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Gleichrichterdioden sind eine Art von Halbleiterdioden, die elektrischen Strom meist nur in eine Richtung fließen lassen. Mit anderen Worten: Sie lassen nur dann einen Stromfluss zu, wenn die Anode – oft die Seite, die auf dem Diodengehäuse normalerweise durch einen Strich gekennzeichnet ist – gegenüber der Kathode, der Seite, die normalerweise entweder durch ein Dreieck oder ein Leerzeichen ohne Strich gekennzeichnet ist, positiv gepolt ist.
Diese Dioden werden – wie der Name schon sagt – hauptsächlich in Gleichrichterschaltungen verwendet. Der Begriff ‘Bestseller’ sollte vielleicht in erster Linie im Zusammenhang mit Verkaufsprodukten auf dem Einzelhandelsmarkt und nicht unbedingt auf dem Markt für elektronische Bauteile verwendet werden, aber die 1N418 Dioden sind bei weitem einer der beliebtesten Artikel von Botland. Sie werden auf der ganzen Welt produziert, sind nicht an einen bestimmten Hersteller gebunden und kamen schon vor vielen Jahrzehnten auf den Markt. Mal sehen, ob hinter der Beliebtheit des 1N4148 mehr steckt als nur ein niedriger Preis.
Technische Daten 1N4148, Thermische Eigenschaften
Als Standard Silizium-Gleichrichterdiode wird 1N4148 zur Umwandlung von Wechselstrom (AC) in Gleichstrom (DC) verwendet. Wechselstrom wird im Allgemeinen vom Stromnetz geliefert, aber einige Geräte benötigen Gleichstrom, um richtig zu funktionieren. Daher muss der Wechselstrom in Gleichstrom umgewandelt – oder gleichgerichtet – werden. Sie eignet sich für Anwendungen bis zu 100 MHz mit sofortiger Regenerationszeit. Sie ist daher für ihre schnellen Schalteigenschaften bekannt.
Diese Diode wird im Gate-Schaltkreis von Transistoren, MOSFETs und bipolaren Transistoren mit isoliertem Gate für die Hochgeschwindigkeits-Signalübertragung von einer integrierten Schaltung verwendet. Interessanterweise ist es ein weit verbreiteter Irrtum, dass die 1N4148 eine Zener-Diode ist. Während die Zener-Diode in beide Richtungen leitet, leitet die 1N4148 nur in Durchlassrichtung.
Ein gutes Verständnis der 1N4148-Datenblätter und -Anwendungshinweise ist unerlässlich, wenn man seine potenziellen Vorteile in älteren Schaltkreisen nutzen möchte.
- Maximale Spannung: 100 V
- Maximaler Strom: 150 mA
- Gehäuse: DO-35, THT-gesteckt
Die 1N4148 Dioden können eine maximale Spannungsspitze von 100 V in umgekehrter Richtung sicher verarbeiten. Der maximale Spannungsabfall im verpolungssicheren Zustand sollte 75 V nicht überschreiten. Wenn die Diode in Durchlassrichtung gepolt ist, kann sie bis zu 300 mA mit einem Spitzenwert von maximal 500 mA kontinuierlich leiten. Unter extremen Bedingungen kann sie jedoch einen maximalen Spitzenstrom von 2 A für nicht mehr als 1 μs sicher verarbeiten. In Bezug auf die thermische Leistung und damit zur Vermeidung von Überhitzung und Diodenausfall kann die 1N4148 bei einer Leistungsaufnahme von 1 W über alle Pfade 75°C Wärme von der Chipoberfläche an die Umgebungsluft ableiten. Die Diode arbeitet sicher, wenn die Sperrschichttemperatur 175°C nicht überschreitet.
Elektrische Eigenschaften des 1N4148
Die Diode beginnt zu leiten, wenn eine minimale Sperrschichtspannung von 0,7 V in Durchlassrichtung angelegt wird. Im vorwärtspolarisierten Zustand würde der maximale Spannungsabfall über der Diode jedoch 1 V betragen, um den Nennstrom durch die Diode zu leiten. Das Datenblatt der 1N4148 gibt auch den maximalen Strom an, der unter verschiedenen Testbedingungen in Sperrrichtung (IR) durch die Diode fließen kann. Die Diode tritt in die Durchbruchzone ein, wenn eine Spannung von 100 V in umgekehrter Richtung an die Klemmen angelegt wird, was auch als Durchbruchspannung bezeichnet wird. Sobald die Diode punktiert ist, steigt der Stromfluss durch die Diode exponentiell an und führt zum Ausfall.
Bei jeder Diode gibt es eine gewisse unerwünschte Kapazität (CD) aufgrund der Anwesenheit von Ladungsteilchen am p-n-Übergang und der verarmten Schicht. Im Falle des 1N4148 hat diese Eigenkapazität einen maximalen Wert von 4pF. Es lohnt sich, dies als Designparameter für Hochfrequenzschaltungen wie Verstärker und Resonatoren zu berücksichtigen. Die Erholungszeit für allgemeine Dioden beträgt typischerweise 150-200ns und für ultraschnelle Dioden etwa 20ns. Im Falle des 1N4148 dauert es jedoch nur 8ns. Bei der 1N4148-Spezifikation können ideale Bedingungen gefunden werden, um diese Zeit auf nur 4ns zu reduzieren. Das ist der Grund, warum diese Diode für schnell schaltende Anwendungen sehr begehrt ist.
Typische Anwendungen der Gleichrichterdiode 1N4148
- Gleichrichter
- Stromversorgungen
- Signaldetektoren und -verstärker
- oszillierende Systeme
- Signalwandler
- Logikschaltungen
- Synchronisationssysteme
- Batterieladegeräte
Gleichrichterdiode 1N4148 - Bewertungen, Preis
Die Diode 1N4148 ist ein zuverlässiger Halbleiter, auf den sich Ingenieure und Schaltungsentwickler seit Jahren verlassen. Es ist nach wie vor allgemein verfügbar und relativ preiswert, was es zu einer beliebten Wahl für viele elektronische Projekte macht. Der Preis für ein Set mit 10 Stück liegt bei Botland unter 50 cent. Sie wird häufig in Anwendungen eingesetzt, die von Gleichrichtern bis zu Signaldetektionssystemen reichen. Sie hat eine relativ geringe Verlustleistung während der Leitung, was für die effiziente Nutzung von Strom in elektronischen Systemen wichtig ist. Sie gilt als eine Diode, die unter einer Vielzahl von Betriebsbedingungen stabil ist, so dass sie einfach zu handhaben ist und keine besonderen Betriebsbedingungen erfordert, langlebig ist und nur selten wegen eines Ausfalls ausgetauscht werden muss. Und da sie weit verbreitet ist, ist es nicht schwer, Dokumentation, Anleitungen und spezielle Projekte zu finden, die es verwenden. Der größte Vorteil der 1N4148 ist jedoch zweifellos seine kurze Schaltzeit, die sie bei Aufgaben wie der Erkennung von Hochfrequenzsignalen konkurrenzlos macht. Zu den Einschränkungen gehören ein geringer Übertragungsstrom, eine niedrige Leitspannung und eine etwas geringere Schaltgeschwindigkeit im Vergleich zu Schottky-Dioden. Es ist jedoch schwierig, eine bessere Wahl zu diesem Preis zu finden.
