Tipi comuni di diodi da tenere in giro

Sto lavorando per rifornire la mia officina di casa con parti usate di frequente in modo da poter dedicare più tempo a armeggiare e meno a guardare la mia casella di posta.

Quali sono le differenze tra i diversi tipi di diodi? Ho visto schottky, zenner, segnale e raddrizzatore usati tutti per descrivere i diodi, ma non so quali siano le differenze e quando ne useresti uno in particolare.

Quali sono i diodi utilizzati più frequentemente che vorresti tenere in giro per poter costruire i circuiti più comuni? E come fai a sapere cosa rende un sostituto adatto quando un circuito richiede un particolare diodo?

1N4148 e 1N400x (*). Decisamente.

1N4148 è il diodo di segnale standard, 1N4001 un raddrizzatore in grado di 1 A e 50 V. Se sono necessarie tensioni più elevate, è possibile scegliere tra 1N4002 e 1N4007, rispettivamente per 100 V e 1000 V. Vedi anche questa risposta .

Zeners . Non vuoi zeners. :-) Beh, potresti tenerne alcuni, ma quale tensione? Molto spesso userete un regolatore a tre gambe, come un LE33 , per esempio. Regolano molto meglio degli zener. Salvo che! (e questo dovrebbe piacere a Russell) C'è sempre il TL431 , che è uno zener regolabile, e poiché ha una tensione regolabile è necessario solo un tipo. Costa poco più di uno zener, ma ha specifiche molto migliori.

(*) Ho menzionato per la prima volta il 1N4001 qui, ma in secondo luogo il 1N4007 potrebbe essere una scelta migliore: puoi usarlo per quasi tutte le applicazioni, inclusa la rettifica a 230 V CA, come dice Olin. Non quello di cui avrei bisogno ogni giorno, ma il 1N4007 ha esattamente lo stesso prezzo del 1N4001 di Digikey (6,49 ¢ un pezzo @ 100s) e anche il 1N4007 ha una capacità di giunzione inferiore.

Quali sono le differenze tra i diversi tipi di diodi?

I diodi Shottky sono formati da una giunzione metallo-semiconduttore anziché da una giunzione tra due regioni di semiconduttori drogate diversamente. Come dice Olin nella sua risposta, hanno una caduta di tensione diretta inferiore e caratteristiche di recupero inverso generalmente più veloci. Sono spesso utilizzati nella commutazione di alimentatori per ridurre al minimo le perdite.

I diodi Zener sono diodi a giunzione in silicio progettati per avere caratteristiche di ripartizione inversa ben controllate. Se polarizzati al contrario con una bassa tensione, conducono solo correnti minute, come i normali diodi. Ma quando polarizzati al di là della loro tensione di breakdown inversa conducono con forza. Anche i diodi normali hanno un comportamento di rottura inverso, ma il diodo Zener è progettato per rompersi a una tensione ben controllata. La tensione di interruzione può variare da 1 o 2 V fino a 50 V o più. Sono spesso utilizzati come regolatori di tensione shunt o nei circuiti di protezione degli ingressi.

I diodi raddrizzatori e per piccoli segnali sono normali diodi al silicio, ma ottimizzati o specificati per due diverse applicazioni. I raddrizzatori vengono utilizzati per bloccare la corrente in una direzione, ad esempio in un circuito a ponte per convertire CA in CC. I diodi a segnale piccolo fanno lo stesso, ma per correnti più piccole e spesso a frequenze più alte. Questi diodi sono ottimizzati per una bassa capacità e un'accensione brusca invece della capacità di trasportare corrente.

Potresti anche aggiungere diodi varactor (usati per la loro capacità variabile se polarizzati al contrario), diodi pin (spesso usati come rivelatori RF e ottici), LED e diodi laser al tuo elenco di tipi di diodi da tenere presente.

Concordo con Steven sull'1N4148. Questo è un diodo di segnale veloce molto comune.

Tuttavia, otterrei 1N4004 anziché 1N4001. Questi sono entrambi raddrizzatori di potenza al silicio 1 A comuni, ma 1N4004 ha una tensione nominale più elevata. L'utilizzo di 1N4001 in applicazioni a bassa tensione invece di 1N4004 offre pochi vantaggi, ma 1N4004 consente applicazioni a linea di alimentazione che 1N4001 non offre.

Conosco almeno un caso in cui un produttore ha effettivamente realizzato un singolo tipo di diodo per una classe di prodotti diversi classificati per diverse tensioni. Li spedirebbero senza etichetta ai distributori, che li etichetterebbero in modo appropriato in base alla tensione nominale pagata dal cliente. Tutti i diodi erano in realtà identici, ma il voltaggio più basso venduto per meno soldi. Non sarei troppo sorpreso di scoprire che molti 1N4001 e 1N4004 di un singolo produttore sono in realtà lo stesso diodo con marcature diverse.

Oltre a questi due, otterrei anche alcuni diodi Schottky da 40 V 1 A. Schottkys presenta due vantaggi principali rispetto ai diodi al silicio in applicazioni a bassa tensione. Innanzitutto, hanno circa la metà della caduta in avanti. In secondo luogo, hanno tempi di recupero inversi istantanei per la maggior parte degli scopi, che i diodi raddrizzatori al silicio completo non hanno certamente. Questo può essere molto importante nel passaggio da un'applicazione all'altra. Non ho numeri di modello specifici, quindi guardati intorno su Mouser e vedi cosa è disponibile. Il pacchetto SMA è conveniente per l'intervallo di corrente da 1 A.

Vorrei preferire due diodi per il tuo laboratorio amatoriale o professionale.

Il diodo 1N4148 è altamente raccomandato per le comunicazioni ad alta velocità, ha un tempo di commutazione di 4nS, che è molto molto veloce, ideale per scopi di comunicazione, nonché per la rettifica da bassa tensione e corrente CA a CC. La sua corrente nominale massima è bassa rispetto alla serie 1N404x.

Il piccolo diodo per uso generale 1N4007 è altamente raccomandato per scopi generali di laboratorio, tuttavia è possibile utilizzare diodi da 1N4001 a 1N4007, tutti questi diodi hanno una corrente nominale fino a 1A , l'unica differenza tra loro è la massima tensione nominale, consiglio personalmente 1N4007 diodo, che è il migliore tra le serie 1N400x , grazie al suo livello di tensione massima di 1000 volt . tutti i diodi da 1N4001 a 1N4007 hanno un prezzo quasi simile.

1N4001: 50 V.

1N4002: 100 V.

1N4003: 200 V.

1N4004: 400 V.

1N4005: 600 V.

1N4006: 800 V.

1N4007: 1000 V.

Si consiglia diodo zener 3,6 V , se si ha a che fare con progetti di comunicazione USB.

Il diodo zener 5.1V è raccomandato per uso generico. Può essere utile per produrre un'alimentazione a 5,1 V, nonché per l'alimentazione della tensione di riferimento. Può essere utilizzato nel progetto di comunicazione in cui i pin del microcontrollore sono direttamente collegati a schede esterne per mantenere i livelli di tensione della linea di comunicazione tra i livelli di tensione minima e massima di microcontroller (per questo uso collegare il catodo del diodo zener al pin del microcontrollore e collegare il pin dell'anodo alla terra comune della scheda del microcontrollore)