Was ist der Unterschied zwischen 1N4001 und 1N4007 außer der maximalen Sperrspannung?

17

Ich verglich 1N400x Dioden hier . Soweit ich sehe, sind alle ihre Eigenschaften abgesehen von ihren maximalen Sperrspannungen gleich.

Ihr

  • Maximalstrom
  • Wiederherstellungszeit
  • Sperrstrom
  • Kapazität

sind gleich.

Es sieht so aus, als ob 1N4007 die Super-Version aller anderen 1N400x-Dioden ist. Also, warum sollte man 1N4001 ... 1N4006 Dioden produzieren und warum sollte man sie kaufen? Wenn 1N4007 alleine arbeitet, warum sind dann die anderen Versionen noch auf dem Markt?

hkBattousai
quelle

Antworten:

14

Die Antworten von @Vasiliy und @johnfound sind falsch. 1N400x-Dioden sind nicht alle identisch, mit Ausnahme von "zufälligen" Herstellungsabweichungen.

Dioden mit höheren Sperrspannungswerten werden absichtlich mit einer leichteren Dotierung hergestellt, so dass der Verarmungsbereich für eine gegebene Sperrspannung breiter ist, als dies sonst der Fall wäre. Der Nachteil einer leichteren Dotierung besteht darin, dass der Durchlasswiderstand und der Spannungsabfall für eine Hochspannungsdiode höher sind als für eine Niederspannungsdiode.

Sie können also einen 1N4007 für alle Ihre Anwendungen verwenden, aber Ihre Schaltungseffizienz ist geringfügig höher, wenn Sie in Niederspannungsanwendungen eine Diode mit besserer Nennleistung verwenden.

Dave Tweed
quelle
2
Nach Angaben des Herstellers ist der Durchlassspannungsabfall für alle 1N400x-Dioden völlig gleich.
Johnfound
2
Nach meinem besten Wissen ist die Sperrschichtkapazität sehr empfindlich gegenüber der Breite der Verarmungsschicht. Wenn es wirklich nur die Dotierungsdichten und die Verarmungsschichtbreite wären, würde ich erwarten, dass die Übergangskapazität mit variiert1VBVB
... Können Sie eine Referenz für Ihre Antwort angeben? Ich kann kaum glauben, dass die Diodenhersteller schlecht funktionierende Dioden einfach wegwerfen und nicht versuchen, sie als weniger tolerantes Gerät zu verkaufen.
Vasiliy
1
Ich erinnere mich an einen Anstieg der Durchlassspannung in der 4007 gegenüber der 4001 vor ungefähr dreißig Jahren (leider liegen mir die relevanten Daten nicht mehr vor). Es ist möglich, dass sich die Herstellung geändert hat und dies nicht mehr der Fall ist. Ich kann keine aktuellen Beweise dafür sehen.
Brian Drummond
Ich denke, es gibt einige Probleme, aber das ist noch nicht alles. Die 1n4007-Dioden sind viel sperriger als die 1n4001, wenn ich mich richtig erinnere ...
jbord39
10

Aufgrund von Prozessschwankungen können hergestellte Halbleiterbauelemente unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Viele Hersteller wenden eine " Binning " -Strategie für hergestellte Teile an: Sie testen die Teile und teilen sie basierend auf der Leistung der Geräte auf mehrere "Bins" auf. Sobald sie dies tun, können sie die leistungsstärkeren Geräte für mehr Geld verkaufen.

Ich bin mir völlig sicher, dass die Binning-Strategie für 1N400x angewendet wird, aber ich kann nicht sagen, wie viele Pools ursprünglich produziert wurden. Ich vermute 2 Pools, von denen 7 Bins abgeleitet wurden. Diese Vermutung basiert auf der Tatsache, dass die Daten für die typische Verbindungskapazität im Datenblatt zwei Regionen aufweisen. Auch wenn ich mit diesem Hersteller Recht habe, kann die Anzahl der Pools herstellerspezifisch sein.

Der Unterschied zwischen diesen Dioden besteht hauptsächlich in ihrer Sperrspannung. Es gibt viel mehr Parameter, die sich unterscheiden. Ein Teil der Unterschiede wird im Datenblatt erwähnt (wie die oben erwähnte Sperrschichtkapazität), andere nicht. Im Allgemeinen spiegelt das x20-Verhältnis in Sperrspannungen (zwischen 1N4001 und 1N4007) die großen Unterschiede in den Eigenschaften der Übergänge wider. Diese Eigenschaften müssen nahezu jeden elektrischen Parameter der Diode beeinflussen.

Hersteller neigen dazu, diese Dioden mit genau den gleichen Eigenschaften darzustellen, da die sehr feinen Unterschiede für die Hauptanwendungsbereiche dieser Dioden nicht wichtig sind. Es gibt Anwendungen , die jedoch mehr Präzision erfordern.

