Маркировка диодов, буквенно-цифровая маркировка диодов, цветовая маркировка диодов

Диоды широко используются практически во всех электроприборах. И выполняют такие функции как защита оборудования от перегрузок, защита от неправильном подключении полярностей, пробоя при отключении приборов, выпрямлении переменного тока, детектировании сигналов и многих других функций. Поэтому необходимо знать как правильно маркируются диоды, и как их правильно выбирать.

Определение диода и его виды

Диод – это электронная деталь, состоящая из двух элетродов. В зависимости от полярности напряжения изменяется его проводимость. Согласно вольтамперной характеристики, диод нелинейный и несимметричный. Это отличает его от лампы накаливания и терморезистора.

Диод состоит из:

• вакуумной стеклянной, керамической или металлической колбы
• катода, создающую эмиссию электронов
• анода для приема электроносителей
• нагревательной нити
• кристалла из германия или кремния

По строению и свойствам диоды разделяют на:

• плоскостные
• универсальные
• импульсные
• выпрямительные

Отдельная категория включает в себя светодиоды, фотодиоды и тиристоры.

Выделяют электровакуумные и газонаполненные диоды, приборы, стабилизирующие разряд и полупроводники. Последний вид наиболее распространен в электротехнике.

ВАХ выпрямительных диодов (Ge, Si)

Вольт-амперные характеристики диодов представляют собой графики зависимостей прямых и обратных токов (Y) и напряжений (X) при различных температурах.

При подаче обратного напряжения, превышающего пороговое значение, величина обратного тока возрастает и происходит пробой p-n слоя. Стоит обратить внимание и на порядки чисел по осям. Величины обратного тока на порядок меньше прямого. Значения прямого напряжения на порядок меньше обратного. По достижении порогового значения прямого напряжения прямой ток начинает увеличиваться лавинообразно.

Разница между диодами в том, что обратный ток кремниевых диодов меньше, чем у германиевых. Поэтому, за счет большего тока, у Ge диодов пробой носит тепловой характер, у Si — преобладает электрический пробой. Мощность, рассеиваемая при одинаковых токах у германиевых диодов меньше.

Закон Ома в электротехнике

Материалы изготовления диодов

При производстве диодов используют арсенид галлия, селен, кремний, германий, фосфид индия. Самые распространенные диоды из германия, кремния и арсенида галлия.

Особенности диодов из разных материалов

Диоды из германия одни из самых дорогих. Обладая малым вольтажом, имеют большую проводимость. Напряжение смещения таких устройств – 0,3 В. Их применяют в маломощных цепях, когда диоды из кремния не справляются с поставленной задачей. Диоды из кремния самые распространенные. Напряжение смещения – 0,7 В.

Диоды, которые производятся из галлия и мышьяка обладают высоконапряженным электрополем. Даже при высокой мощности, приборы устойчивы к радиации.

Площадь перехода диодов

Правый слой диода (р) обладает дырочной проводимостью, а левый (n) проводит через себя отрицательные электроны. Когда дырочки в правой стороне меняют свое положение, образуется ток. Когда пласты разной проводимости касаются друг друга, дырки перемещаются в левую часть диода, а электроны – в правую. В пограничной зоне образуется левой стороны образуется положительный заряд, а на границе правой – отрицательные.

По размеру перехода диоды подразделяются на:

• плоскостные;
• точечные;
• микросплавные.

Первый тип отличается формой пластины, в которой обе зоны наделены примесной проводимостью. У вторых маленькая площадь для движения слабого тока. В третьем типе соединены монокристаллы.

Плоскостные диоды

Точечные диоды

Микросплавной диод

Между границами p и n областей образуется электрополе. Оно является барьером токовых носителей с участком минимальной концентрации зарядов. Когда меняется направление электрического поля снаружи, барьеры изменяются и растет величина сопротивления электротоков. В этом случае, переходы наделяются вентильными характеристиками.

Способы определения полярности

Для определения полярности диодного изделия можно воспользоваться различными приёмами, каждый из которых подходит для определённых ситуаций и будет рассмотрен отдельно. Эти методы условно делятся на следующие группы:

• Метод визуального осмотра, позволяющий определиться с полярностью по имеющейся маркировке или характерным признакам;
• Проверка посредством мультиметра, включённого в режим прозвонки;
• Выяснение, где плюс, а где минус путём сборки несложной схемы с миниатюрной лампочкой.

