Як визначити скляний стабілітрон

Пропонована схема служить для простого визначення номіналу напруги стабілізації стабілітрона за допомогою вольтметра, а також визначення його справності.

Зараз промисловістю випускається неймовірна кількість різних електронних компонентів і найчастіше при складанні радіоелектронного виробу виникає безліч труднощів щодо визначення номіналу компонента. Особливо в цьому плані «відзначилася» вітчизняна промисловість - зокрема стабілітрони в скляному корпусі мають часом дуже схоже маркування, відрізнити яке неможливо. Хороший приклад це стабілітрони КС211 і КС175 - іноді зустрічаються варіанти маркування, в яких обидва виглядають як маленький скляний вивідний діод з чорною смугою. Їх також можна сплутати, наприклад, зі стабілітроном Д814. Так чи інакше, запам'ятовувати колірне маркування стабілітронів не найкраща ідея, враховуючи, наскільки просто їх можна перевірити.

Для визначення напруги стабілізації знадобиться проста схема:

Зазвичай діапазон робочого струму малопотужних стабілітронів лежить у межах 1-10 мА, тому опір резистора вибрано 2.2 кОм. Це оптимально для перевірки малопотужних стабілітронів. Для перевірки потужних стабілітронів опір можливо доведеться зменшити - для цього в схемі передбачено перемичку. Для перевірки малопотужних стабілітронів перемичку потрібно ставити у верхнє положення, для перевірки потужних – у нижнє.

Оптимальна напруга живлення – 25В.

Якщо стабілітрон під'єднаний правильно - анодом до X1, катодом до X2, то вольтметр покаже його напругу стабілізації, а якщо неправильно - якесь дуже мале напруження близько нуля. джерела живлення, означає випробуваний радіоелемент або простий діод, або стабілітрон з напругою стабілізації вище напруги джерела живлення Якщо ви впевнені, що це стабілітрон - потрібно збільшити напругу джерела до передбачуваної величини і перевірити ще раз.

Якщо вольтметр показує мінімальну напругу, або напруга живлення при будь-якому підключенні - це стабілітрон або діод несправний.

Якщо напруга стабілізації показується за будь-якого підключенні - це двосторонній стабилитрон.

Аналогічним способом можна перевіряти справність діодів і світлодіодів, тільки полярність буде протилежною. Спосіб хороший тим, що дозволяє дізнатися падіння напруги, що буває дуже важливо. бажано виставляти не вище 9В.

Діод.

Постараюся пояснити роботу з діодами, світлодіодами, а також стабілітронами на пальцях. Досвідчені електронники можуть пропустити статтю, оскільки нічого нового для себе не виявлять. початківців. Це гола теорія, що майже не має відношення до практики. цікавою теорією пропоную цю статтю.Всім охочим ласкаво просимо під кат.

Це друга стаття із циклу електроніки. Рекомендую до прочитання також першу, яка розповідає про те, що таке електричний струм та напруга.

Діод - напівпровідниковий прилад, що має 2 висновки для підключення. міді називають анод (А) і катод (К). ще з часів електронних ламп і використовуються в письмовому вигляді, для позначення спрямованості діода. Набагато простіше графічне позначення.

Як я вже писав, ми не будемо використовувати теорію електронно-діркової провідності діода. наприклад, коли, користуючись пилососом, ми не вдається в подробиці, як він влаштований усередині, він просто працює і нам важлива одна з властивостей пилососа - смоктати пил.

Розглянемо властивості діода, найбільш очевидні:

• Від анода до катода, такий напрямок називається прямим, діод пропускає струм.
• Від катода до анода, у зворотному напрямку, діод струм не пропускає.
• При протіканні струму в прямому напрямку на діоді падає деяка напруга.

Можливо, ці властивості вам і так добре відомі. Але є деякі доповнення.Що ж вважати прямим, а що зворотним напрямком? Прямим називають таке включення, коли на аноді напруга більше, ніж на катоді. прямого на зворотне та навпаки.

Кремнієвий діод починає пропускати хоч якийсь значний струм тільки тоді, коли на аноді напруга буде більше приблизно на 0,65 В, ніж на катоді. Не так. дорівнює 0,65 і вище.

