Diodo 1n4007, Ficha técnica y especificaciones

Diodo 1N4007: El Caballo de Batalla de la Rectificación Electrónica Desglosado. Descubra en profundidad las características, aplicaciones y secretos de uno de los diodos más versátiles y utilizados en el mundo de la electrónica.

Puntos Clave del Diodo 1N4007

• Alta Capacidad de Voltaje y Corriente: El 1N4007 destaca por su capacidad para soportar un voltaje inverso de pico repetitivo ( ( V_{\text{RRM}} ) ) de hasta 1000V y una corriente directa promedio ( ( I_{\text{F(AV)}} ) ) de 1A, lo que lo hace ideal para aplicaciones de rectificación de potencia en circuitos de línea.
• Versatilidad en Aplicaciones de Baja Frecuencia: Es ampliamente utilizado en fuentes de alimentación para convertir corriente alterna (CA) a corriente continua (CC), como diodo de rueda libre (freewheeling) para proteger contra picos inductivos, y en circuitos de protección contra polaridad inversa.
• Componente Económico y Estándar de la Industria: Su bajo costo, amplia disponibilidad y el robusto encapsulado axial DO-41 lo convierten en una elección predilecta para una infinidad de proyectos electrónicos, tanto para aficionados como para profesionales.

¿Qué es el Diodo 1N4007?

El diodo 1N4007 es un componente semiconductor de silicio, específicamente un diodo rectificador de unión PN, perteneciente a la popular serie 1N400x (que incluye modelos desde el 1N4001 hasta el 1N4007). Estos diodos se diferencian principalmente por su capacidad de voltaje inverso, siendo el 1N4007 el que ofrece la mayor capacidad dentro de la serie (1000V).

Es un componente fundamental en la electrónica de potencia y de propósito general, diseñado para permitir el flujo de corriente eléctrica predominantemente en una dirección mientras bloquea el flujo en la dirección opuesta. Su robustez, fiabilidad y bajo costo lo han consolidado como una pieza indispensable en innumerables dispositivos electrónicos.

Aspecto típico de los diodos 1N4007 en encapsulado DO-41.

Especificaciones Técnicas Clave del 1N4007

Comprender las especificaciones técnicas del diodo 1N4007 es crucial para su correcta implementación en cualquier diseño electrónico. A continuación, se detallan sus parámetros más importantes:

Características Eléctricas Principales

Voltaje y Corriente

• Voltaje Inverso de Pico Repetitivo ( ( V_{\text{RRM}} ) ): 1000 V. Este es el voltaje inverso máximo que el diodo puede soportar de forma repetida sin sufrir daños.
• Voltaje RMS Inverso Máximo ( ( V_{\text{RMS}} ) ): 700 V.
• Voltaje de Bloqueo DC Máximo ( ( V_{\text{DC}} ) ): 1000 V.
• Corriente Directa Promedio Máxima ( ( I_{\text{F(AV)}} ) ): 1 A (Amperio). Esta es la corriente máxima que puede fluir a través del diodo de manera continua en polarización directa.
• Corriente de Pico Directa No Repetitiva ( ( I_{\text{FSM}} ) ): 30 A para un pulso de 8.3 ms (onda sinusoidal media). Esto indica su capacidad para soportar sobrecargas de corriente breves.

Caída de Voltaje y Fugas

• Caída de Voltaje Directo ( ( V_{\text{F}} ) ): Típicamente 1.0 V a 1.1 V cuando circula 1 A de corriente directa a 25°C. Esta caída de voltaje implica una pequeña pérdida de potencia en forma de calor. Algunos datos la sitúan incluso en 0.7V para corrientes menores.
• Corriente de Fuga Inversa ( ( I_{\text{R}} ) ): Típicamente 5 µA (microamperios) a 25°C y el voltaje inverso nominal. A temperaturas más altas (ej. 100°C), puede aumentar a unos 50 µA. Esta es la pequeña corriente que fluye cuando el diodo está polarizado inversamente.