Полярность аккумулятора

Рассмотрим каждый из перечисленных подходов отдельно.

Визуальный осмотр

Этот способ позволяет расшифровать полярность по имеющимся на полупроводниковом изделии специальным меткам. У некоторых диодов это может быть точка или кольцевая полоска, смещённая в сторону анода. Некоторые образцы старой марки (КД226, например) имеют характерную заострённую с одной стороны форму, которая соответствует плюсу. С другого, совершенно плоского конца, соответственно, располагается минус.

Обратите внимание! При визуальном обследовании светодиодов, например, обнаруживается, что на одной из их ножек имеется характерный выступ.

По этому признаку обычно определяют, где у такого диода плюс, а где противоположный ему контакт.

Применение измерительного прибора

Самый простой и надёжный способ определения полярности – использование измерительного устройства типа «мультиметр», включённого в режим «Прозвонка». При измерении всегда нужно помнить, что на шнур в изоляции красного цвета от встроенной батарейки подаётся плюс, а на шнур в чёрной изоляции – минус.

После произвольного подсоединения этих «концов» к выводам диода с неизвестной полярностью нужно следить за показаниями на дисплее прибора. Если индикатор покажет напряжение порядка 0,5-0.7 Вольт – это значит, что он включён в прямом направлении, и та ножка, к которой подсоединён щуп в красной изоляции, является плюсовой.

В случае если индикатор показывает «единицу» (бесконечность), можно сказать, что диод включён в обратном направлении, и на основании этого можно будет судить о его полярности.

Дополнительная информация. Некоторые радиолюбители для проверки светодиодов используют панельку, предназначенную для измерения параметров транзисторов.

Диод в этом случае включается как один из переходов транзисторного прибора, а его полярность определяется по тому, светится он или нет.

Включение в схему

В крайнем случае, когда визуально определить расположение выводов не удаётся, а измерительного прибора под рукой не имеется, можно воспользоваться методом включения диода в несложную схему, изображённую на рисунке ниже.

При его включении в такую цепь лампочка либо загорится (это значит, что полупроводник пропускает через себя ток), либо нет. В первом случае плюс батарейки будет подключён к положительному выводу изделия (аноду), а во втором – наоборот, к его катоду.

В заключение отметим, что способов, как определить полярность диода, существует довольно много. При этом выбор конкретного приёма ее выявления зависит от условий проведения эксперимента и возможностей пользователя.

Технические характеристики диодов

С изменением температурного режима меняется и сопротивление диодов. Для сплавов из кремния рабочий температурный интервал — от -60 до +1250С, из германия — от -60 до +700С. Если температура ниже рабочих диапазонов, возрастает риск механических повреждений и растет сопротивление диодов.

Допустимый диапазон обратного напряжения характеризуется проблем при переходе между р и n. Он зависит от температурного режима проводника, удельного сопротивления и площади перехода. Чтобы повысить напряжение, применяют последовательное подключение диодов.

Перечень основных характеристик

Ниже приведена таблица, с описанием основных параметров выпрямительных диодов. Эти характеристики можно получить из даташита (технического описания элемента). Как правило, большинство радиолюбителей к этой информации обращаются в тех случаях, когда указанный в схеме элемент недоступен, что требует найти ему подходящий аналог.

Заметим, что в большинстве случаев, если требуется найти аналог тому или иному диоду, первых пяти параметров из таблицы будет вполне достаточно. При этом желательно учесть диапазон рабочей температуры элемента и частоту.

Буквенно-цифровая маркировка диодов

На маркировке диодов обозначают дату выпуска и номер партии. Эти цифры помогают искать более новые модели. Также на маркировке указаны технические характеристики диода для сбора ответственных схем.

В прошлом веке система обозначения диодов потерпела изменения.

Цифровым обозначением выделяют признаки диодов, номера разработок, индексы классификации. Дополнительные элементы маркировки выделяют конструктивные особенности прибора.]

Буквенно-цифровая маркировка диодов по старой схеме

Первым элементом маркировки (буквой) обозначается название, Д — диод. Вторым элементом (номером) обозначает тип диода:

• 1…100 — точечные германиевые
• 101…200 — точечные кремниевые
• 201…300 — плоскостные кремниевые
• 801…900 — стабилитроны
• 901…950 — варикапы
• 1001…1100 — выпрямительные столбы

Третьим элементом обозначает разновидность прибора. Этот элемент может отсутствовать, если разновидностей диода нет.

