In che modo la tensione può bruciare un LED?


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Capisco come una corrente superiore a quella per cui è classificato il LED può bruciare un LED, ma come succede qualcosa di equivalente con la tensione?

Se la corrente corretta è su un LED ma la tensione è troppo alta, che cosa provoca la sua combustione?

Semplicemente non vedo quale effetto ha la tensione sul LED.


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Cosa intendi quando dici che la tensione è troppo alta? La tensione di alimentazione? La tensione attraverso il LED stesso?
Null il

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Situazione impossibile: la corrente va bene ma la tensione è troppo grande.
Andy aka

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Forse intende tensione inversa?
Bimpelrekkie,

puoi lanciare una figura approssimativa di tensione che stai applicando e la resistenza in serie con il LED (supponendo una caduta in avanti di 1,5 V)
User323693

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@Andy applica una polarizzazione diretta di 50 V: la corrente andrà bene dopo un breve periodo. Lol.
Spehro Pefhany,

Risposte:


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La tensione e la corrente sono intimamente correlate. Se si tenta di aumentare la tensione attraverso un LED, la corrente si aumenterà. Allo stesso modo, per aumentare la corrente attraverso un LED, è necessario aumentare la tensione su di esso.

Non è possibile avere la corrente corretta attraverso un LED, ma una tensione troppo alta attraverso di esso.


Che dire di qualcosa di simile a una linea elettrica, con alta tensione e bassa corrente dopo un trasformatore ma su scala ridotta. Non avrebbe una corrente accettabile ma non una tensione?
Bob,

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Se si tenta di aumentare la tensione attraverso un LED oltre la sua tensione "naturale" per una data corrente, la corrente aumenterà. Se la sorgente di tensione non è in grado di fornire la corrente richiesta, la tensione scenderà a un punto in cui l'alimentazione può fornire la corrente richiesta dal LED. (o la fonte di alimentazione non funzionerà).
Peter Bennett,

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@Bob, guarda il grafico nella risposta di Peter: Fintanto che il LED non è danneggiato, il suo punto operativo sarà sempre un punto su quella curva blu. Sempre. Quando si parla di un alimentatore "alta tensione, bassa corrente", l'alta tensione è la tensione a circuito aperto . Ma anche se quella tensione è regolata, è regolata solo entro un certo intervallo di corrente. Se il circuito (ad esempio, il LED) cerca di tirare più la corrente massima dalla rete elettrica, quindi la tensione di alimentazione sarà cadere.
Solomon Slow,

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Come puoi ricavare dalle altre risposte, la tensione (U) e la corrente (I) sono collegate. Nel caso di un resistore semplice:

U = R * I

dove R è la resistenza costante del resistore. Un diodo è solo leggermente più complicato. Qui possiamo usare un grafico per mostrare la relazione. Il grafico usa i per corrente e V per tensione:

Inserisci qui la descrizione dell'immagine

L'immagine è tratta dall'uso di valori di resistenza più grandi .


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Innanzitutto un diodo (i LED sono diodi) sopra una certa tensione è come un circuito chiuso. Il problema è che come ogni filo, il diodo ha un punto critico dopo il quale "brucerà", in pratica si verificano alcune trasformazioni irreversibili. Quindi puoi dire che il diodo può sostenere un certo potere.

Ora, la potenza è correlata a una tensione come questa: P = I * V dove I è la corrente e V la tensione. Dal momento che è un circuito chiuso, la corrente è ∞ su di esso. La fonte non può fornire ∞ corrente ed è limitata a un importo massimo. Quindi, su un diodo, utilizzerà quella quantità massima e, quindi, divento una costante. Poiché I è costante, questo significa che la potenza aumenta proporzionalmente alla variabile sinistra, che nel nostro caso è V (tensione).


Intendevi dire: "diodo ... sopra una certa tensione è come un circuito chiuso"?
Nick Williams,

Sì, ho corretto. L'ho scritto in fretta e si è confuso in termini. Grazie per la
segnalazione

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Come menzionato in uno dei commenti, questo:

Se la corrente corretta è su un LED ma la tensione è troppo alta

... non è possibile.

Se la corrente è "corretta", la tensione sarà uguale alla tensione caratteristica del diodo.

Per esempio:

schematico

simula questo circuito - Schema creato usando CircuitLab

Nello schema di cui sopra, Vdiodesarà di circa 1,9 V, perché 10 kV / 1 MΩ è di circa 10 mA, e questa è la tensione a cui questo particolare LED arriva se distorto da 10 mA ( scheda tecnica PDF ).

Se cambiassi il valore R1a 1 ohm, circa 10kA scorrerebbe brevemente attraverso il LED, risultando in un LED bruciato.

Un concetto chiave per grok è la differenza tra i regolatori di corrente costante e tensione costante. Un tipico alimentatore "da banco" è la tensione costante, il che significa che emette X volt a una certa corrente e regolerà la sua uscita per rimanere a X volt qualunque sia il suo carico. I diodi si avvicinano in una certa misura ai regolatori di corrente costante, perché si può pensare che la tensione dipenda dalla corrente.