Características de Conmutación y Térmicas

• Tiempo de Recuperación Inversa ( ( t_{\text{rr}} ) ): El 1N4007 es un diodo de «recuperación estándar». Su ( t_{\text{rr}} ) es relativamente lento, típicamente en el rango de varios microsegundos (algunas fuentes indican entre 2 µs y 30 µs). Esto lo hace adecuado para aplicaciones de baja frecuencia (como rectificación de línea de 50/60 Hz) pero no para conmutación de alta frecuencia.
• Capacitancia de Unión Típica ( ( C_{\text{J}} ) ): Alrededor de 15 pF (picofaradios) a 4V de voltaje inverso y 1MHz.
• Rango de Temperatura de Operación y Almacenamiento ( ( T_{\text{J}}, T_{\text{STG}} ) ): Generalmente desde -55°C hasta +150°C o +175°C, dependiendo del fabricante.

Encapsulado y Polaridad

• Encapsulado: El más común es el DO-41 (también conocido como DO-204AL), un encapsulado axial con terminales de alambre, fácil de montar en placas de prototipos y PCB. También existen versiones en encapsulado SMD (Surface Mount Device) como el MELF o SMA (por ejemplo, M7 es el equivalente SMD).
• Polaridad: La polaridad del diodo se indica mediante una banda de color (generalmente blanca o plateada) en uno de los extremos del cuerpo del diodo. Esta banda marca el cátodo (terminal negativo). El otro terminal es el ánodo (positivo).

Detalle de un diodo 1N4007, con la banda indicando el cátodo.

Aplicaciones Típicas del Diodo 1N4007

Gracias a sus equilibradas características, el diodo 1N4007 encuentra aplicación en una vasta gama de circuitos electrónicos:

Rectificación en Fuentes de Alimentación

Esta es quizás la aplicación más común del 1N4007. Se utiliza para convertir corriente alterna (CA) en corriente continua (CC) en fuentes de alimentación lineales. Puede configurarse de varias maneras:

• Rectificador de Media Onda: Utiliza un solo diodo para eliminar la mitad del ciclo de la señal de CA. Es simple pero ineficiente y produce un rizado considerable.
• Rectificador de Onda Completa:
  • Con transformador de toma central: Utiliza dos diodos.
  • Puente Rectificador: Utiliza cuatro diodos (a menudo cuatro 1N4007) para convertir ambos semiciclos de la CA en una CC pulsante. Esta es la configuración más eficiente y común para la rectificación de onda completa.

En estas aplicaciones, el 1N4007 se combina típicamente con condensadores de filtro para suavizar la CC pulsante y obtener un voltaje continuo más estable.

Diodo de Protección (Rueda Libre o Freewheeling)

Cuando se trabaja con cargas inductivas como relés, solenoides o motores, al interrumpir la corriente, la inductancia genera un alto voltaje inverso (fuerza contraelectromotriz) que puede dañar otros componentes del circuito, como transistores de conmutación. Un diodo 1N4007 conectado en paralelo inverso con la carga inductiva (cátodo al positivo de la alimentación de la carga) proporciona un camino para que esta corriente inducida circule y se disipe de forma segura, protegiendo el resto del circuito. Este se conoce como diodo de «rueda libre», «supresor» o «flyback».

Protección Contra Polaridad Inversa

El 1N4007 se puede colocar en serie con la entrada de alimentación de un circuito. Si la fuente de alimentación se conecta accidentalmente con la polaridad invertida, el diodo se polarizará inversamente, bloqueando el flujo de corriente y protegiendo los componentes sensibles del circuito contra daños.

