Bagaimana tegangan membakar LED?

10

Saya mengerti bagaimana arus yang lebih tinggi dari nilai LED dapat membakar LED, tetapi bagaimana sesuatu yang setara terjadi dengan tegangan?

Jika arus yang benar pada LED tetapi tegangannya terlalu tinggi, apa yang menyebabkannya mati?

Saya hanya tidak melihat apa efek tegangan pada LED.

— Bob
sumber

1

Apa maksud Anda ketika Anda mengatakan voltase terlalu tinggi? Tegangan suplai? Tegangan melintasi LED itu sendiri?

— Null

20

Situasi yang mustahil: arus baik tetapi voltase terlalu besar.

— Andy alias

1

Mungkin maksudnya tegangan balik?

— Bimpelrekkie

Anda bisa melempar angka kasar tegangan yang Anda terapkan dan resistor secara seri dengan LED (dengan asumsi penurunan 1,5 V ke depan)

— User323693

1

@Andy menerapkan 50V bias maju- saat ini akan baik-baik saja setelah periode singkat. Lol.

— Spehro Pefhany

40

Tegangan dan arus saling terkait erat. Jika Anda mencoba untuk meningkatkan tegangan melintasi LED, arus akan meningkat. Demikian juga, untuk meningkatkan arus melalui LED, Anda harus meningkatkan tegangan melewatinya.

Ini tidak mungkin memiliki arus yang benar melalui LED, tetapi tegangan terlalu tinggi di atasnya.

— Peter Bennett
sumber

Bagaimana dengan sesuatu seperti saluran listrik, dengan tegangan tinggi dan arus rendah setelah transformator tetapi pada skala yang lebih kecil. Bukankah itu memiliki arus yang dapat diterima tetapi tidak bertegangan?

— Bob

15

Jika Anda mencoba untuk meningkatkan tegangan melintasi LED di luar tegangan "alami" untuk arus yang diberikan, arus akan meningkat. Jika sumber tegangan tidak dapat memasok arus yang diperlukan, tegangan akan turun ke titik di mana pasokan dapat menyediakan arus yang diminta oleh LED. (atau sumber listrik akan gagal.)

— Peter Bennett

1

@ Bob, lihat grafik di jawaban Peter: Selama LED tidak rusak, titik operasinya akan selalu menjadi titik pada kurva biru itu. Selalu. Ketika Anda berbicara tentang catu daya "tegangan tinggi, arus rendah", tegangan tinggi adalah tegangan rangkaian terbuka . Tetapi bahkan jika tegangan itu diatur, itu hanya diatur dalam beberapa rentang arus. Jika sirkuit Anda (misalnya, LED) mencoba menarik lebih dari arus maks dari catu daya, maka tegangan suplai akan turun.

— Solomon Slow

19

Seperti yang Anda dapat kumpulkan dari jawaban lain, tegangan (U) dan arus (I) dihubungkan. Dalam kasus resistor sederhana:

U = R * I

di mana R adalah resistansi konstan dari resistor. Dioda hanya sedikit lebih rumit. Di sini kita bisa menggunakan grafik untuk menunjukkan hubungannya. Grafik menggunakan i untuk arus dan V untuk tegangan:

Masukkan deskripsi gambar di sini

Gambar diambil dari Menggunakan nilai resistor yang lebih besar .

— Peter
sumber

3

Pertama sebuah dioda (LED adalah dioda) di atas tegangan tertentu seperti sirkuit tertutup. Masalahnya adalah bahwa seperti setiap kabel, dioda memiliki titik kritis setelah itu akan "terbakar", pada dasarnya beberapa transformasi yang tidak dapat diubah terjadi. Jadi bisa dikatakan dioda dapat mempertahankan kekuatan tertentu.

