Как напряжение может сжечь светодиод?

Я понимаю, как ток выше того, на который рассчитан светодиод, может сжечь светодиод, но как происходит что-то эквивалентное с напряжением?

Если на светодиод подается правильный ток, но напряжение слишком высокое, что может привести к его перегоранию?

Я просто не понимаю, какое влияние оказывает напряжение на светодиод.

Что вы имеете в виду, когда говорите, что напряжение слишком высокое? Напряжение питания? Напряжение на самом светодиоде?
Невозможная ситуация: ток в норме, но напряжение слишком велико.
Может он имеет в виду обратное напряжение?
можете ли вы указать приблизительную цифру напряжения, которое вы подаете, и резистор последовательно со светодиодом (при условии прямого падения 1,5 В)
@ Энди применяет прямое смещение 50 В - через короткий период ток будет в норме. LOL.

Ответы (9)

Напряжение и ток тесно связаны. Если вы попытаетесь увеличить напряжение на светодиоде, ток увеличится . Точно так же, чтобы увеличить ток через светодиод, вы должны увеличить напряжение на нем.

Невозможно обеспечить правильный ток через светодиод, но слишком высокое напряжение на нем.

А как насчет линии электропередач с высоким напряжением и малым током после трансформатора, но в меньшем масштабе. Разве это не будет иметь приемлемый ток, но не напряжение?
Если вы попытаетесь увеличить напряжение на светодиоде сверх его «естественного» напряжения для данного тока, ток увеличится. Если источник напряжения не может обеспечить требуемый ток, напряжение упадет до уровня, при котором источник питания может обеспечить ток, требуемый светодиодом. (или источник питания выйдет из строя.)
@Bob, посмотрите на график в ответе Питера: пока светодиод не поврежден, его рабочая точка всегда будет точкой на этой синей кривой. Всегда. Когда вы говорите о «высоковольтном слаботочном» источнике питания, высокое напряжение — это напряжение холостого хода . Но даже если это напряжение регулируется, оно регулируется только в некотором диапазоне тока. Если ваша схема (например, светодиод) попытается получить от источника питания ток, превышающий максимальный, то напряжение питания упадет .

Как вы можете понять из других ответов, напряжение (U) и ток (I) связаны. В случае простого резистора:

У = Р * Я

где R - постоянное сопротивление резистора. Диод лишь немного сложнее. Здесь мы можем использовать график, чтобы показать взаимосвязь. На графике используется i для тока и V для напряжения:

Введите описание изображения здесь

Изображение взято из Использование резисторов большего номинала .

Во-первых, диод (светодиоды - это диоды) выше определенного напряжения похож на замкнутую цепь. Проблема в том, что как и у каждого провода, у диода есть критическая точка, после которой он "сгорит", в основном происходят какие-то необратимые превращения. Таким образом, вы можете сказать, что диод может выдерживать определенную мощность.

Теперь мощность связана с напряжением следующим образом: P = I*V , где I — ток, а V — напряжение. Поскольку это замкнутая цепь, ток по ней равен ∞. Источник не может дать ток ∞ и ограничен максимальной величиной. Таким образом, через диод он будет использовать это максимальное количество, и, таким образом, I становится константой. Поскольку I является постоянным, это означает, что мощность увеличивается пропорционально левой переменной, которая в нашем случае является V (напряжение).

Вы хотели сказать: «диод ... выше определенного напряжения похож на замкнутую цепь»?
Да, я поправил. Написал на скорую руку и запутался в терминах. Спасибо за указание

Как упоминалось в одном из комментариев, это:

Если правильный ток на светодиоде, но напряжение слишком высокое

... это невозможно.

Если ток "правильный", то напряжение будет равно характерному напряжению диода.

Например:

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

На приведенной выше схеме Vdiodeбудет около 1,9 В, потому что 10 кВ / 1 МОм составляет около 10 мА, и это напряжение, которое достигает этот конкретный светодиод при смещении на 10 мА ( техническое описание в формате PDF ).

Если бы вы изменили значение на 1 Ом, то через светодиод на короткое времяR1 протекло бы приблизительно 10 кА , что привело бы к перегоранию светодиода.

Ключевой концепцией grok является разница между регуляторами постоянного тока и постоянного напряжения. Типичный «настольный» источник питания имеет постоянное напряжение, что означает, что он выдает X вольт при некотором токе и будет регулировать свой выход, чтобы он оставался на уровне X вольт независимо от нагрузки. Диоды в некоторой степени приближают стабилизаторы постоянного тока, потому что вы можете думать, что напряжение зависит от тока.

Не "при любой нагрузке", а для какого -то диапазона тока. Превысьте максимальное значение этого диапазона тока, и напряжение упадет (так или иначе).

Я понимаю, почему тебе здесь тяжело. Светодиод сам по себе не похож на резистор/нагревательную лампу. Светодиод подобен любому другому диоду, за исключением того, что в режиме прямой проводимости, когда электроны проходят через соединение, они заставляют атомы трястись с определенной частотой, а не просто случайным образом, как обычный проводник. Это сотрясение вызывает свет.