Otros Usos Comunes

• Circuitos de Recorte (Clipping) y Sujeción (Clamping): Para dar forma a señales o limitar sus niveles de voltaje en aplicaciones de baja frecuencia.
• Multiplicadores de Voltaje: En configuraciones específicas para generar voltajes más altos a partir de una fuente de CA.
• Reguladores de Voltaje Básicos: Aunque no es un regulador preciso, se pueden conectar varios diodos 1N4007 en serie para crear una caída de voltaje de referencia simple, aprovechando su caída de voltaje directo de aproximadamente 0.7V-1V por diodo.
• Circuitos Lógicos de Diodos (OR/AND): En aplicaciones lógicas muy simples y de baja velocidad.
• Acopladores de Energía y Filtrado de Señales: En diversas etapas de acondicionamiento de señales.

Comparativa del 1N4007 con Otros Diodos

Es útil comparar el 1N4007 con otros diodos comunes para entender mejor su posicionamiento y cuándo elegirlo sobre otras alternativas.

1N4007 vs. Diodo de Señal 1N4148

Una confusión común surge al comparar el 1N4007 con el 1N4148. Aunque ambos son diodos de silicio, sus propósitos son muy diferentes:

• 1N4007: Es un diodo rectificador de potencia. Diseñado para manejar corrientes y voltajes relativamente altos (1A, 1000V) a bajas frecuencias. Su tiempo de recuperación inversa ( ( t_{\text{rr}} ) ) es lento.
• 1N4148: Es un diodo de señal y conmutación rápida. Diseñado para corrientes y voltajes mucho más bajos (ej., 150-200mA, 75-100V) pero con un tiempo de recuperación inversa muy rápido (del orden de nanosegundos, ej., 4ns). Es ideal para aplicaciones de alta frecuencia, lógica de señales y conmutación rápida.

No son directamente intercambiables en la mayoría de los casos. Usar un 1N4007 en lugar de un 1N4148 en un circuito de alta frecuencia resultaría en un mal rendimiento debido a su lentitud. Inversamente, un 1N4148 no podría manejar la potencia de un 1N4007.

Tabla Comparativa de Diodos

La siguiente tabla resume las diferencias clave entre el 1N4007, el 1N4148 y un diodo Schottky típico como el 1N5819 (que también maneja 1A pero tiene otras características):

Esta tabla ayuda a seleccionar el diodo más adecuado según los requisitos específicos de voltaje, corriente, velocidad y eficiencia del circuito.

Consideraciones de Diseño y Uso Práctico

Al integrar el diodo 1N4007 en sus proyectos, tenga en cuenta las siguientes recomendaciones:

Manejo de Temperatura y Disipación de Calor

Aunque el 1N4007 puede manejar 1A, a corrientes cercanas a este límite, generará calor debido a su caída de voltaje directo ( ( P = V_F \times I_F ) ). En aplicaciones de corriente continua alta, asegúrese de que haya suficiente ventilación. Para montajes en PCB, dejar espacio alrededor del diodo ayuda a la disipación. En casos extremos, aunque poco común para este diodo, se podría considerar un pequeño disipador en los terminales si el ambiente es muy cálido o la corriente es sostenida y alta.

Al soldar, evite el calor excesivo en el cuerpo del diodo. Suelde los terminales rápidamente y permita que se enfríen. Los límites típicos de soldadura son 260°C durante 10 segundos en los terminales (a cierta distancia del cuerpo).

Límites Operativos y Derating

Es una buena práctica de diseño no operar componentes electrónicos en sus límites máximos absolutos. Para el 1N4007:

• Voltaje: Mantenga el voltaje inverso de trabajo al menos un 20-30% por debajo del ( V_{\text{RRM}} ) máximo (ej., no superar los 700V-800V en aplicaciones de 1000V nominales) para mayor fiabilidad, especialmente si hay posibles transitorios de voltaje.
• Corriente: Si la corriente continua va a ser cercana a 1A, verifique la temperatura. Para una vida útil prolongada, operar a un 50-75% de la corriente nominal es más seguro.