Man sagt, dass es auch Anwendungen gibt, bei denen die Dioden in Sperrichtung ausgenutzt werden. In diesen Anwendungen möchten Sie möglicherweise eine geeignete Durchbruchspannung auswählen können. Ich kenne die Einzelheiten allerdings nicht.

Ich vermute, dass vor Jahren, als diese Dioden gerade erst eingeführt wurden und die Halbleiterprozesse noch nicht ausgereift waren, die Unterschiede zwischen den verschiedenen Dioden deutlicher wurden.

Zusammenfassung:

Wenn der Preis gleich ist und Sie diese Dioden in "Standard" -Anwendungen (z. B. Niederfrequenzgleichrichtung) verwenden, können Sie jede dieser Dioden verwenden, sofern sie Ihren Anforderungen an die Sperrspannung entsprechen. Wenn Sie sie für etwas Sensibleres verwenden möchten, sollten Sie sie alle testen, um festzustellen, welche Suite besser ist.

Vasiliy
quelle
+1 für "Halbleiterprozesse waren nicht ausgereift". Man muss sich fragen, ob manche Teile heutzutage gar nicht erst klassifiziert, sondern nur nach Bedarf gekennzeichnet und einfach deshalb propagiert werden, weil es sich um grundlegende Teile handelt, die wahrscheinlich niemals veraltet sein werden.
Trevor_G
9

Es scheint zwei grundsätzlich verschiedene Arten von Dioden zu geben, die als 1N4001..1N4007 verkauft werden. Der erste Typ ist eine herkömmliche Diode und wird als 1N4001..1N4005 verkauft. Die Verwendung von 1N4005-Dioden für alles hat keinen Nachteil (außer möglicherweise den Preis). Nach meiner Erfahrung ist der Preisunterschied in großen Mengen sehr gering oder gar nicht vorhanden - zum Beispiel bei Digikey-Listen mit 100.000 Preisen, die beide zum jetzigen Zeitpunkt bei 11,20 USD / k liegen.

Der zweite Typ ist eine PIN-Konstruktion und wird für 1N4006 und 1N4007 verwendet.

1N4006-1N4007 haben eine schlechtere Vorwärts- und Rückwärtswiederherstellungszeit. Sie haben auch eine geringere Sperrschichtkapazität bei allen Sperrvorspannungen (z. B. 10 pF gegenüber 15 pF bei -10 V). Informationen zu den tatsächlichen Kurven, die den Unterschied veranschaulichen, finden Sie in den Datenbüchern der Motorola Semiconductor Library. Beispielsweise:

Bildbeschreibung hier eingeben

Bei einer 50/60-Hz-Gleichrichtung gibt es kaum einen wesentlichen Unterschied, und es gibt keinen Unterschied in der Durchlassspannung bei einem gegebenen Strom.

In der heutigen Zeit würden wir wahrscheinlich einen anderen Diodentyp bei höheren Frequenzen verwenden (über ein paar kHz Rechteckwelle oder vielleicht 5 kHz Sinuswelle), so dass die Unterschiede nicht mehr so ​​wichtig sind, aber einige Leute haben die PIN-Typen in den HF-Dienst gedrängt.

Spehro Pefhany
quelle
2

Ich mag die Antwort von Spehro Pefhany, aber in den heutigen Datenblättern erwähnen viele keine Unterschiede mehr ... http://www.comchiptech.com/cms/UserFiles/QW-BG013%201N4001%20Thru456224.%201N4007%20REV .A.pdf

http://www.mccsemi.com/up_pdf/1N4001-1N4007(DO-41).pdf

http://www.vishay.com/docs/88504/1n4001gp.pdf

http://www.onsemi.com/pub/Collateral/1N4001-D.PDF

Die ursprüngliche Version von Diodes Inc. weist diesen Unterschied auf, wobei die Sperrschichtkapazität für die Niederspannungsversionen schlechter ist ...

Dioden Datenblatt Auszug

Aber sie sind alle 8pF in den neuen 1N400xG-Versionen ...

G Version

Anscheinend gibt es keinen wahrnehmbaren Unterschied mehr, außer dass viele Stücklisten unterschiedliche Versionen aufweisen, sodass jeder MFR weiterhin jede Version anbietet.

Lötdämpfe
quelle
1

Dies sind alle die gleiche Diode. Die Halbleitertechnologie ist nicht so präzise, ​​so dass die in einem technologischen Zyklus hergestellten Dioden unterschiedlich sind. Nach dem Sortieren werden sie jeweils markiert. Dies ist nicht nur bei Dioden üblich.

Außerdem gibt es manchmal (nicht sehr oft) Schaltpläne, in denen die Diode im Lawinendurchbruchmodus arbeitet, sodass die Durchbruchspannung vorhersehbar sein muss.

Johnfound
quelle