Напруга 0,65 В - називають прямим падінням напруги на pn-переході. Це лише зразкова середня величина, вона залежить від струму, температури кристала та технології виготовлення діода. , Виробники знімають вольтамперні характеристики діода. 2, 3 і т.д. Це означає, що всередині діода включено кілька pn-переходів послідовно.

Для визначення падіння напруги можна використовувати вольтамперну характеристику (ВАХ) діода у вигляді графіка. важливо, всі вони приблизно схожі.

На графіку Uпр – це пряме падіння напруги на діоді Iпр – струм, що протікає через діод.Але найчастіше в даталістах не показуються реальні ВАХ, а наводиться пряме падіння напруги, вказане за певного струму. У англійській літературі падіння напруги позначається як forward voltage.

Як застосовувати

Падіння напруги на діоді – для нас погана характеристика, оскільки ця напруга не робить корисної роботи та розсіюється у вигляді тепла на корпусі діода. Чим менше падіння, тим краще. Зазвичай падіння напруги на діоді визначають виходячи із струму, що протікає через діод. Наприклад, увімкнемо діод послідовно з навантаженням. По суті, це буде захист схеми від переплюсування, на випадок, якщо блок живлення від'єднується. На малюнку нижче в якості схеми, що захищається, взятий резистор 47 Ом, хоча в реальності це може бути все, що завгодно, наприклад, ділянка великої схеми. Як блок живлення - батарея на 12 В.

Допустимо, навантаження без діода споживає 255 мА. У разі це можна вважати за законом Ома: I= U / R = 12 / 47 = 0,255 А чи 255 мА. Хоча зазвичай споживання сферичної схеми у вакуумі вже відомо, хоча б за максимальними характеристиками блоку живлення. Знайдемо на графіку ВАХ, зазначений вище, падіння напруги для діода КД243А при 0,255 А струму, що протікає, при 25 градусах. Воно дорівнює приблизно 0,75 В. Ці 0,75 В впадуть на діоді, і для живлення схеми залишиться 12 - 0,75 = 11,25 - іноді може і не вистачити. Як бонус, можна знайти потужність, у вигляді тепла і втрат, що виділяється на діоді за формулою P = I * U = 0,75 * 0,255 = 0,19 Вт, де I і U - струм через діод і падіння напруги на діоді.

Що робити, коли графік ВАХ недоступний? Наприклад, для популярного діода 1n4007 вказано тільки пряме напруження forward voltage 1 при струмі 1 А.Потрібно використовувати це значення, або виміряти реальне падіння. А якщо для якогось діода це значення не вказано, то зійде середнє 0,65 В. Насправді простіше це падіння напруги виміряти вольтметром у схемі, ніж вишукувати в графіках. Думаю, не треба пояснювати, що вольтметр повинен бути включений на постійну напругу, якщо через діод тече постійний струм, а щупи мають стосуватися анода та катода діода.

Трохи про інші характеристики

У попередньому прикладі, якщо перевернути батарейку, я маю на увазі змінити полярність, див. нижній малюнок, струм не потече і падіння напруги на діоді в гіршому випадку становитиме 12 В - напруга батареї. Головне, щоб ця напруга не перевищувала напругу пробою нашого діода, вона ж зворотна напруга, вона ж breakdown voltage. А також важлива ще одна умова: струм у прямому напрямку через діод не перевищував номінальний струм діода, він же за поточним. Це два основні параметри, за якими вибирається діод: прямий струм і зворотна напруга.

Іноді в даталістах також вказується потужність діодом, що розсіюється, або номінальна потужність (power dissipation). Якщо вона вказана, її не можна перевищувати. Як її порахувати, ми вже розібралися на попередньому прикладі. Але якщо потужність не вказана, то треба орієнтуватися по струму.