Frecuencia de Operación

Recuerde que el 1N4007 es un diodo de recuperación estándar (lento). No es adecuado para aplicaciones de rectificación o conmutación por encima de unos pocos kilohercios (kHz). Para frecuencias más altas (ej., en fuentes de alimentación conmutadas – SMPS), debe usar diodos rápidos (Fast Recovery) o ultrarrápidos (Ultrafast Recovery) como la serie UF400x, o diodos Schottky como el 1N581x para mayor eficiencia (menor ( V_{\text{F}} ) ).

Sustituciones

El 1N4007 puede sustituir a cualquier diodo de la serie 1N400x con un voltaje nominal inferior (por ejemplo, un 1N4007 puede reemplazar a un 1N4001, 1N4002, …, 1N4006), ya que tiene la misma capacidad de corriente (1A) pero un mayor o igual voltaje inverso. Sin embargo, no se debe reemplazar un 1N4007 por un modelo de menor voltaje (ej., un 1N4001) si la aplicación requiere el alto voltaje inverso del 1N4007.

Ficha técnica y especificaciones del diodo 1N4007 – Diodo rectificador de silicio estándar

El 1N4007 pertenece a una especie de diodo rectificador de silicio de 1 A de uso general, comúnmente utilizado en los adaptadores de CA de los electrodomésticos comunes. Es un diodo rectificador de velocidad bastante baja, siendo ineficiente para ondas cuadradas de más de 15 kHz.

El diodo 1N4007 es un rectificador de recuperación estándar con una carcasa de plástico moldeada. La capacidad máxima de transporte de corriente es de 1A y soporta picos de hasta 30A. Así que podemos utilizar este diodo en circuitos que están diseñados para menos de 1A. La corriente inversa es de 5uA que es insignificante pero puede soportar picos de tensión inversa de hasta 1000V.

Ficha técnica del diodo 1N4007

Para descargar la hoja de datos, copie y pegue el siguiente enlace en su navegador.

https://www.mouser.com/datasheet/2/149/1N4007-888322.pdf

Por favor, aprenda sus diferencias claramente comparando la hoja de datos, el pinout y las aplicaciones antes de elegir un reemplazo.

Según su hoja de datos, las especificaciones del diodo 1N4007 son las siguientes:

• Vr – Tensión inversa, 1000 V
• Si – Corriente directa, 1 A
• Tipo, Rectificadores de recuperación estándar
• Configuración, Individual
• Vf – Tensión directa, 1 V
• Corriente de sobretensión máxima, 30 A
• Ir – Corriente inversa, 5 uA
• Temperatura mínima de funcionamiento, – 65 C
• Temperatura máxima de funcionamiento, + 150 C
• Empalme difuso
• Alta capacidad de corriente y baja caída de tensión hacia delante
• Capacidad de sobrecarga hasta 30A de pico
• Baja corriente de fuga inversa
• Acabado sin plomo, cumple con la directiva RoHS

El diodo 1N4007 se utiliza en una amplia gama en los circuitos, las aplicaciones más comunes:

• Se utiliza para evitar el problema de la polaridad inversa
• Se utiliza como dispositivo de protección
• Rectificadores de media onda y de onda completa
• Reguladores de flujo de corriente
• Gestión de la energía
• Procesamiento de señales

Diodo 1N4007 Pinout

El diodo rectificador 1N4007 tiene en total 2 pines. Sin embargo, es necesario conocer las funciones de cada uno de los pines antes de que pueda funcionar mejor para usted.

El 1N4007 posee un cátodo (-) y un ánodo (+). En el símbolo esquemático, la punta del triángulo con la línea encima es el cátodo. El cátodo está marcado en el cuerpo del diodo por una banda. Permite el flujo de corriente en una sola dirección, lo que significa que la corriente sólo puede fluir del ánodo al cátodo y nunca del cátodo al ánodo: es como una válvula de una sola dirección.

El diagrama de pines del 1N4007 es el que se muestra en la siguiente imagen:

Fuente: https://components101.com/

y las configuraciones de los pines del 1N4007 son las siguientes:

• Pin 1, ánodo, la corriente siempre entra por el ánodo
• Pin 2, cátodo, la corriente siempre sale por el cátodo

1N4007 Equivalente / Sustitución

Los equivalentes del diodo 1N4007 son 1N4148, 1N4733A, 1N5408, 1N5822.