Пример маркировки:

КД202А расшифровывается так: К — кремниевый диод, Д — выпрямительный диод, 202 — назначение и номер разработки, А — разновидность.

Буквенно-цифровая маркировка диодов по новой схеме

Первым элементом (цифра или буква) обозначает исходный полупроводниковый материал:

• Г или 1 — германий или его соединения
• К или 2 — кремний или его соединения
• А или 3 — арсенид галлия
• И или 4 — соединения индия

Вторым элементом (буква) обозначает подкласс диодов:

• Д — диоды выпрямительные и импульсные
• Ц — выпрямительные столбы и блоки
• В — варикапы
• Б — диоды Ганна
• И — туннельные диоды
• А — сверхвысокочастотные диоды
• С — стабилитроны
• Г — генераторы шума
• Л — излучающие оптоэлектронные приборы
• О — оптопары

Третьим элементом (цифрой) обозначает основные функциональные возможности прибора. Для подкласса Д (диоды):

• 1 — выпрямительные диоды с постоянным или средним значением прямого тока не более 0,3 А
• 2 — выпрямительные диоды с постоянным или средним значением прямого тока более 0,3 А, но не свыше 10 А
• 4 — импульсные диоды c временем восстановления обратного сопротивления более 500 нс
• 5 — импульсные диоды c временем восстановления более 150 нс, но не свыше 500 нс
• 6 — импульсные диоды c временем восстановления 30…150 нс
• 7 — импульсные диоды c временем восстановления 5…30 нс
• 8 — импульсные диоды c временем восстановления 1…5 нс
• 9 — импульсные диоды c эффективным временем жизни неосновных носителей заряда менее 1 нс

Четвертым элемент (числом) обозначает порядковый номер разработки. Пятым элементом (буквой) условно определяет классификацию приборов.

Новая система маркировки предусматривает обозначение частоты передачи электрического тока.

По функционированию в условиях частотности электричества диоды разделяют на приборы:

• средней частотности;
• высокой частотности;
• сверхвысокой частотности.

Маркируются специальными знаками и диоды низкой, средней и высокой мощности. Катодные выводы отмечаются стрелкой со знаком «плюс», а анодные – «минус».

Особенности функционирования

Известно, что любой полупроводниковый диод при подаче на него постоянного или переменного напряжения пропускает ток только в одном направлении. В случае обратного его включения постоянный ток не протекает, так как n-p переход будет смещён в непроводящем направлении. Из рисунка видно, что минус полупроводника располагается со стороны его катода, а плюс – с противоположного конца.

Особенно наглядно эффект односторонней проводимости может быть подтверждён на примере полупроводниковых изделий, называемых светодиодами и работающих лишь при условии правильного включения.

На практике нередки ситуации, когда на корпусе изделия нет явных признаков, позволяющих сразу же сказать, где у него какой полюс. Именно поэтому важно знать особые приметы, по которым можно научиться различать их.

Цветовая маркировка диодов

Колба диода всегда стандартна и маркируется SOD123. На ней есть отличительное тиснение или цветная маркировочная полоска. Ее расцветка говорит о коде наличия отрицательной полярности при переходе электротока. Маркировка учитывает вольтаж, значения предельного тока, мощность и т.д. Внешний вид коробки не имеет значения и не определяет метод эксплуатации электродиода.

Отличают такие типы диодов:

1. Семейство Д9 маркируется одним-двумя цветными кольцами района анода
2. Диоды КД102 в районе анода обозначаются цветной точкой. Корпус прозрачный
3. КД103 имеют дополняющий точку цветной корпус, исключая 2Д103А, обозначаемый белой точкой области анода
4. Семейства КД226, 243 маркируются кольцом области катода. Прочих меток не предусмотрено
5. Семейство КД247 — два цветных кольца в районе катода
6. Диоды КД410 обозначаются точкой в районе анода

Цветовая маркировка стабилитронов по система JIS-C-7012 (Япония), Цветовая маркировка диодов, стабилитронов по системе JEDEC (США)

Цветовая маркировка диодов по европейской система PRO ELECTRON