Кажуть, що у зворотному напрямку струм через діод не тече, чи майже не потече. Насправді через нього протікає струм витоку, reverse current в англійській літературі. Цей струм дуже маленький, від кількох наноампер у малопотужних діодів до кількох сотень мікроампер, у потужних. Також цей струм залежить від температури та доданої напруги.У більшості випадків струм витоку не відіграє ніякої ролі, наприклад, як у попередньому прикладі, але, коли ви будете працювати з наноамперами і поставите який-небудь захисний діод на вході операційного підсилювача, тоді може статися ой ... Схема поведеться зовсім не так, як замислювалася.

У діодів також є деяка маленька паразитна ємність capacitance. Тобто, по суті, це конденсатор, що паралельно включений з діодом. Цю ємність треба враховувати при швидких процесах під час роботи діода у схемі з десятками-сотнями мегагерц.

Також кілька слів щодо терміна «номінал». Зазвичай номінальний струм і напруга позначають, що при перевищенні цих параметрів виробник не гарантує роботу виробу, якщо не сказано інше. І це для всіх електронних компонентів, а не лише для діода.

Що ще можна зробити

Застосування діодів існує безліч. Розробники-радіоелектронники зазвичай вигадують свої схеми зі шматочків інших схем, так званих будівельних цеглинок. Ось кілька варіантів.

Наприклад, схема захисту цифрових або аналогових входів від перенапруги:

Діоди в цій схемі за нормальної роботи не пропускають струм. Тільки струм витоку. Але коли на вході виникає перенапруга з позитивною напівхвильою, тобто. напруга входу стає більшою ніж Uпит плюс пряме падіння напруги на діоді, то верхній діод відкривається і вхід замикається на шину живлення. Якщо виникає негативна напівхвиля напруги, відкривається нижній діод і вхід замикається на землю. У цій схемі, до речі, що менше витоку і ємність у діодів, то краще. Такі схеми захисту вже зазвичай стоять у всіх сучасних цифрових мікросхемах всередині кристала.А зовнішніми потужними збираннями TVS-діодів захищають, наприклад, USB порти на материнських платах.

Також із діодів можна зібрати випрямляч. Це дуже поширений тип схем і навряд чи хтось із читачів про них не чув. Випрямлячі бувають однонапівперіодні, двонапівперіодні та мостові. З однополуперіодним випрямлячем ми вже познайомилися в нашому першому багатостраждальному прикладі, коли розглядали захист від переплюсування. Ніяких особливих плюсів не має, крім плюсу на батарейці. Один із найважливіших мінусів, який обмежує застосування схеми однонапівперіодного випрямляча на практиці: схема працює тільки з позитивною напівхвильовою напругою. Негативна напруга геть-чисто відсікає і струм при цьому не тече. «Ну й що?», скажете ви, «Такий потужності мені буде достатньо!». Але ні, якщо такий випрямляч стоїть після трансформатора, то струм протікатиме лише в один бік через обмотки трансформатора і, таким чином, трансформаторне залізо додатково підмагнічуватиметься. Трансформатор може увійти в насичення і грітися набагато більше, ніж потрібно.

Двонапівперіодні випрямлячі цього недоліку позбавлені, але їм необхідний середній висновок обмотки трансформатора. Тут за позитивної полярності змінної напруги відкритий верхній діод, а за негативної – нижній. ККД трансформатора використовується не повністю.

Мостові схеми позбавлені обох недоліків. Але тепер на шляху струму включені два діоди в будь-який момент часу: прямий і зворотний діод. Падіння напруги на діодах подвоюється і не 0,65-1В, а середньому 1,3-2В. З урахуванням цього падіння вважається випрямлена напруга.

Наприклад, нам треба отримати 18 вольт випрямленої напруги, який трансформатор для цього вибрати? 18 вольт плюс падіння на діодах, візьмемо середнє 1,4 В, 19,4 В. Ми знаємо з попередньої статті, що амплітудне значення змінної напруги в корінь з 2 разів більше за його діюче значення. Тому у вторинному ланцюзі трансформатора змінна діюча напруга дорівнює 19,4/1,41 = 13,75В. З урахуванням того, що напруга в мережі може гуляти на 10%, а також під навантаженням напруга трохи просяде, виберемо трансформатор 230/15 Ст.