Dónde podemos usarlo

El 1N4007 se puede utilizar en una gran variedad de circuitos, normalmente se construye para fines generales de rectificación, pero también se puede utilizar en cualquier circuito en el que se necesite bloquear la tensión, bloquear los picos de tensión, etc. También puede utilizarse en circuitos lógicos digitales.

Aplicaciones

• Fuentes de alimentación
• Cargadores de baterías
• Dobladores de tensión
• Adaptadores
• Rectificación
• Protección de los componentes
• Bloqueo de la tensión de entrada cuando no es necesario

 Cómo correr con seguridad en un circuito

Para obtener la máxima duración del diodo se recomienda mantener siempre 30V a 40V por debajo de su máxima tensión inversa repetitiva y otros valores. Conecte siempre en la polaridad correcta, no conduzca más de 1A de carga. No operar y almacenar en temperaturas inferiores a -55 centígrados y superiores a +175 centígrados.

Preguntas Frecuentes sobre el Diodo 1N4007

¿Cuál es la diferencia principal entre el 1N4007 y otros diodos de la serie 1N400x?

La principal diferencia entre los diodos de la serie 1N400x (1N4001, 1N4002, …, 1N4007) es su Voltaje Inverso de Pico Repetitivo ( ( V_{\text{RRM}} ) ). Todos comparten una capacidad de corriente directa promedio de 1A y características similares, pero su capacidad para bloquear voltaje inverso varía:

• 1N4001: 50V
• 1N4002: 100V
• 1N4003: 200V
• 1N4004: 400V
• 1N4005: 600V
• 1N4006: 800V
• 1N4007: 1000V

El 1N4007 es el más robusto de la serie en términos de manejo de voltaje inverso.

¿Puedo usar un 1N4007 en aplicaciones de alta frecuencia?

No, generalmente no es recomendable. El 1N4007 es un diodo de «recuperación estándar», lo que significa que tiene un tiempo de recuperación inversa ( ( t_{\text{rr}} ) ) relativamente lento (varios microsegundos). En aplicaciones de alta frecuencia (por encima de unos pocos kHz, como en fuentes de alimentación conmutadas), este tiempo de recuperación lento puede causar pérdidas de conmutación significativas, generación excesiva de calor e ineficiencia.

Para aplicaciones de alta frecuencia, se deben utilizar diodos diseñados específicamente para ello, como diodos de recuperación rápida (Fast Recovery), ultrarrápida (Ultrafast Recovery) o diodos Schottky.

¿Cómo identifico la polaridad del 1N4007?

La polaridad del diodo 1N4007 (y la mayoría de los diodos axiales) se identifica mediante una banda de color (generalmente blanca o plateada) pintada en uno de los extremos del cuerpo cilíndrico del diodo.

Esta banda indica el cátodo (K), que es el terminal negativo. El otro terminal, sin la banda, es el ánodo (A), que es el terminal positivo. La corriente convencional fluye desde el ánodo hacia el cátodo cuando el diodo está polarizado directamente.

¿Qué significa el «1000V» en las especificaciones del 1N4007?

El valor de «1000V» (mil voltios) en las especificaciones del diodo 1N4007 se refiere a su Voltaje Inverso de Pico Repetitivo ( ( V_{\text{RRM}} ) ). Este es el voltaje máximo que el diodo puede soportar en la dirección inversa (cuando el cátodo es más positivo que el ánodo) de forma repetida sin que se produzca una ruptura dieléctrica y el diodo se dañe.

Es una característica crucial para aplicaciones que involucran altos voltajes, como la rectificación directa de la red eléctrica (por ejemplo, 220VCA rectificados pueden generar picos de más de 300VCC, y los transitorios pueden ser aún mayores).