Leitfaden zur Diode 1N4004: Spezifikationen, Pinbelegung und Äquivalente

Die Gleichrichterdiode 1N4004 ist eine weit verbreitete Allzweck-Siliziumkomponente, die für ihre Zuverlässigkeit, Kosteneffizienz und einfache Integration in Niederfrequenz-Leistungsanwendungen bekannt ist.In diesem Artikel werden die Übersicht, Pinbelegung, Spezifikationen, Funktionen, Funktionsprinzipien, Anwendungen, Sicherheitsaspekte und mehr der 1N4004-Diode erläutert.

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Übersicht über die Gleichrichterdiode 1N4004

Die 1N4004 Die Gleichrichterdiode ist eine Allzweck-Siliziumdiode, die hauptsächlich für die Wechselstrom-Gleichstrom-Umwandlung in Niederfrequenz-Leistungsanwendungen verwendet wird.Sie ist Teil der beliebten 1N400x-Diodenserie, die weithin für ihre Zuverlässigkeit, Erschwinglichkeit und ihr einfaches Schaltungsdesign bekannt ist.Diese Diode findet man häufig in einfachen Netzteilen, Adaptern und Unterhaltungselektronik.

Elektrisch unterstützt der 1N4004 eine maximale wiederkehrende Sperrspannung von 400 V und einen Durchlassstrom von bis zu 1 A, wodurch er für Gleichrichteraufgaben bei mittlerer Spannung geeignet ist.Es ist typischerweise in einem axial bedrahteten DO-41-Gehäuse untergebracht und ermöglicht eine einfache Installation auf Leiterplatten und Steckbrettern mit Durchgangsbohrung.Zusätzlich zur Gleichrichtung wird der 1N4004 häufig zum Verpolungsschutz und zum allgemeinen Stromkreisschutz eingesetzt.

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1N4004 Dioden-CAD-Modelle

Details zur Pinbelegung der 1N4004-Diode

Pin Nein.	Terminal Name	Polarität	Beschreibung
1	Anode	Positiv (+)	Strom tritt ein die Diode durch die Anode, wenn sie in Durchlassrichtung vorgespannt ist.
2	Kathode	Negativ (–)	Aktuelle Ausgänge die Diode durch die Kathode.Diese Seite ist mit einem silbernen oder grauen Band gekennzeichnet auf dem Diodenkörper.

Alternativen und gleichwertiges Modell

1N4001

1N4002

1N4003

1N4005

1N4006

1N4007

UF4004

FR107

SM4004

LL4004

Spezifikationen der Diode 1N4004

Parameter	Spezifikation
Basisteilenummer	1N4004
Diodentyp	Standard Gleichrichter
Element Konfiguration	Single
Polarität	Standard
Montageart	Durchgangsloch
Paket/Koffer	DO-204AL, DO-41, Axial
Lieferantengerät Paket	DO-204AL (DO-41)
Anzahl der Pins	2
Kontaktbeschichtung	Zinn
Verpackung	Band und Rolle (TR)
Lebenszyklusstatus	Letzte Lieferungen
Teilestatus	Veraltet
Veröffentlicht	2005
Nennspannung DC	400 V
Maximal repetitiv Sperrspannung (Vrm)	400 V
Max Reverse Spannung (DC)	400 V
Durchschnittlich Gleichgerichteter Strom	1 A
Vorwärtsstrom	1 A
Ausgangsstrom	1 A
Max Surge Aktuell	30 A
Höhepunkt Nicht wiederkehrender Stoßstrom	30 A
Max Vorwärts Stoßstrom (Ifsm)	30 A
Durchlassspannung (Max)	1,1 V bei 1 A
Macht Zerstreuung	3 W
Rückwärtsleckage Aktuell	5 µA bei 400 V
Kapazität	15 pF
Kapazität @ Vr, F	15 pF bei 4 V, 1 MHz
Geschwindigkeit	Standard Erholung (>500 ns)
Min. Betrieb Temperatur	−55 °C
Maximaler Betrieb Temperatur	175 °C
Kreuzung Temperaturbereich	−55 °C bis 175 °C
Feuchtigkeit Empfindlichkeitsstufe (MSL)	1 (Unbegrenzt)
Durchmesser	2,72 mm
Länge	5,2 mm
Höhe	5,2 mm
Breite	6,35 mm
Gewicht	245 mg
Strahlung Härten	Nein
Bleifrei	Ja
RoHS-Status	RoHS-konform
REACH SVHC	Kein SVHC

Merkmale der 1N4004-Diode

Allgemeine Berichtigung

Der 1N4004 ist für die Standard-Wechselstrom-Gleichstrom-Gleichrichtung in Niederfrequenzstromkreisen konzipiert.Es wird häufig in Netzteilen, Adaptern und allgemeinen elektronischen Geräten verwendet, die eine zuverlässige Stromumwandlung erfordern.