Потужність необхідного нам трансформатора можна вважати від струму навантаження. Наприклад, ми збираємось підключати до трансформатора навантаження в один ампер. Це якщо із запасом. Завжди залишайте невеликий запас у 20-40%. Просто за формулою потужності можна знайти P = U * I = 15 * 1 = 15 ВА, де U та I - напруга і струм вторинної обмотки. Якщо вторинних обмоток кілька, їх потужності складаються. Плюс втрати на трансформацію плюс запас, тому виберемо трансформатор 20-40 ВА. Хоча часто трансформатори продаються із зазначенням струму вторинних обмоток, але перевірити за габаритною потужністю не завадить.

Після випрямляючого мосту необхідний конденсатор, що згладжує, на малюнку не показаний. Не забувайте про нього! Є розумні формули для розрахунку цього конденсатора в залежності від кількості пульсацій, але порекомендую таке правило: ставити конденсатор 10000мкФ на один ампер споживання струму. Вольтаж конденсатора не менше, ніж випрямлене без навантаження напруга. У цьому прикладі можна взяти конденсатор з номіналом 25В.

Діоди в цій схемі виберемо на струм >=1А і зворотну напругу, із запасом, більше 19,4, наприклад, 50-1000 В. Можна застосувати діоди Шоттка.Це ті ж діоди, тільки з дуже маленьким падінням напруги, яке часто становить десятки мілівольт. Але недолік діодів Шоттки - їх не випускають на більш-менш високі напруги, більше 100В. Точніше з недавнього часу випускають, але їхня вартість надхмарна, а плюси вже не такі очевидні.

Світлодіод

Усередині влаштований зовсім інакше, ніж діод, але має самі властивості. Тільки ще й світиться при протіканні струму у прямому напрямку.

Вся відмінність від діода у деяких характеристиках. Найважливіше – пряме падіння напруги. Воно набагато більше, ніж 0,65 В звичайного діода і залежить в основному від кольору світлодіода. Починаючи від червоного, падіння напруги якого становить у середньому 1,8 В, і закінчуючи білим або синім світлодіодом, падіння у яких близько 3,5 В. Втім, у невидимого спектра ці значення ширші.

Власне падіння напруги тут – мінімальна напруга запалювання діода. При меншій напрузі, у джерела живлення струму не буде і діод просто не загориться. У потужних освітлювальних світлодіодів падіння напруги може становити десятки вольт, але це означає лише, що всередині кристала багато послідовно-паралельних збірок діодів.

Але зараз поговоримо про індикаторні світлодіоди, як найпростіші. Їх випускають у різних корпусах, найчастіше у напівокруглих, діаметром 3, 5, 10 мм.

Будь-який діод світиться залежно від струму, що протікає. По суті, це струмовий прилад. Падіння напруги виходить автоматично. Струм ми ставимо самі. Сучасні індикаторні діоди більш-менш починають світитися за струму 1 мА, а за 10 мА вже випалюють очі. Для сильних освітлювальних діодів треба дивитися документацію.

Застосування світлодіоду

Маючи лише відповідний резистор, можна задати потрібний струм через діод. Звичайно, знадобиться ще й блок живлення постійної напруги, наприклад, батарейка 4,5 або будь-який інший БП.

Наприклад, поставимо струм 1мА через червоний світлодіод з падінням напруги 1,8 В.

На схемі показано вузлові потенціали, тобто. напруги щодо нуля. В якому напрямку включати світлодіод нам підкаже найкраще мультиметр в режимі продзвонювання, оскільки іноді трапляються геть-чисто китайські світлодіоди з переплутаними ногами. При торканні щупів мультиметра, у правильному напрямку, світлодіод повинен слабко світитися.

Оскільки застосовано червоний світлодіод, то на резисторі впаде 4,5 - 1,8 = 2,7В. Це відомо з другого закону Кірхгофа: сума падінь напруги на послідовних ділянках схеми дорівнює ЕРС батарейки, тобто. 2,7+1,8=4,5В. Щоб обмежити струм в 1мА, резистор за законом Ома повинен мати опір R = U / I = 2,7 / 0,001 = 2700 Ом, де U і I - напруга на резистори і необхідний нам струм. Не забуваємо переводити величини в одиниці СІ, в ампери та вольти. Оскільки номінали опорів стандартизовані, що випускаються, виберемо найближчий стандартний номінал 3,3кОм. Звичайно, при цьому струм зміниться і його можна перерахувати за законом Ома I = U/R. Але найчастіше це не є принциповим.