Non "qualunque sia il suo carico", ma per un certo intervallo di corrente. Supera il massimo di tale intervallo di corrente e la tensione scenderà (in un modo o nell'altro).
Solomon Slow,

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Capisco perché stai attraversando un periodo difficile qui. Un LED non è come un resistore / lampada di calore in sé. Un LED è come qualsiasi altro diodo, tranne che nella modalità di conduzione diretta mentre gli elettroni scorrono attraverso la giunzione causano la vibrazione degli atomi a una frequenza specifica e non solo casualmente come un normale conduttore. Questo scuotimento provoca luce.

Pensali come un fischio. Una nota, un'ampiezza. (Proprio come un filo d'erba tenuto tra i pollici.) --- e questo richiede energia. Se si forza troppa aria, a causa di una maggiore pressione (tensione), si spegne la canna che sta facendo le vibrazioni.


... causano la vibrazione degli atomi a una frequenza specifica e [...] questo tremolio provoca luce. Ehm, no. En.wikipedia.org/wiki/Light-emitting_diode#Physics
Solomon Slow

ok sono gli elettroni.
SkipBerne,

Sì, elettroni, va bene, ma non ho mai sentito un fisico dire "scuotere" nel descrivere l'emissione di fotoni.
Solomon Slow,

cos'altro trovi di sbagliato nell'analogia?
SkipBerne

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La risposta sopra è corretta in quanto tensione e corrente sono intimamente correlate. Se pensi a un resistore regolare che segue la legge di Ohm, puoi vedere la relazione V = I * R. Con un diodo, questa relazione esiste ancora, ma non è lineare, motivo per cui nelle schede tecniche dei LED vedrai grafici della tensione e della corrente. Quindi se aumenti la tensione attraverso il LED oltre una certa soglia, anche la corrente aumenterà, bruciando il LED.

Il motivo per cui una linea elettrica ha alta tensione e bassa corrente è che le linee elettriche sono super lunghe, il che aumenta la sua resistenza. Grande tensione = Grande resistenza * più piccola Corrente. Indica ancora che tensione e corrente sono immediatamente correlate.


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I diodi inibiscono la valanga nel bias inverso. I LED non fanno eccezione, essendo diodi. I LED hanno una tolleranza di una specifica quantità di tensione inversa che può sopportare, ma una volta superato, il LED può essere danneggiato. Pertanto, qualsiasi tensione inversa eccessiva ( V R ) applicata può causare la rottura della valanga.

Il più semplice che puoi fare è aggiungere un semplice diodo a giunzione PN in serie con il LED (se desideri salvare il tuo LED dal danneggiamento).


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I LED funzionano solo con polarizzazione diretta, quindi i suggerimenti di polarizzazione inversa sono irrilevanti (ma un'eccessiva polarizzazione inversa danneggerà un LED, ma non è quello che l'OP stava chiedendo).
Peter Bennett,

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@PeterBennett: anche se è vero che i LED funzionano solo in polarizzazione diretta, ho risposto alla tensione di polarizzazione inversa considerando l'affermazione "Semplicemente non vedo quale effetto ha la tensione sul LED". OP ha detto. Quindi ho pensato che il termine tensione avrebbe significato sia avanti che indietro.
WedaPashi,

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Penso che il punto di Peter Bennett sia che l'OP abbia chiaramente una comprensione limitata del funzionamento dei LED. È probabile che non capisca termini come valanga, distorsione inversa e giunzione PN, quindi entrare in dettagli come quelli non può che confonderlo ulteriormente. La tua risposta è di fatto corretta però.
Dan Laks,

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-1 ... l'ultima frase non è corretta però. Due diodi in serie non impediranno che il LED venga danneggiato da sovratensione o eccessiva tensione inversa.
DrFriedParts il

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@DrFriedParts: il secondo diodo limiterà la corrente totale alla sua corrente di saturazione inversa, che è piuttosto bassa. Ciò impedisce che il LED entri nel guasto. Quindi WedaPashi è corretto. Non aiuta contro la sovratensione diretta, ma non sostiene nemmeno.
Andreas H.,

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http://led.linear1.org/vf-help.php sembra che la tensione sia costante o varia leggermente con la corrente nei led [ Non sono sicuro per tutti i diodi ma funziona con i led con me ] il diodo è progettato per prendere una tensione specifica non meno supponiamo Ex : 3.3v per led bianco e corrente massima 20mA e R = V / I quindi se hai 10 volt dovresti avere 3.3 su led e il 7.7 dovrebbe essere dissipato da un resistore [che ha Volt = 7.7v e corrente 20mA ] quindi R = 7,7 / 0,020 = 385 ohm

quindi hai 3.3V e 20mA per illuminare un led Ora se u + voltaggio Ex: 15 volt [volt sul led è lo stesso]
=> 3.3v è per led 11.7v per resistenza da 385 ohm poiché I = v / r = 11.7 / 385 = 30.3mA
==> La corrente supera il massimo (20 mA) quindi Poiché la tensione di alimentazione aumenta la corrente sull'aumento del led e la tensione del led è costante, quindi aumentando la tensione è necessario aumentare la resistenza per mantenere la corrente in un intervallo sicuro [quasi 20mA]

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