Sekarang, daya terkait dengan tegangan seperti ini: P = I * V di mana saya adalah arus, dan V tegangan. Karena ini adalah sirkuit tertutup, arusnya ∞ lebih dari itu. Sumber tidak dapat memberikan ∞ saat ini, dan terbatas pada jumlah maksimum. Jadi dioda, itu akan menggunakan jumlah maksimum dan dengan demikian, saya menjadi konstan. Karena saya konstan, ini berarti daya meningkat secara proporsional dengan variabel kiri, yang dalam kasus kami adalah V (tegangan).

— Luhter
sumber

Apakah Anda bermaksud mengatakan: "dioda ... di atas tegangan tertentu seperti sirkuit tertutup"?

— Nick Williams

Ya, saya mengoreksi. Tulis dengan tergesa-gesa dan bingung. Terima kasih telah menunjukkan

— Luhter

2

Seperti yang disebutkan dalam salah satu komentar, ini:

Jika arus yang benar adalah pada LED tetapi tegangannya terlalu tinggi

... itu tidak mungkin.

Jika arus "benar", maka tegangan akan sama dengan tegangan karakteristik dioda.

Sebagai contoh:

skema

^{mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab}

Dalam skema di atas, Vdiodeakan menjadi sekitar 1.9V, karena 10kV / 1MΩ adalah sekitar 10mA, dan itulah tegangan LED khusus ini tiba jika dibiaskan oleh 10mA ( datasheet PDF ).

Jika Anda mengubah nilai R1ke 1 ohm, maka kira-kira 10kA akan mengalir sebentar melalui LED, menghasilkan LED yang terbakar.

Konsep kunci untuk grok adalah perbedaan antara regulator Arus Konstan dan Tegangan Konstan. Catu daya "bangku" yang umum adalah Konstan Tegangan, yang berarti ia mengeluarkan X volt pada beberapa arus, dan akan mengatur outputnya untuk tetap pada volt X apa pun bebannya. Dioda memperkirakan regulator Arus Konstan ke tingkat tertentu, karena Anda dapat memikirkan tegangan yang bergantung pada arus.

— hoosierEE
sumber

Bukan "apa pun bebannya", tetapi untuk beberapa rentang arus. Melebihi maksimum dari kisaran arus itu, dan tegangan akan turun (dengan satu atau lain cara).

— Solomon Slow

2

Saya mengerti mengapa Anda mengalami kesulitan di sini. LED tidak seperti resistor / lampu panas per se. LED seperti dioda lainnya, kecuali dalam mode konduksi maju ketika elektron mengalir melalui persimpangan, menyebabkan atom bergetar pada frekuensi tertentu, dan tidak hanya secara acak seperti konduktor normal. Getaran ini menyebabkan cahaya.

Pikirkan mereka sebagai peluit. Satu not, satu amplitudo. (Sama seperti bilah rumput yang dipegang di antara ibu jari Anda.) --- dan itu membutuhkan energi. Jika Anda memaksa terlalu banyak udara, karena tekanan (tegangan) yang lebih tinggi, Anda akan meniup buluh yang membuat getaran.

— SkipBerne
sumber

... mereka menyebabkan atom bergetar pada frekuensi tertentu, dan [...] Getaran ini menyebabkan cahaya. Um, No. en.wikipedia.org/wiki/Light-emitting_diode#Physics

— Solomon Slow

ok dengan elektronnya.

— SkipBerne

Ya, elektron, itu bagus, tapi saya belum pernah mendengar seorang fisikawan berkata, "goyang" ketika menggambarkan emisi foton.

— Solomon Slow

apa lagi yang menurut Anda salah dengan analoginya?

— SkipBerne

1

Respons di atas benar karena voltase dan arus sangat terkait. Jika Anda berpikir tentang resistor reguler yang mengikuti hukum Ohm, maka Anda dapat melihat hubungan V = I * R. Dengan dioda, hubungan ini masih ada, tetapi tidak linier, itulah sebabnya dalam lembar data LED, Anda akan melihat plot Tegangan dan Arus. Jadi, jika Anda meningkatkan tegangan melintasi LED di atas ambang tertentu, arus juga akan meningkat, membakar LED.

