Diodos de conmutación

Un diodo de conmutación es un componente de señal pequeña seleccionado por la rapidez con que cambia de estado y la poca carga que almacena, no por la corriente que puede soportar. Haiben tiene en stock dispositivos de conmutación, Schottky, TVS y ESD en encapsulados de montaje superficial desde SOD-882 y DFN0603-2L hasta SOD-123 y DO-27, junto con la línea Weforsemi de semiconductores de marca propia. Esta página explica qué hacen estos componentes en circuitos de señal y cómo elegir entre las familias en stock.

Qué hacen los diodos de conmutación en circuitos de señal

Un diodo de conmutación conduce en una dirección y bloquea en la otra, y se elige de modo que la transición entre esos dos estados ocurra rápidamente. Los parámetros definitorios son el tiempo de recuperación inversa, la capacitancia de unión y la fuga inversa; la corriente directa suele ser moderada. En la práctica, estos componentes dirigen señales de nivel lógico, fijan nodos, aíslan etapas, forman puertas lógicas simples y protegen las entradas frente a transitorios. El mismo dispositivo físico suele denominarse diodo de señal cuando el énfasis está en el manejo de señales de bajo nivel más que en la velocidad de conmutación, por lo que esta página cubre ambas funciones bajo un mismo encabezado.

En torno a la función de conmutación se sitúan dos familias relacionadas. Los diodos Schottky utilizan una unión metal-semiconductor, que proporciona una tensión directa más baja y ninguna acumulación significativa de portadores minoritarios, por lo que conmutan rápido y son adecuados para funciones de fijación y de polaridad inversa. Los diodos TVS y ESD están diseñados para absorber transitorios breves; se especifican por potencia de pico de pulso, corriente de pico de pulso y tensión de fijación, no por corriente directa. Elegir entre los tres es la decisión principal en la mayoría de los diseños de circuitos de señal.

La gama de conmutación en stock

La función de la clase 1N4148 es el centro de la gama. El VC1N4148WB en SOD-123 soporta IF(AV) 150 mA con una fuga inversa de 1 uA, es un tipo de conmutación rápida en un encapsulado plástico de montaje superficial con dos terminales, y un listado de plataforma lo clasifica en Vr 75 V. El VC1N4148WTB en SOD-523 es un diodo de conmutación rápida de 100 V en un encapsulado de montaje superficial ultrapequeño con alta conductancia, destinado a conmutación de uso general. El VC4148K en LL-34 es un diodo de conmutación de silicio epitaxial sellado en vidrio con estructura planar. Dado que las variantes 1N4148 de varios fabricantes difieren en clase de tensión y encapsulado, la correspondencia detallada se encuentra en nuestra Referencia cruzada de 1N4148 .

Los dispositivos Schottky cubren las funciones de baja tensión directa. El VCDS24WZ es un Schottky de montaje superficial de 40 V, 2 A en SOD-123FL. El VCRB520S-30B es un Schottky SMD de señal pequeña de 30 V, 200 mA en SOD-523, y el VC103AWSB un Schottky de 200 mW en SOD-323 con baja tensión directa y marcado S4. El VC5819THX en SOD-523 está clasificado para 350 mA y 150 mW, con baja caída de tensión directa, construcción con anillo de guarda para protección frente a transitorios, bajo tiempo de recuperación inversa y baja capacitancia inversa. El VC520S8-30F en SOD-882 es un componente de 150 mW con bajo Vf, y el VC521S6-30X en DFNWB0603-2L es un diodo de barrera Schottky versátil de clase 100 mA con IFSM 0.5 A.

Los componentes de protección completan el panorama: el VCTB3V32515LC y el VCTB5V0P215YW en DFN0603-2L, el VCTU7V550F3S en DFN1610-2L, el VCLT550-YW en SOD-323 y el VCTB24V0P415FSL, un diodo 24 V TVS para protección de circuitos ESD.