400 V Sperrspannung

Diese Diode unterstützt eine maximale wiederkehrende Sperrspannung von 400 V, was einen sicheren Betrieb in Umgebungen mit mittlerer Spannung ermöglicht und Schaltkreise vor Sperrspannungsbelastung schützt.

1A Durchschnittlicher Vorwärtsstrom

Mit einem Durchlassstrom von 1 Ampere eignet sich der 1N4004 für Anwendungen mit kleiner bis mittlerer Leistung, wenn er innerhalb der empfohlenen Grenzen betrieben wird.

Hohe Stoßstromfähigkeit

Die Diode verträgt hohe Stoßströme beim Einschalten oder bei Übergangszuständen, was die Zuverlässigkeit verbessert und zum Schutz angeschlossener Komponenten beiträgt.

Standard-Wiederherstellungsgeschwindigkeit

Der 1N4004 verfügt über Standard-Rückgewinnungseigenschaften und eignet sich daher ideal für Niederfrequenzgleichrichtungen wie 50-Hz- und 60-Hz-Stromversorgungssysteme.

Axial bedrahtetes DO-41-Gehäuse

Die Diode ist in einem DO-41-Gehäuse aus geformtem Epoxidharz untergebracht und für die Durchsteckmontage konzipiert.Die axialen Leitungen sorgen für mechanische Festigkeit und effiziente Wärmeableitung.

Mehrere Verpackungsoptionen

Die Diode ist in Plastiktüten, Tape-and-Reel-Verpackungen und Endlosverpackungen erhältlich und unterstützt unterschiedliche Produktions- und Montageanforderungen.

Bleifrei und RoHS-konform

Es ist eine bleifreie Verpackung erhältlich, wodurch sich der 1N4004 für umweltfreundliche Elektronikdesigns eignet.

Klare Polaritätserkennung

Die Kathode ist deutlich mit einem Polaritätsband auf dem Diodenkörper gekennzeichnet, wodurch das Risiko von Installationsfehlern verringert wird.

Löt- und thermische Beständigkeit

Die Anschlüsse und Montageflächen sind korrosionsbeständig und gut lötbar.Die Diode hält kurzzeitig Löttemperaturen von bis zu 260 °C stand und gewährleistet so eine zuverlässige Leiterplattenmontage.

Großer Betriebstemperaturbereich

Der 1N4004 arbeitet über einen breiten Temperaturbereich und ermöglicht eine stabile Leistung sowohl in Verbraucher- als auch in Industrieumgebungen.

Kostengünstiges und bewährtes Design

Aufgrund seiner einfachen Konstruktion, seines langjährigen Einsatzes in der Industrie und seiner geringen Kosten bleibt der 1N4004 eine bewährte Wahl für allgemeine Gleichrichteranwendungen.

1N4004 Diode arbeitet im Stromkreis

1N4004 als Test- und Charakterisierungsdiode

Im ersten Schaltkreis wird der 1N4004 in einem grundlegenden Testaufbau verwendet, um sein elektrisches Verhalten unter kontrollierten Bedingungen zu beobachten.Über einen 1-kΩ-Widerstand wird eine variable Eingangsspannung angelegt, die den Strom begrenzt und die Diode vor Beschädigung schützt.Das in Reihe geschaltete Amperemeter misst den Diodenstrom, während das über die Diode geschaltete Voltmeter den Spannungsabfall überwacht.Wenn die Eingangsspannung ansteigt, wird die 1N4004 in Vorwärtsrichtung vorgespannt und beginnt Strom zu leiten, was typischerweise einen Vorwärtsspannungsabfall von etwa 0,7 V zeigt. Diese Schaltung demonstriert deutlich die gleichrichtende Wirkung der Diode, indem sie den Stromfluss nur in eine Richtung zulässt und ihn blockiert, wenn sie in Rückwärtsrichtung vorgespannt ist.Eine solche Konfiguration wird üblicherweise verwendet, um die Eigenschaften von Dioden zu untersuchen, den korrekten Betrieb zu überprüfen und das Vorwärts- und Rückwärtsverhalten zu bestätigen.