Alasan mengapa saluran listrik memiliki tegangan tinggi dan arus rendah adalah bahwa saluran listrik super panjang, yang meningkatkan resistansi. Tegangan Besar = Tahanan Besar * SmallCurrent. Ini masih menunjukkan bahwa tegangan dan arus langsung terkait.

— ginsengtang
sumber

1

Dioda menghambat Longsoran di Reverse Bias. LED tidak terkecuali LED. LED memiliki toleransi terhadap tegangan balik dalam jumlah tertentu yang dapat ditahan tetapi setelah ini terlampaui, LED dapat rusak. Jadi ada tegangan balik yang berlebihan ( V _R ) diterapkan dapat menyebabkan kerusakan longsor.

Cara termudah yang dapat Anda lakukan adalah menambahkan dioda PN-junction sederhana secara seri dengan LED (jika Anda ingin menyimpan LED dari kerusakan).

— WedaPashi
sumber

3

LED hanya bekerja dengan bias ke depan, sehingga saran untuk bias balik tidak relevan (tapi bias balik yang berlebihan akan merusak LED, tapi bukan itu yang diminta OP).

— Peter Bennett

1

@PeterBennett: Walaupun Benar bahwa LED hanya bekerja di Forward Bias, saya menjawab wrt Reverse Bias Voltage dengan mempertimbangkan pernyataan "Saya hanya tidak melihat apa efek tegangan pada LED." Kata OP. Jadi saya pikir istilah tegangan berarti maju dan mundur.

— WedaPashi

2

Saya pikir poin Peter Bennett adalah OP jelas memiliki pemahaman yang terbatas tentang cara kerja LED sama sekali. Kemungkinan dia tidak mengerti istilah-istilah seperti longsoran salju, bias balik, dan persimpangan PN, jadi masuk ke detail seperti itu hanya akan membingungkannya lebih jauh. Jawaban Anda secara faktual benar.

— Dan Laks

1

-1 ... kalimat terakhir tidak benar. Dua dioda dalam rangkaian tidak akan menghentikan LED agar tidak rusak karena tegangan berlebih atau tegangan balik berlebih.

— DrFriedParts

1

@DrFriedParts: Dioda kedua akan membatasi arus total ke arus saturasi terbalik, yang cukup rendah. Ini mencegah LED memasuki kerusakan. Jadi WedaPashi benar. Itu tidak membantu melawan tegangan lebih maju, tetapi ia juga tidak mengklaim.

— Andreas H.

-1

http://led.linear1.org/vf-help.php terlihat seperti tegangan konstan atau sedikit bervariasi dengan arus dalam led [ Tidak yakin untuk semua dioda tetapi bekerja dengan leds dengan saya ] dioda dirancang untuk mengambil tegangan spesifik tidak kurang asumsikan Ex : 3.3v untuk led putih dan arus maks 20mA dan R = V / I jadi jika Anda memiliki 10 volt, Anda harus memiliki 3.3 pada led dan 7.7 harus dihilangkan oleh resistor [yang memiliki Volt = 7,7v dan 20mA saat ini ] jadi R = 7,7 / 0,020 = 385 ohm

jadi kamu mendapat 3.3V dan 20mA untuk menyalakan led Sekarang jika u + volt Ex: 15 volt [volt on led sama]]
=> 3.3v untuk led 11.7v untuk 385 ohm resistor karena I = v / r = 11.7 / 385 = 30,3mA
==> Arus melebihi maks (20 mA) sehingga Seiring meningkatnya tegangan suplai pada kenaikan led & tegangan led adalah konstan sehingga Anda menambah tegangan Anda perlu meningkatkan resistansi untuk menjaga arus dalam jangkauan aman [hampir 20mA]

— Mohamed Refaat
sumber