Думайте о них как о свистке. Одна нота, одна амплитуда. (Это похоже на травинку, которую держат между большими пальцами.) --- и это требует энергии. Если вы нагнетаете слишком много воздуха из-за более высокого давления (напряжения), вы сдуете трость, производящую вибрации.

... они заставляют атомы трястись с определенной частотой, и [...] Это сотрясение вызывает свет. Эм, нет. en.wikipedia.org/wiki/Light-emitting_diode#Physics
хорошо, это электроны.
Да, электроны, это хорошо, но я еще ни разу не слышал, чтобы физик говорил «трясти» при описании испускания фотонов.
что еще вы находите неправильным в аналогии?

Приведенный выше ответ верен, поскольку напряжение и ток тесно связаны. Если представить себе обычный резистор, работающий по закону Ома, то можно увидеть соотношение V = I*R. С диодом эта зависимость все еще существует, но она не является линейной, поэтому в технических описаниях светодиодов вы увидите графики напряжения и тока. Поэтому, если вы увеличите напряжение на светодиоде выше определенного порога, ток также увеличится, что приведет к выгоранию светодиода.

Причина, по которой линия электропередач имеет высокое напряжение и низкий ток, заключается в том, что линии электропередач очень длинные, что увеличивает их сопротивление. Большое напряжение = большое сопротивление * меньший ток. Это по-прежнему указывает на то, что напряжение и ток напрямую связаны.

Диоды препятствуют лавине при обратном смещении. Светодиоды не исключение, они диоды. Светодиоды имеют допуск определенного количества обратного напряжения, которое они могут выдержать, но как только это превышено, светодиод может быть поврежден. Таким образом, любое избыточное обратное напряжение ( V R ) может вызвать лавинный пробой.

Самое простое, что вы можете сделать, это добавить простой диод с PN-переходом последовательно со светодиодом (если вы хотите уберечь свой светодиод от повреждения).

Светодиоды работают только с прямым смещением, поэтому предложения по обратному смещению не имеют значения (но чрезмерное обратное смещение повредит светодиод, но это не то, о чем спрашивал ОП).
@PeterBennett: Хотя это правда, что светодиоды работают только в режиме прямого смещения, я ответил относительно напряжения обратного смещения, учитывая утверждение: «Я просто не вижу, какое влияние напряжение оказывает на светодиод». ОП сказал. Поэтому я подумал, что термин « напряжение » будет означать как прямое, так и обратное.
Я думаю, что точка зрения Питера Беннета заключалась в том, что ОП явно имеет ограниченное понимание того, как вообще работают светодиоды. Скорее всего, он не понимает таких терминов, как лавина, обратное смещение и PN-переход, поэтому подобные подробности могут только еще больше его запутать. Хотя на самом деле ваш ответ верный.
-1 ...хотя последнее предложение неверно. Два последовательных диода не защитят светодиод от повреждения перенапряжением или чрезмерным обратным напряжением.
@DrFriedParts: второй диод ограничит общий ток своим обратным током насыщения, который довольно низок. Это предотвращает попадание светодиода в пробой. Так что ВедаПаши прав. От прямого перенапряжения не помогает, но на это он тоже не претендует.
@Andreas - Теоретически верно, но практически не имеет значения. Как правило, при напряжении менее 20 В и при комнатной температуре обратный ток может составлять около 20 нА или меньше ( недостаточно для зажигания светодиода ), и если он установлен в прямом направлении, он не защитит светодиод от выхода из строя.

Чтобы сжечь светодиод, нужно не только напряжение! Если вы подадите достаточное напряжение на все светодиоды, он поглотит ток; когда ток превышает абсолютный максимальный ток, светодиод горит. Это общий эффект любого устройства. Также медный провод сгорит, если напряжение * ток вырастет слишком сильно.

http://led.linear1.org/vf-help.php похоже, что напряжение постоянно или немного меняется в зависимости от тока в светодиоде [ не уверен для всех диодов, но работает со светодиодами со мной ] диод рассчитан на определенное напряжение, а не менее предположим , например : 3,3 В для белого светодиода и максимальный ток 20 мА, а R = V / I , поэтому, если у вас есть 10 вольт, у вас должно быть 3,3 на светодиоде, а 7,7 должно рассеиваться резистором [который имеет Вольт = 7,7 В и ток 20 мА ] поэтому R = 7,7/0,020 = 385 Ом

Итак, у вас есть 3,3 В и 20 мА для освещения светодиода. Теперь, если u + напряжение, например: 15 вольт [вольт на светодиоде такой же]
=> 3,3 В для светодиода 11,7 В для резистора 385 Ом, поскольку I = v / r = 11,7/385 = 30,3 мА
==> Ток превышает максимальный (20 мА), поэтому по мере увеличения напряжения питания ток на светодиоде увеличивается, а напряжение светодиода остается постоянным, поэтому при увеличении напряжения вам необходимо увеличить сопротивление, чтобы поддерживать ток в безопасном диапазоне [около 20 мА]