того, как диод открылся, его ток растет вместе с увеличением прямого напряжения. Для идеального диода этот график уходит в бесконечность. На практике этот параметр ограничен способностью полупроводникового прибора рассеивать тепло. При достижении определенного предела диод перегреется и выйдет из строя. Чтобы этого избежать, производители указывают наибольший допустимый ток (на ВАХ – Imax). Его можно приблизительно определить по размеру диода и его корпусу. В порядке убывания:
- наибольший ток держат приборы в металлической оболочке;
- на среднюю мощность рассчитаны пластиковые корпуса;
- диоды в стеклянных оболочках используются в слаботочных цепях.
Металлические приборы можно устанавливать на радиаторах – это увеличит мощность рассеяния.
Обратный ток утечки
Если приложить к диоду обратное напряжение, то малочувствительный амперметр ничего не покажет. На самом деле только идеальный диод не пропускает никакого тока. У реального прибора ток будет, но он очень мал, и называется обратным током утечки (на ВАХ – Iобр). Он составляет десятки микроампер или десятые доли миллиампер и намного меньше прямого тока. Определить его можно по справочнику.
Напряжение пробоя
При определенном значении обратного напряжения возникает резкий рост тока, называемый пробоем. Он носит туннельный или лавинный характер и является обратимым. Этот режим используется для стабилизации напряжения (лавинный) или для генерации импульсов (туннельный). При дальнейшем увеличении напряжения пробой становится тепловым. Этот режим необратим и диод выходит из строя.
Паразитическая ёмкость pn-перехода
Уже упоминалось, что p-n переход обладает электрической ёмкостью. И если в варикапах это свойство полезно и используется, то в обычных диодах оно может быть вредным. Хотя ёмкость составляет единицы или десятки пФ и на постоянном токе или низких частотах незаметна, с повышением частоты её влияние возрастает. Несколько пикофарад на ВЧ создадут достаточно низкое сопротивление для паразитных утечек сигнала, сложатся с существующей ёмкостью и изменят параметры цепи, а совместно с индуктивностью вывода или печатного проводника образуют контур с паразитным резонансом. Поэтому при производстве высокочастотных приборов принимают меры для снижения ёмкости перехода.
Диоды иностранных производителей
Похожий принцип с некоторыми отличиями используется в системе маркировки диодов импортного образца. Отличают три стандарта:
- JEDEC – американский. Каждый диод представлен в виде набора обозначений в виде 1NXY, где X – это серийный номер, а Y – модификация. Первые два символа есть у всех приборов, поэтому в цветовой маркировке их не учитывают. Каждой цифре или литере соответствует свой цвет, согласно таблице.
- PRO-ELECTRON – европейский. Две буквы в начале – материал и подкатегория диода. Серийный номер может иметь вид значения от 100 до 999 (бытовые приборы) либо с добавлением литер (Z10-A99), подразумевающих промышленное применение. Каждое из значений кодируется в цветовой элемент.
- JIS – японский. Заметно отличается от предыдущих – в начале указывается функциональный тип: фотодиод, обычный диод, транзистор или тиристор. Затем идет S – обозначение полупроводника; следующая литера – тип прибора внутри категории, затем серийный номер и буква модификации (одна или две).
Запомнить все сочетания практически невозможно. Если усвоить хотя бы основные соответствия, разобраться в назначении диода удастся гораздо быстрее.
Обратный ток утечки
Но раз уж диоды Шоттки такие крутые, то почему бы их не использовать везде? Почему мы до сих пор используем простые диоды?
Если мы подключим диод в обратном направлении, то он будет блокировать прохождение электрического тока. Это верно, но не совсем. Очень маленький ток все равно будет проходить через диод
В некоторых случаях это не принимают во внимание. Этот маленький ток называется обратным током утечки
На английский манер это звучит как reverse leakage current.
Он очень мал, но имеет место быть.
Проведем простой опыт. Возьмем лабораторный блок питания, выставим на нем 19 В и подадим это напряжение на диод в обратном направлении
Замеряем ток утечки
обратный ток утечки диода
Как вы видите, его значение составляет 0,1 мкА.
