диод 1n4004

Выпрямительный диод – это полупроводниковый электромеханический компонент, применяемый для выпрямления, то есть преобразования AC тока в DC ток. Он имеет очевидную однонаправленную проводимость и, как правило, изготавливается из германия или кремния.

Особенности диодов-выпрямителей

Диоды выпрямления, такие как IN4004 (серия 1N4000), серия 2CZ или серия RLR применяются в разных схемах силовых выпрямителей. Установленные в схеме последовательного стабилизированного источника питания, они не предъявляют высоких требований к времени обратного восстановления частоты среза. 

В схеме выпрямителя и схеме импульсного выпрямителя импульсного стабилизированного источника питания выпрямительный диод должен иметь более высокую рабочую частоту и меньшее время обратного восстановления (например, серия RU, серия EU, серия V, серия 1SR и т. д.). В качестве альтернативы можно выбрать диод с быстрым восстановлением или диод Шоттки.

Максимальный усредненный выровненный ток, который допускается для прохождения при длительной работе, зависит от площади и рассеянного тепла PN-перехода и не может превышать его. Например, усредненный выровненный ток диодов серии 1N4000 составляет 1А.

Пиковое обратное напряжение обычно принимается за половину обратного напряжения пробоя. Если это значение будет превышено, обратный ток резко возрастет и однонаправленная проводимость диода будет нарушена, что приведет к обратному пробою. Для диода 1N4004 это значение составляет 400 В.

Наиболее заметной особенностью выпрямительного диода является его передняя характеристика. Когда прямое напряжение подается на выпрямительный диод, начальная часть прямого напряжения очень мала, и оно не может эффективно преодолеть блокирующий эффект электрического поля в PN-переходе.

Когда обратное напряжение, подаваемое на выпрямительный диод, не превышает определенного диапазона, обратный ток формируется за счет дрейфа неосновных носителей. Поскольку обратный ток очень мал, диод выпрямителя находится в выключенном состоянии.

Обратный пробой выпрямительного диода делится на два вида: 

1. Пробой Зенера.
2. Лавинный пробой. 

При высокой концентрации легирования из-за малой ширины барьерной области обратное напряжение разрушит структуру ковалентной связи, поэтому электроны будут отрываться от нее и генерироваться электронные дырки. Это называется пробой Зенера.

Еще один тип поломки – лавинный. По мере увеличения обратного напряжения выпрямительного диода внешнее электрическое поле будет увеличивать скорость дрейфа электронов, поэтому валентные электроны будут сталкиваться друг с другом вне ковалентной связи, создавая новые электронно-дырочные пары.

Выпрямительные диоды линейки 1N4000

Пластиковые выпрямительные диоды общего назначения серии 1N4000 отличаются низким прямым падением напряжения, низким током утечки и высокой способностью прямого насыщения. Допустимая температура их пайки составляет 275 °C. 

Полярность диода 1N4004 соответствует схеме PN. Цветная полоса обозначает конец отрицательно заряженного катода.

Другие характеристики:

• Диод имеет литой корпус DO-41 (DO-204AL) из эпоксидной смолы;
• Его формовочная масса соответствует классу воспламеняемости UL 94 V-0;
• Клеммные выводы — с матовым лужением, под пайку.

Типичными областями их применения являются схемы выпрямления в источниках питания общего назначения, инверторах, преобразователях и в качестве обратных диодов.