У цьому прикладі струм, що віддається батарейкою, малий, так що внутрішнім опором батареї можна знехтувати.

З освітлювальними світлодіодами все те саме, тільки струми і напруги вищі. Але іноді їм уже не потрібний резистор, треба дивитися документацію.

Щось ще про світлодіод

По суті, світити це основне призначення світлодіода. Але є й інше застосування. Наприклад, світлодіод може виступати як джерело опорної напруги.Вони необхідні, наприклад, щоб отримати джерела струму. Як джерела опорної напруги, як менш галасливі, застосовують червоні світлодіоди. Їх включають до схеми так само, як і в попередньому прикладі. Оскільки напруга батареї відносно постійна, струм через резистор та світлодіод теж постійний, тому падіння напруги залишається постійним. Від анода світлодіода, де 1,8В, робиться відвід і використовується ця опорна напруга в інших ділянках схеми.

Для більш надійної стабілізації струму на світлодіоді, при пульсуючій напрузі джерела живлення, замість резистора в схему ставлять джерело струму. Але джерела струму та джерела опорної напруги – це тема ще однієї статті. Можливо, колись я її напишу.

Стабілітрон

В англійській літературі стабілітрон називається Zener diode. Все те саме, що і діод, у прямому включенні. Але зараз поговоримо лише про зворотне включення. У зворотному включенні під впливом певної напруги на стабілітроні виникає оборотний пробій, тобто. починає текти струм. Цей пробій повністю штатний та робочий режим стабілітрона, на відміну від діода, де при досягненні номінальної зворотної напруги діод просто виходив з ладу. При цьому струм через стабілітрон в режимі пробою може змінюватися, а падіння напруги на стабілітроні залишається практично незмінним.

Що це нам дає? По суті, це малопотужний стабілізатор напруги. Стабілітрон має ті ж характеристики, що і діод, плюс додається так само напруга стабілізації Uст або nominal zener voltage. Воно вказується за певного струму стабілізації Iст або test current. Також у документації на стабілітрони вказуються мінімальний та максимальний струм стабілізації.При зміні струму від мінімального до максимального напруга стабілізації дещо плаває, але незначно. вольт-амперні характеристики.

Робоча зона стабілітрона позначена зеленим кольором. На малюнку видно, що напруга на робочій зоні практично незмінна при широкому діапазоні зміни струму через стабілітрон.

Щоб вийти на робочу зону, нам треба встановити струм стабілітрону між [Іст. min - Іст. max] за допомогою резистора точно так, як це робилося в прикладі зі світлодіодом (до речі, можна також за допомогою джерела струму). Тільки, на відміну від світлодіода, стабілітрон включений у зворотному напрямку.

При меншому струмі, ніж Iст. min стабілітрон не відкриється, а при більшому, ніж Iст. max - виникне незворотний тепловий пробій, тобто. стабілітрон просто згорить.

Розрахунок стабілітрона

Розглянемо з прикладу нашого розрахованого трансформаторного БП. У нас є блок живлення, що видає мінімум 18 В (по суті там більше, через трансформатор 230/15 В, краще міряти в реальній схемі, але суть зараз не в цьому), здатний віддавати струм 1 А. Потрібно запитати навантаження з максимальним споживанням 50 мА стабілізованою напругою 15 В (наприклад, нехай це буде якийсь абстрактний операційний підсилювач – ОУ, вони мають приблизно таке споживання).

Таке слабке навантаження вибрано недарма. Стабілітрони досить малопотужні стабілізатори. Вони повинні проектуватися так, щоб через них міг проходити без перегріву весь струм навантаження плюс мінімальний струм стабілізації Iст. min. Це необхідно, тому що струм після резистора R1 ділиться між стабілітроном та навантаженням. У навантаженні струм може бути непостійним, або навантаження може вимикатися зі схеми зовсім. Насправді це паралельний стабілізатор, тобто.весь струм, який не піде в навантаження, прийме він стабілітрон. Це як перший закон Кірхгофа I = I1 + I2, тільки тут I = Iнагр + Iст. min.

