Большую часть сектора диодов средней мощности, работающих на промышленных частотах, занимают элементы одноамперной линейки 1N400x. Однако их мощности хватает не всегда, поэтому в этих ситуациях применяют приборы, способные выпрямлять больший ток. В число таких элементов входит полупроводниковый диод FR157.
Особенности диода FR157
Среди достоинств, приведенных производителем в datasheet для линейки FR15x, помимо заявленной высокой надежности, выделяется пожаробезопасность корпуса. Она соответствует стандарту, который требует погасания пламени в течение 10 секунд. Достойна упоминания и возможность высокотемпературной пайки. В серии же диод FR157 является самым высоковольтным и рассчитан на напряжение 1000 вольт.
В остальном характеристики FR157 ординарны и соответствуют классу кремниевых полупроводниковых диодов структуры p-n.
Внешний вид и распиновка контактов
Диод FR157 выпускается в цилиндрическом корпусе DO-15 из пластика черного цвета и имеет два вывода, расположенных на противоположных основаниях цилиндра – катод и анод. Катод обозначен кольцевой меткой. Выводы проволочные, гибкие, предварительно облужены. Предназначены для монтажа through hole (в отверстия печатной платы). Перед монтажом выводы укорачиваются по месту, им придается нужная форма.
Основные характеристики
Производитель заявляет следующие основные параметры элемента FR157:
- предельный допустимый выпрямленный ток, А – 1,5;
- предельный однократный пиковый ток, А – 60;
- наивысшее допустимое пиковое напряжение, В – 1000;
- максимальное напряжение DC, приложенное в блокирующем направлении, В – 1000;
- ток утечки при T=25 град.С, мкА – 5;
- ток утечки при Т=100 град.С, мкА – 100;
- верхний предел среднеквадратичного (RMS) напряжения, В – 700;
- типовое значение собственной емкости, пФ – 30;
- время восстановления, мкс – 500.
Остальные характеристики и зависимости параметров от температуры можно посмотреть в datasheet.
В линейке присутствует быстродействующий диод FR157-STR. Он имеет те же электрические характеристики, что и FR157, но время восстановления в два раза меньше – 250 наносекунд.
Маркировка
Вывод катода у рассматриваемого полупроводникового диода отмаркирован цветной кольцевой меткой (обычно, белой или серой). На оставшемся месте пишут тип элемента, а также другую дополнительную информацию в виде кодовых цифро-буквенных сочетаний.
Отличия диода FR157 и HER157
При подборе замены часто обращают внимание на диод HER157. Он имеет аналогичный корпус и похожую маркировку. При сравнении электрических характеристик они оказываются большей частью схожими – по допустимому выпрямленному току, току утечки и т.д. Есть небольшое различие в температурном диапазоне работы, но оно несущественно для подавляющего большинства ситуаций. Следует обратить внимание на несколько более низкое предельное напряжение — для FER157 оно составляет 800 вольт (560 RMS).
В линейке HER15x есть и 1000-вольтовый диод – HER158.
Принципиальное различие между полупроводниковыми приборами в быстродействии. Если у FR157 время переключения составляет 500 наносекунд, то у HER157 оно не превышает 75 наносекунд. Соответственно, собственная емкость у HER157 не превышает 20 пФ против 30 пФ у FR157, следовательно, HER157 может работать на более высоких частотах.
Таким образом, HER157 служит полноценной заменой для FR157 в тех случаях, когда обратное напряжение в цепи не превышает 800 вольт. Обратную замену можно производить там, где частота выпрямляемого тока не превышает 1000 Гц.
Аналоги для замены
К аналогам FR157 можно отнести зарубежные элементы:
- 1N5399.
- GPP20M.
- RGP-15M.
Эти диоды имеют примерно те же электрические характеристики и аналогичный корпус.
Можно заменить FR157 и на более мощные диоды, если позволяет корпус. К таким относится, например, двухамперный и 1000-вольтовый RL207, также выпускаемый в корпусе DO-15.
Если позволяет место на плате, можно использовать и более мощные диоды в более габаритных корпусах. Надо всего лишь сформовать выводы по месту.
Из отечественных приборов на замену больше всего подходит КД258Д. Он имеет аналогичные или превосходящие характеристики и стеклянный корпус («капелька») с проволочными выводами, позволяющий легко выполнить перемонтаж.
Типичные схемы подключения
По своим параметрам FR157 подходит для использования в схемах выпрямления токов до 1000 Гц сетевого или вторичного напряжения, если ток в цепи не превышает 1,5 А.
Для использования в выпрямителях вторичного напряжения импульсных преобразователей лучше применить другие диоды – у FR157 может не хватить быстродействия, что приведет к повышенным потерям.
Полупроводниковый прибор FR157 можно применять и в других целях, для которых предназначены вентили с односторонней проводимостью. Параметры элемента достаточно универсальны, а стоимость невелика.
