Mengapa LED kecil hanya dapat melakukan ~ 20mA dan 1N4001 dapat melakukan 1A?

8

Saya tahu LED merah memiliki drop tegangan maju lebih tinggi daripada dioda silikon; ini mengarah ke sekitar 2.6x lebih banyak disipasi daya pada arus yang diberikan dan jadi 2.6x lebih sedikit peringkat saat ini, tetapi 20mA jauh lebih kecil dari 1A. Namun, 1N4001 yang sederhana tidak akan mengeluh tentang 1A tetapi LED 5mm (tentang ukuran yang sama) tidak akan bertahan lama sama sekali. Kenapa ini?

led diodes

— Thomas O
sumber

7

Pengemasan: Dioda listrik dapat memiliki banyak bahan (Si dan logam) untuk mengambil panas di mana LED membutuhkan permukaan transparan dan perumahan untuk membiarkan cahaya keluar.

Disipasi daya: Seperti yang Anda katakan, Power diode dipangkas untuk penurunan tegangan maju rendah. Dioda Si dapat mencapai serendah 300 ... 500 mV, berbeda dengan 650 ... 750 mV untuk dioda sinyal kecil seperti 1N4148. LED memiliki tegangan maju khas di kisaran 1600 mV ... 2400 mV. Yang menyulitkan chip adalah panas yang dihasilkan oleh daya yang hilang: P = V * I. Mari kita asumsikan (untuk kesederhanaan) bahwa LED dan dioda daya memiliki jumlah daya yang sama. Dengan tegangan maju LED lima kali lebih besar dari dioda "biasa", LED hanya dapat menangani 1/5 dari arus.

Pemangkasan proses: Selain itu, LED pada dasarnya dipangkas untuk efisiensi yang baik (keluaran cahaya berkenaan dengan input daya listrik) sedangkan dioda daya dipangkas untuk kemampuan penanganan daya maksimum. Karenanya, dioda daya biasanya dapat dijalankan pada suhu yang lebih tinggi daripada LED. Sebenarnya, dioda daya mulai merasa senang pada suhu di mana LED mulai hancur.

Ini hanya perkiraan yang sangat kasar dan orang-orang yang bekerja pada penelitian LED dengan output tinggi yang lebih baik mungkin merasa ngeri ketika mereka membaca ini, tetapi contoh-contoh tersebut masih menunjukkan jawaban umum untuk pertanyaan Anda ... Dan mereka menunjukkan apa tujuan penelitian LED: Tinggi -temp chip, teknik pengemasan yang inovatif untuk menghindarkan panas dari chip, tegangan maju rendah (biasanya ditentukan oleh bahan dan dopan yang terlibat dalam proses - ingat bahwa bahan menentukan warna dan tidak banyak barang tersedia untuk membangun beberapa warna), ...

— zebonaut
sumber

5

Ini terutama karena daerah persimpangan yang berbeda, dioda daya akan memiliki persimpangan yang jauh lebih besar. Persimpangan LED yang khas adalah 0.28mm x 0.28mm. Beberapa LED mengambil arus yang sama banyaknya dengan dioda daya.

— Leon Heller
sumber

1

Oke - pertanyaan sampingan. Saya memiliki LED daya 350mA, dan memerlukan heatsink yang baik agar tetap dingin, tetapi dioda 1A tidak. Mati LED saya adalah tentang ukuran dioda yang sama, mungkin sedikit kurang. Mengapa perlu pendinginan seperti itu?

— Thomas O

2

pemancar cahaya selalu memiliki penurunan tegangan yang lebih tinggi pada arus yang diberikan, oleh karena itu, menghilangkan lebih banyak daya pada arus yang sama.

— JustJeff

2

Juga, FYI, dioda daya tinggi memang memerlukan heatsink juga, hanya saja dioda paling kecil mendapatkan heatsink yang cukup melalui lead. Pernah bertanya-tanya mengapa kaki pada sesuatu seperti 1N4001 sangat tebal? sekarang kamu tau.

— Connor Wolf