Давайте теперь повторим этот же самый опыт с диодом Шоттки
обратный ток утечки диода Шоттки
Ого, уже почти 20 мкА! Ну да, в некоторых случаях это сущие копейки и ими можно пренебречь. Но есть схемы, где все-таки недопустим такой незначительный ток. Например, в схемах пикового детектора
схема пик детектора
В этом случае эти 20 мкА будут весьма значительны.
Но есть также еще один камень преткновения. С увеличением температуры обратный ток утечки возрастает в разы!
зависимость обратного тока утечки от температуры корпуса диода Шоттки
Поэтому, вы не можете использовать Шоттки везде в схемах.
Но и это еще не все. Обратное напряжение для диодов Шоттки в разы меньше, чем для простых выпрямительных диодов. Это можно также увидеть из даташита. Если для диода 1N4007 обратное напряжение составляет 1000 В
То для диода Шоттки 1N5817 это обратное напряжение уже будет составлять всего-то 20 В
Поэтому, если это напряжение превысит значение, которое описано в даташите, мы в итоге получим:
Маркировка диодов
На корпусе диода обычно указывают материал полупроводника, из которого он изготовлен (буква или цифра), тип (буква), назначение или электрические свойства прибора (цифра), букву, соответствующую разновидности прибора, и дату изготовления, а также его условное обозначение.
Условное обозначение диода (анод и катод) указывает, как нужно подключать диод на платах устройств. Диод имеет два вывода, один из которых катод (минус), а другой — анод (плюс).
Условное графическое изображение на корпусе диода наносится в виде стрелки, указывающей прямое направление, если стрелки нет, то ставится знак «+».
На плоских выводах некоторых диодов (например, серии Д2) прямо выштамповано условное обозначение диода и его тип. При нанесении цветового кода, цветную метку, точку или полоску наносят ближе к аноду (рис. 1).
Для некоторых типов диодов используется цветная маркировка в виде точек и полосок (табл. 1). Диоды старых типов, в частности точечные, выпускались в стеклянном оформлении и маркировались буквой «Д» с добавлением цифры и буквы, обозначающих подтип прибора. Германиево-индиевые плоскостные диоды имели обозначение «Д7».
Рис. 1. Нанесение цветового кода на диоды.
Таблица 1 Цветовая маркировка полупроводниковых диодов.
Тип диода |
Цвет кольца (к), точки (т) |
|
со стороны катоде (в середине корпуса) | со стороны анода | |
Д2Б Д2В Д2Д Д2Е Д2Ж Д2И |
Белая т. Оранжевая т Голубая т. Зеленая т. Черная т. Красная т. |
|
Д9Б Д9В Д9Г Д9Д Д9Е Д9Ж Д9И Д9К Д9Л |
Красная т. Оранжевая т. Желтая т. Белая т. Голубая т. Зеленая и голубая т. Две желтые т. Две белые т. Две зеленые т. |
Красная т. |
КД102А КД102Б |
Желтая т. Оранжевая т. |
Зеленая т. Синяя т. |
КД103А КД103Б |
Синяя т. Желтая т. |
|
КД105А КД105Б КД105В КД105Г |
Белая или желтая полоса на торце корпуса |
Зеленая т. Красная т. Белая или желтая т. |
КД106 КД209А* КД209Б КД209В КД209Г |
Метка черного, зеленого или желтого цвета |
Белая т. Черная т. Зеленая т. |
* Цвет корпуса коричневый.
Тип диода |
Цвет кольца (к), точки (т) |
|
со стороны катода (в середине корпуса} | со стороны анода | |
КД226А КД226Б КД226В КД226Г КД226Д КД226Е |
Оранжевое к. Красное к. Зеленое к. Желтое к. Белое к. Голубое к. |
|
КД243А КД243Б КД243В КД243Г КД243Д КД243Е КД243Ж |
Фиолетовое к. Оранжевое к. Красное к. Зеленое к. Желтое к. Белое к. Голубое к. |
|
КД510А | Одно широкое и два узких зеленых к. | |
2Д510А | Одно широкое и одно узкое зеленое к. | |
КД521А | 1 шир + 2 узкие | |
КД521Б | Синие полосы | |
КД521В | Желтые полосы | |
КД522А | Одно узкое черное к. | Одно широкое |
КД522Б | Два узких черных к. | Черное кольцо |
КД522В | Три узких черных к. | + тип диода |
Литература: В.М. Пестриков. Энциклопедия радиолюбителя.