Отже, виберемо стабілітрон з напругою стабілізації 15 Ст. Для встановлення струму через стабілітрон завжди необхідний резистор (або джерело струму). На резисторі R1 впаде 18 - 15 = 3 ст. Через резистор R1 протікатиме струм Iнагр. + Іст. min. Приймемо Iст. min = 5 мА, це приблизно достатній струм для всіх стабілітронів з напругою стабілізації до 100 В. Вище 100 можна приймати 1мА і менше. Можна взяти Iст. min і більше, але це буде марно гріти стабілітрон.

Отже, через R1 тече Ir1 = Iнагр. + Іст. min = 50 + 5 = 55 мА. За законом Ома знаходимо опір R1 = U / I = 3 / 0,055 = 54,5 Ом, де U та I – напруга на резистори і струм через резистор. Виберемо з найближчого стандартного ряду опір 47 Ом, трохи більше струм через стабілітрон, але нічого страшного. Його навіть можна порахувати, загальний струм: Ir1 = U / R = 3 / 47 = 0,063А, далі мінімальний струм стабілітрону: 63 - 50 = 13 мА. Потужність резистора R1: P = U * I = 3 * 0,063 = 0,189 Вт. Виберемо стандартний резистор на 0,5 Вт. Раджу, до речі, не перевищувати потужність резисторів приблизно Pmax/2, що довше проживуть.

На стабілітроні теж розсіюється потужність у вигляді тепла, при цьому в найгіршому випадку вона дорівнюватиме P = Uст * (Інагр + Iст.) = 15 * (0,050 + 0,013) = 0,945 Вт. Стабілітрони випускають на різну потужність, найближча 1Вт, але тоді температура корпусу при споживанні близько 1Вт буде десь 125 градусів, краще взяти із запасом, на 3 Вт. Стабілітрони випускають на 0,25, 0,5, 1, 3, 5 Вт і т.д.

Перший запит у гугле «стабілітрон 3Вт 15В» видав 1N5929BG. Далі шукаємо "datasheet 1N5929BG".За даташитом у нього мінімальний струм стабілізації 0,25 мА, що менше 13 мА, а максимальний струм 100 мА, що більше 63 мА, тобто. вкладається у його робочий режим, тому він підходить.

Загалом це весь розрахунок. Так, стабілізатор це неідеальний, внутрішній опір у нього не нульовий, але він простий і дешевий і працює гарантовано у вказаному діапазоні струмів. А оскільки це паралельний стабілізатор, то струм блоку живлення буде постійним. Більш потужні стабілізатори можна отримати, умощнівши стабілітрон транзистором, але це вже тема наступної статті про транзистори.

Перевірити стабілітрон на пробій звичайним мультиметром, як правило, не можна. При більш-менш високовольтному стабілітроні просто не вистачить напруги на щупах. Єдине, що вдасться зробити, це продзвонити його на наявність звичайної діодної провідності у прямому напрямку. Але це опосередковано гарантує працездатність приладу.

Ще стабілітрони можна використовувати як джерела опорної напруги, але вони галасливі. Для цих цілей випускають спеціальні малошумливі стабілітрони, але їхня ціна в моєму розумінні зашкалює за шматочок кремнію, краще трохи додати і купити інтегральне джерело з кращими параметрами.

Також існує багато напівпровідникових приладів, схожих на діод: тиристор (керований діод), симистор (симетричний тиристор), диністор (відкривається імпульсно тільки після досягнення певної напруги), варикап (зі змінною ємністю), щось ще. Перші вам знадобляться в силовій електроніці під час будівництва керованих випрямлячів або регуляторів активного навантаження. А з останніми я вже років 10 не стикався, тож залишаю цю тему для самостійного читання у вікі, хоч би про тиристор.