1N4004 als Gleichrichter und Schutzdiode in einer Transistorschaltung

Im zweiten Schaltkreis spielt der 1N4004 eine funktionale Rolle innerhalb eines Transistor-basierten Steuerungssystems.Hier wird es an eine Wechselstrom-Eingangsquelle angeschlossen und fungiert als Gleichrichter, sodass nur die positiven Halbwellen des Wechselstromsignals in den Steuerabschnitt gelangen.Diese gleichgerichtete Spannung wird dann vom Kondensator gefiltert, um ein glatteres Gleichstromsignal zu erzeugen, das die Transistorstufen vorspannt.Der 1N4004 bietet außerdem Schutz, indem er Sperrspannungen blockiert, die andernfalls die Transistoren beschädigen oder ihre Vorspannung stören könnten.Während die Transistoren zur Steuerung der Lampenlast ein- und ausgeschaltet werden, gewährleistet die Diode einen stabilen und vorhersehbaren Betrieb, indem sie die richtige Stromrichtung beibehält.Dies macht den 1N4004 sowohl für die Leistungskonditionierung als auch für die Schaltkreiszuverlässigkeit in Niederfrequenz-Schaltanwendungen unverzichtbar.

1N4004-Diodenanwendungen

• Wechselstrom-zu-Gleichstrom-Gleichrichtung

• Einweggleichrichterschaltungen

• Vollweg-Gleichrichterschaltungen

• Verpolungsschutz

• Rücklaufschutz für Relais und Spulen

• Anwendungen mit Freilaufdioden

• Eingangsschutz der Stromversorgung

• Batterieladeschaltungen

• Anwendungen mit Sperrdioden

• Niederfrequenzschaltkreise

• Unterhaltungselektronikgeräte

• Elektronische Schaltkreise für Kraftfahrzeuge

• Industrielle Steuerkreise

1N4004 Diode sicherer Betrieb

• Halten Sie während des Betriebs die elektrischen und thermischen Grenzwerte ein

• Maximale wiederholte Sperrspannung von 400 V

• Durchschnittlicher Durchlassstromwert von 1 A

• Vermeiden Sie eine Überschreitung der Spannungs- und Stromwerte, um Überhitzung oder Verbindungsfehler zu vermeiden

• Überprüfen Sie die Schaltkreisbedingungen unter Normal- und Fehlerszenarien

• Verwenden Sie eine Strombegrenzung, um den Vorwärtsstrom zu steuern

• Vorwiderstände oder geeignete Lastwiderstände verwenden

• Vermeiden Sie Stoßströme beim Einschalten

• Verwalten Sie die während der Diodenleitung erzeugte Wärme

• Sorgen Sie für ausreichende Luftzirkulation, Abstände und Wärmeableitung der Leiterplattenleitungen

• Berücksichtigen Sie die Auswirkungen der Umgebungstemperatur auf die aktuelle Kapazität

• Achten Sie stets auf die richtige Diodenpolarität

• Vermeiden Sie eine umgekehrte Installation, um Schäden zu vermeiden

• Sorgen Sie für angemessene Spannungsreserven für langfristige Zuverlässigkeit

Vergleich: 1N4004 VS 1N4001 VS 1N4007

Parameter	1N4001	1N4004	1N4007
Diodentyp	Universell einsetzbar Gleichrichterdiode	Universell einsetzbar Gleichrichterdiode	Universell einsetzbar Gleichrichterdiode
Diodenfamilie	1N400x-Serie	1N400x-Serie	1N400x-Serie
Maximal Wiederholte Sperrspannung (VRRM)	50 V	400 V	1000 V
RMS-Umkehr Spannung (VRMS)	35 V	280 V	700 V
DC-Blockierung Spannung (VDC)	50 V	400 V	1000 V
Durchschnittlicher Stürmer Strom (IF)	1 A	1 A	1 A
Spitze nach vorne Stoßstrom (IFSM)	30 A	30 A	30 A
Durchlassspannung Abfall (VF @ 1 A)	~0,7–1,1 V	~0,7–1,1 V	~0,7–1,1 V
Umgekehrte Wiederherstellung Zeit	~30 µs	~30 µs	~30 µs
Betrieb Häufigkeit	Niedrige Frequenz (50/60 Hz)	Niedrige Frequenz (50/60 Hz)	Niedrige Frequenz (50/60 Hz)
Kreuzung Temperaturbereich	−55 °C bis +150 °C	−55 °C bis +150 °C	−55 °C bis +150 °C
Pakettyp	DO-41 (axial bleihaltig)	DO-41 (axial bleihaltig)	DO-41 (axial bleihaltig)
Montageart	Durchgangsloch	Durchgangsloch	Durchgangsloch
Typisch Anwendungen	Niederspannung Berichtigung	Mittelspannung Berichtigung	Hochspannung Berichtigung
Kosten	Am niedrigsten	Mäßig	Etwas höher
Austauschbarkeit	Begrenzt durch Nennspannung	Austauschbar wenn die Spannung es zulässt	Sicherste Universalität Ersatz