Диоды Шоттки: описание, принцип работы, схема, основные параметры, применение, характеристики
В конце 30-х годов XX века немецкий физик Вальтер Шоттки обнаружил, что внешнее электрическое поле заставляет свободные электроны покидать зону проводимости и в буквальном смысле выходить из твёрдого тела. Данная квантовая зависимость впоследствии была названа именем её первооткрывателя и теперь известна, как эффект Шоттки.
Несмотря на то, что открытие германского учёного относится к области теоретической физики, оно находит применение в практической радиотехнике и лежит в основе функциональности таких радиокомпонентов, как диоды Шоттки. Их отличие от обычных электрических вентилей заключается в отсутствии классического полупроводникового p-n-перехода. Его роль играет контакт между полупроводником и металлом.
Металл и полупроводник: особенности контакта.
В контактной области полупроводниковых и металлических материалов эффект Шоттки приводит к образованию в полупроводнике слоя, сильно обеднённого электронами. Он обладает вентильными свойствами, присущими полупроводниковому p-n-переходу. Эта зона представляет собой преграду для носителей заряда, поэтому данные радиокомпоненты часто называют диодами с барьером Шоттки.
Элементы отличаются от обычных полупроводниковых вентилей следующими качествами:
- пониженное падение напряжения при прямом смещении;
- незначительная собственная ёмкость;
- малый обратный ток;
- низкое допустимое обратное напряжение.
При прямом смещении разность потенциалов на диоде Шоттки не превышает 0,5 В, тогда как на обычном выпрямительном вентиле падение напряжения составляет около 2-3 В. Это объясняется небольшим сопротивлением переходного участка между полупроводником и металлом.
Хорошие частотные характеристики диодов Шоттки обусловлены отсутствием в переходной зоне неосновных носителей заряда. Из-за этого в контактной области не протекают обычные для чисто полупроводникового p-n-перехода процессы диффузии и рекомбинации дырок и электронов. Следовательно, собственная ёмкость этого слоя стремится к нулю. Данное свойство делает диоды с барьером Шоттки предпочтительными для использования в высоко- и сверхвысокочастотных схемах, а также аппаратуре с импульсными режимами работы – всевозможных цифровых устройствах, системах управления электроникой и импульсных блоках питания.
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.
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.
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.
- Максимальное постоянное обратное напряжение;
- Максимальное импульсное обратное напряжение;
- Максимальный (средний) прямой ток;
- Максимальный импульсный прямой ток;
- Постоянное прямое напряжение на диоде при заданном прямом токе через него;
- Обратный ток диода при предельном обратном напряжении;
- Максимальная рабочая частота диода;
- Время обратного восстановления;
- Общая емкость диода.
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.
Маркировка диодов
На корпусе диода обычно указывают материал полупроводника, из которого он изготовлен (буква или цифра), тип (буква), назначение или электрические свойства прибора (цифра), букву, соответствующую разновидности прибора, и дату изготовления, а также его условное обозначение.
Условное обозначение диода (анод и катод) указывает, как нужно подключать диод на платах устройств. Диод имеет два вывода, один из которых катод (минус), а другой — анод (плюс).
Условное графическое изображение на корпусе диода наносится в виде стрелки, указывающей прямое направление, если стрелки нет, то ставится знак «+».
На плоских выводах некоторых диодов (например, серии Д2) прямо выштамповано условное обозначение диода и его тип. При нанесении цветового кода, цветную метку, точку или полоску наносят ближе к аноду (рис. 1).