Як дізнатися номінал діода та стабілітрона з кольорового маркування

Радіоелементи у виконанні SMD (Surface mounted Device) поступово витісняють звичайні похідні компоненти (True hole). Маючи низку переваг (технологічність складання, зменшення розмірів плат, зниження паразитних зв'язків на ВЧ тощо), технологія мініатюризації призвела до певної проблеми – на корпус через малі розміри стало неможливо завдати повноцінного маркування елемента. Щоб дізнатися про номінал і тип напівпровідникового приладу, потрібно розібратися із системою позначень.

Позначення на схемі SMD напівпровідників

Багато активних радіокомпонентів випускаються як у вивідному, так і в SMD виконанні. Наприклад, імпортні імпульсні діоди 1N4148, що широко застосовуються, мають вивідне виконання, а їх аналоги LL4148 виготовляються в корпусі для поверхневого монтажу.

Прилади-аналоги 1N4148 та LL4148

У наведеному випадку відрізнити виконання діода все ж таки можна – не за УГО, а за буквеним позначенням типу. Так не завжди.

На важливих електричних схемах корпус приладів здебільшого не вказують, тому СМД-радіодеталі окремого позначення не мають. Умовні графічні позначення двовивідних елементів (діодів), що розглядаються, дозволяють визначити лише тип напівпровідникового пристрою, як то:

• звичайний діод;
• стабілітрон;
• диністор (діодний тиристор);
• варікап;
• світлодіод (LED);
• фотодіод;
• тунельний діод;
• діод Шоттки.

Свої УДО мають деякі види складання, а також специфічні прилади досить вузького застосування (навернені діоди тощо)

Як відрізнити стабілітрон від діода

Насправді питання, винесене в заголовок не зовсім коректне.Стабілітрон (діод Зенера або просто «зенер») є різновидом діода – приладу з односторонньою провідністю. У тій же мірі звичайний діод може виконувати функції стабілітрону, працюючи на зворотній гілці вольт-амперної характеристики як стабілізатори напруги або захисних елементів.

Тут і далі під звичайним діодом мається на увазі напівпровідниковий діод зі стандартною ВАХ, і основною застосовною властивістю якого є здатність пропускати струм в одному напрямку.

Специфіка стабілітрона в тому, що його параметри роботи при зворотному зміщенні (напруга лавинного пробою та динамічний опір) нормуються. Це дозволяє вибрати прилад для роботи в конкретній схемі без вимірів виключно за довідковими даними. Візуально відрізнити «зенер» від звичайного діода виходить не завжди – більшість корпусів використовують для виробництва обох типів напівпровідникових елементів.

Найбільш поширені корпуси стабілітронів у виконанні SMD

Вітчизняні стабілітрони в металостеклянному корпусі виконання True Hole можна дізнатися з маркування. Для позначення типу на них наноситься два різнокольорові кільця.

Типорозміри та види SMD корпусів

Корпуси для двовивідних елементів для поверхневого монтажу бувають переважно двох видів:

1. Металоскляні – у вигляді скляного циліндра із металевими висновками-заглушками. Такий, наприклад, найпоширеніший корпус SOD80. Подібні корпуси зручно маркувати різнокольоровими кільцями. Колір та кількість визначають тип приладу, а розташування – розпинування (зазвичай кільця наносять у районі катода).
2. Пластикові та керамічні – у вигляді паралелепіпедів із стрічковими висновками (майданчиками) під поверхневий монтаж. Маркуються найчастіше смугами біля катодного виведення чи крапками.

Типи та розміри найбільш застосовуваних корпусів для двовивідних елементів зібрані в таблицю.

В окрему категорію треба виділити корпуси СМД-світлодіодів. Вони мають специфічну конструкцію. Плоский паралелепіпед зверху покритий шаром люмінофора та компаунду, а з протилежних торців розташовані висновки під паяння. Знизу є металева підкладка для відведення тепла.

Позначення та кольорове маркування діодів

На даний момент у світі немає єдиного стандарту маркування SMD діодів. Деякі виробники позначають лише загальне призначення приладу кольором корпусу:

• чорний – діод загального призначення;
• жовтий – перемикач;
• зелений – діод Шоттки;
• блакитний – стабілітрон.