Typische Kennlinie

Die Durchlassspannungskennlinie zeigt, wie sich die Diode 1N4004 verhält, wenn sie in Vorwärtsrichtung betrieben wird.Mit zunehmendem Durchlassstrom steigt auch die Durchlassspannung an der Diode.Die Kurven zeigen, dass höhere Sperrschichttemperaturen den Durchlassspannungsabfall verringern, was bedeutet, dass die Diode leichter leitet, wenn sie heiß ist.Bei Raumtemperatur leitet die Diode je nach Stromstärke typischerweise etwa 0,7 bis 1,0 V, was für eine Silizium-Gleichrichterdiode normal ist.

Die Sperrstromkennlinie zeigt, wie viel Leckstrom fließt, wenn die Diode in Sperrrichtung vorgespannt ist.Wenn die Sperrspannung zunimmt, bleibt der Sperrstrom sehr klein, was die Fähigkeit der Diode bestätigt, den Strom effektiv zu blockieren.Die Kurven zeigen jedoch auch, dass der Rückstrom mit der Temperatur deutlich zunimmt.Bei höheren Temperaturen steigt der Leckstrom schneller an, was erklärt, warum eine thermische Kontrolle wichtig ist, wenn die Diode nahe ihrer maximalen Nennspannung arbeitet.

1N4004 Mechanische Abmessungen

Hersteller

ON Semiconductor (onsemi) verfügt über starke Fertigungskapazitäten für die Herstellung von Allzweck-Gleichrichterdioden wie der 1N4004, unterstützt durch seine vertikal integrierten Betriebe, die Gerätedesign, Herstellung, Montage und Prüfung von Siliziumwafern abdecken.Das Unternehmen nutzt ausgereifte Silizium-Leistungshalbleiterprozesse, die für Zuverlässigkeit, konstante elektrische Leistung und hohe Produktionsmengen optimiert sind.Seine globale Fertigungspräsenz ermöglicht die effiziente Produktion von axial bedrahteten DO-41-Gehäusen mit strenger Prozesskontrolle und gewährleistet eine stabile Durchlassstromverarbeitung, genaue Sperrspannungsnennwerte und eine lange Lebensdauer.

Datenblatt PDF

1N4004 Datenblatt:

Häufig gestellte Fragen [FAQ]

1. Kann die 1N4004-Diode sowohl mit Wechsel- als auch mit Gleichstromquellen verwendet werden?

Ja.Der 1N4004 kann Wechselstromsignale gleichrichten und kann auch in Gleichstromkreisen zum Polaritätsschutz und zur Stromblockierung verwendet werden.

2. Was passiert, wenn der 1N4004 über 400 V Sperrspannung betrieben wird?

Das Überschreiten der Sperrspannung kann zu einem Ausfall, einem erhöhten Leckstrom oder einem dauerhaften Diodenausfall führen.

3. Ist der 1N4004 für Hochfrequenz-Schaltanwendungen geeignet?

Nein. Der 1N4004 ist für den Niederfrequenzbetrieb wie 50-Hz- oder 60-Hz-Stromnetze konzipiert.

4. Kann der 1N4004 im gleichen Stromkreis durch einen 1N4007 ersetzt werden?

Ja.Der 1N4007 kann den 1N4004 sicher ersetzen, da er über eine höhere Sperrspannung verfügt.

5. Benötigt der 1N4004 im Betrieb einen Kühlkörper?

Bei den meisten Anwendungen mit geringem Stromverbrauch ist ein Kühlkörper nicht erforderlich, bei höheren Strömen sind jedoch die richtige Luftzirkulation und der richtige Abstand wichtig.

6. Wie erkennt man die Kathode einer 1N4004-Diode?

Die Kathode ist durch ein silbernes oder graues Band gekennzeichnet, das auf dem Diodenkörper aufgedruckt ist.

7. Kann der 1N4004 kurze Stromstöße verkraften?

Ja.Es hält kurzen Stoßströmen innerhalb seiner Nennstoßstromgrenzen stand.

8. Wie hoch ist die typische Durchlassspannung eines 1N4004 im Normalbetrieb?

Die Durchlassspannung liegt je nach Strom und Temperatur typischerweise zwischen 0,7 V und 1,0 V.