Для некоторых типов диодов используется цветная маркировка в виде точек и полосок (табл. 1). Диоды старых типов, в частности точечные, выпускались в стеклянном оформлении и маркировались буквой «Д» с добавлением цифры и буквы, обозначающих подтип прибора. Германиево-индиевые плоскостные диоды имели обозначение «Д7».
Рис. 1. Нанесение цветового кода на диоды.
Таблица 1 Цветовая маркировка полупроводниковых диодов.
Тип диода |
Цвет кольца (к), точки (т) |
|
со стороны катоде (в середине корпуса) | со стороны анода | |
Д2Б Д2В Д2Д Д2Е Д2Ж Д2И |
Белая т. Оранжевая т Голубая т. Зеленая т. Черная т. Красная т. |
|
Д9Б Д9В Д9Г Д9Д Д9Е Д9Ж Д9И Д9К Д9Л |
Красная т. Оранжевая т. Желтая т. Белая т. Голубая т. Зеленая и голубая т. Две желтые т. Две белые т. Две зеленые т. |
Красная т. |
КД102А КД102Б |
Желтая т. Оранжевая т. |
Зеленая т. Синяя т. |
КД103А КД103Б |
Синяя т. Желтая т. |
|
КД105А КД105Б КД105В КД105Г |
Белая или желтая полоса на торце корпуса |
Зеленая т. Красная т. Белая или желтая т. |
КД106 КД209А* КД209Б КД209В КД209Г |
Метка черного, зеленого или желтого цвета |
Белая т. Черная т. Зеленая т. |
* Цвет корпуса коричневый.
Тип диода |
Цвет кольца (к), точки (т) |
|
со стороны катода (в середине корпуса} | со стороны анода | |
КД226А КД226Б КД226В КД226Г КД226Д КД226Е |
Оранжевое к. Красное к. Зеленое к. Желтое к. Белое к. Голубое к. |
|
КД243А КД243Б КД243В КД243Г КД243Д КД243Е КД243Ж |
Фиолетовое к. Оранжевое к. Красное к. Зеленое к. Желтое к. Белое к. Голубое к. |
|
КД510А | Одно широкое и два узких зеленых к. | |
2Д510А | Одно широкое и одно узкое зеленое к. | |
КД521А | 1 шир + 2 узкие | |
КД521Б | Синие полосы | |
КД521В | Желтые полосы | |
КД522А | Одно узкое черное к. | Одно широкое |
КД522Б | Два узких черных к. | Черное кольцо |
КД522В | Три узких черных к. | + тип диода |
Литература: В.М. Пестриков. Энциклопедия радиолюбителя.
Маркировка импортных диодов
В настоящее время широко используются SMD-диоды зарубежного производства. Конструкция элементов выполнена в виде платы, на поверхности которой закреплен чип. Слишком маленькие размеры изделия не позволяют нанести на него маркировку. На более крупных элементах обозначения присутствуют в полном или сокращенном варианте.
В электронике SMD-диоды составляют около 80% всех используемых изделий этого типа. Такое разнообразие деталей заставляет внимательнее относиться к обозначениям. Иногда они могут не совпадать с заявленными техническими характеристиками, поэтому желательно провести дополнительную проверку сомнительных элементов, если они планируются к использованию в сложных и точных схемах. Следует учитывать, что маркировка диодов этого типа может быть разной на совершенно одинаковых корпусах. Иногда присутствует только буквенная символика, без каких-либо цифр. В связи с этим рекомендуется использовать таблицы с типоразмерами диодов от разных производителей.
Для SMD-диодов чаще всего используется тип корпуса SOD123. На один из торцов может наноситься цветная полоса или тиснение, что означает катод с отрицательной полярностью для открытия р-п-перехода. Единственная надпись соответствует обозначению корпуса.
Тип корпуса не играет решающей роли при использовании диода. Одной из основных характеристик является рассеивание некоторого количества тепла с поверхности элемента. Кроме того, учитываются значения рабочего и обратного напряжения, величина максимально допустимого тока через р-п-переход, мощность рассеивания и другие параметры. Все эти данные указаны в справочниках, а маркировка лишь ускоряет поиск нужного элемента.