Funciones de los diodos de señal y elección de encapsulado

La elección del encapsulado suele seguir la función. Los encapsulados ultrapequeños como SOD-882, SOD-523 y DFN0603-2L son adecuados para placas densas donde el diodo se sitúa junto a un conector o una entrada IC y la longitud de pista importa. Los dispositivos de protección DFN0603-2L son un buen ejemplo: el VCTB3V32515LC es bidireccional, funciona a 3.3 V, soporta 80 W de potencia de pico de pulso y 8 A de corriente de pico de pulso, cumple con IEC 61000-4-2 a +/-30 kV de aire y de contacto, mide 0.6x0.3x0.3 mm, y añade capacitancia muy baja con fuga en el rango de nA mientras protege una línea de datos o de alimentación. Donde debe absorberse más energía, el VCTU7V550F3S en DFN1610-2L (1.6x1.0x0.5 mm) está clasificado para 7 V de tensión de trabajo, 1600 W de potencia de pico de pulso y 80 A de corriente de pico de pulso en una línea. El VCLT550-YW en SOD-323 ofrece 350 W de potencia de pico de pulso a 8/20 us, baja tensión de fijación y un acabado de terminal de estaño mate sin Pb conforme con RoHS.

SOD-123 y SOD-323 siguen siendo las opciones prácticas por defecto para conmutación y fijación generales, mientras que los componentes de vidrio LL-34 sirven para montajes pasantes o mixtos. Las trayectorias de mayor corriente corresponden a los rectificadores más que a los componentes de señal: nuestros diodos de recuperación rápida y la serie 1N5400 a 1N5408, rectificadores de 3 A en DO-27 que abarcan de 50 V a 1000 V en toda la serie, cubren esas funciones.

Especificación y referencia cruzada

Comience por la función del circuito y luego fije los límites. Para una posición de conmutación, confirme la tensión inversa con margen, la corriente directa a la temperatura de funcionamiento real, el tiempo de recuperación inversa y la capacidad frente a la velocidad de flanco en el nodo. Para una sujeción Schottky, verifique la tensión directa a la corriente de trabajo y la corriente de fuga inversa a temperatura, ya que la fuga aumenta rápidamente y puede cargar un nodo de alta impedancia. Para protección, haga coincidir la tensión de mantenimiento o de trabajo por encima de la excursión de la señal, luego compare la potencia de pico de pulso y la tensión de sujeción con el transitorio que espera, y confirme el presupuesto de capacidad en las líneas de alta velocidad.

La referencia cruzada sigue el mismo orden: primero la función, luego la clase de tensión, después el encapsulado y, por último, los parámetros secundarios. Una lista de 75 V y una lista de 100 V pueden ambas servir a un zócalo 1N4148, pero no en todos los circuitos. Nuestra Diodos SMD gama cubre las opciones de montaje superficial en un solo lugar, y las hojas de datos de la línea Weforsemi indican los límites publicados usados arriba para que compras e ingeniería puedan verificar los mismos números.

Preguntas frecuentes

¿Es un diodo de conmutación lo mismo que un diodo de señal?

En gran medida, sí. El diodo de señal es un término de función que describe piezas de señal pequeña, y los mismos dispositivos se venden como diodos de conmutación cuando la velocidad es el parámetro principal. Esta página cubre ambos, y la selección se rige por el tiempo de recuperación inversa, la capacidad, la fuga y la clase de tensión, no por la etiqueta.

¿Puedo reemplazar un 1N4148 por una de las piezas en stock?

A menudo sí, pero verifique primero. El VC1N4148WB y el VC1N4148WTB están fabricados para la función 1N4148, sin embargo las listas publicadas difieren en clase de tensión y encapsulado, así que verifique la tensión inversa, la corriente y la capacidad frente a su circuito. La Referencia cruzada de 1N4148 página contiene el mapeo detallado.

¿Cuándo debo elegir un Schottky en lugar de un diodo de conmutación?

Elija Schottky cuando importe una baja tensión directa o una sujeción rápida, por ejemplo en el bloqueo de polaridad inversa o la sujeción de señal. Acepte su mayor fuga inversa, particularmente a temperatura elevada, y verifique que la tensión inversa nominal cubra su riel con margen.