Але це правило дотримується не завжди. Маючи певний досвід, за габаритами корпусу можна ще приблизно встановити струм, на який розрахований прилад (чим більше розміри, тим вище потужність, що розсіюється). Про решту параметрів доведеться здогадуватися самостійно.

Цифрове позначення корпусів світлодіодів під поверхневий монтаж найбільш зрозуміле та наочне. Чотири цифри позначають розміри у плані – довжину та ширину. Так, LED, має довжину 38 мм, а ширину – 25 мм, є типорозміром 3825.

Найбільш поширеною практикою є нанесення на корпус буквеного або буквено-цифрового позначення. Тут фірми-виробники не пов'язані жодними стандартами та міжнародними угодами, і кожен виробник може розробляти свою систему кодування. Для поширених елементів у пластиковому корпусі літерно-цифрове позначення наведено у таблиці.

Колірне маркування у вигляді кільцевих смуг зазвичай використовується для приладів у циліндричних металостеклянних корпусах. Зазвичай мітки наносяться в районі катода і складаються з одного-двох кілець.

Існує думка, що виробники напівпровідникових приладів навмисно ускладнюють ідентифікацію елементів. Це нібито ускладнює підбір аналогів і змушує користувачів для ремонту електронної апаратури звертатися лише до авторизованих сервісних центрів.

Позначення та кольорове маркування стабілітронів

Найзручніший варіант – коли маркування скляних стабілітронів виконано у вигляді цифри, що означає напругу стабілізації. Оцінити приблизно максимальний робочий струм можна за габаритами, і цих двох параметрів вистачить для багатьох випадків. Якщо потрібно знати більш глибокі характеристики (динамічний опір тощо), доведеться вдатися до допомоги довідників.

Вітчизняні вивідні металоскляні стабілітрони, як згадувалося вище, маркуються кольоровими кільцями.

Визначивши тип за кольоровим маркуванням, можна дізнатися параметри приладу з датацитів.

Імпортні SMD-стабілітрони також можуть мати мітку в районі катода. На жаль, стандарту на кольорове маркування немає. Найчастіше смуга на корпусі біла. Якщо дозволяють розміри, виробник може нанести на корпус напругу стабілізації у вольтах (у кращому випадку). Зустрічається і символьне маркування типів «зенерів», але може відрізнятися від виробника до виробника. Для стабілітронів виробництва Mouser серій BZX884S та BZT52 у пластмасовому корпусі символьні позначення типів наведені у таблиці.

У інших виробників коди можуть збігатися з наведеними, а можуть збігатися. Єдиного стандарту, як і для звичайних діодів, немає.

Характеристики популярних моделей

У виробництві електронної продукції широко застосовується малопотужний імпульсний діод LL4148. Він має характеристики:

• матеріал – кремній;
• максимальний прямий струм - не менше 150 мА;
• зворотна напруга – мінімум 100 В;
• ємність – не більше 4 пФ;
• час перемикання – трохи більше 4 нс.

Вітчизняним аналогом є КД521 (КД522), але він випускається лише у вивідному виконанні.

BAS16 (один висновок не використовується)

Прилад BAS16 має характеристики:

• матеріал – кремній;
• максимальний прямий струм - не менше 215 мА;
• зворотна напруга – мінімум 85 В;
• ємність – не більше 2 пФ;
• час перемикання – трохи більше 0,006 мкс.

Якщо розглядати стабілітрон BZX884S-C2V4, треба звернути увагу на його невеликий прямий струм - до 200 мА. Інші параметри такі:

• напруга стабілізації – 2,4 вольта;
• номінальний струм стабілізації – 5 мА;
• диференціальний опір при струмі 1 мА - 275 (максимально 600) Ом;
• диференціальний опір при струмі 5 мА - 70 (максимально 100) Ом;
• ємність – не більше 260 пФ.

Для наочності рекомендуємо відео

Очевидно, що є певне обмеження на характеристики елементів, що випускаються для монтажу поверхневого. Така конструкція ускладнює встановлення потужного електронного компонента на великий, ефективний радіатор, тому в корпуси SMD «пакують» переважно малопотужні елементи, що не вимагають відведення тепла у великій кількості.