Co to jest napięcie „do przodu” i „do tyłu” podczas pracy z diodami?

Jaka jest różnica między napięciami „do przodu” i „do tyłu” podczas pracy z diodami i diodami LED?

Zdaję sobie sprawę z tego, że odpowiedź na to pytanie jest dostępna na innych stronach internetowych, takich jak wikipedia, ale szukam krótkiego podsumowania, które byłoby mniej dyskusją techniczną i bardziej przydatną wskazówką dla kogoś, kto używa diod w obwodzie hobby.

Napięcie przewodzenia jest spadek napięcia na diodzie, jeżeli napięcie na anodzie jest bardziej dodatni niż napięcie na katodzie (jeśli podłączysz + do anody).

Będziesz używał tej wartości do obliczenia rozproszenia mocy diody i napięcia za diodą.

Napięcie wsteczne jest spadek napięcia na diodzie jeśli napięcie na katody jest bardziej dodatni niż napięcie na anodzie (jeśli łączyć + katody).

Jest to zwykle znacznie więcej niż napięcie przewodzenia. Podobnie jak w przypadku napięcia przewodzącego, prąd przepłynie, jeśli podłączone napięcie przekroczy tę wartość. Nazywa się to „awarią”. Zwykłe diody są zwykle niszczone, ale w przypadku diod Z i Zenera efekt ten jest wykorzystywany celowo.

Odchylenie do przodu występuje, gdy anoda (spiczasta część symbolu) jest dodatnia, a katoda (słupek) jest ujemna. Odwrotne odchylenie ma miejsce, gdy anoda jest ujemna, a katoda dodatnia. Dużo prądu płynie, gdy dioda jest skierowana do przodu, pod warunkiem, że napięcie jest wyższe niż 0,6 V lub więcej dla diody krzemowej lub 0,3 V lub więcej dla urządzenia germanowego. Przepływa bardzo niewielka ilość prądu, jeśli dioda ma tendencję do odwrotnego działania.

Jeśli masz DVM i niektóre diody, możesz to sprawdzić samodzielnie. Przewody diody katodowej są zwykle identyfikowane za pomocą pasma, więc jeśli przełączysz DVM na ustawienie niskiej rezystancji i połączysz przewody na diodzie w obu kierunkach, powinieneś zobaczyć niski opór w jednym kierunku i wysoką rezystancję w drugim kierunku , pod warunkiem, że DVM dostarcza wystarczająco wysokie napięcie. Niektóre DVM mają specjalne ustawienie testu diody, które jest łatwiejsze w użyciu.

Diody LED zwykle mają płaską powierzchnię względem elektrody katodowej.

Zazwyczaj napięcie przewodzące jest napięciem, przy którym prąd zaczyna płynąć w normalnym kierunku przewodzenia (jak wspomniano powyżej, jest gdzieś w zakresie 0,3-0,6 V)

Odwrotne napięcie jest w pewnym sensie tym samym - jest to napięcie, w którym prąd zaczyna płynąć, gdy dioda znajduje się w obszarze normalnie nieprzewodzącym - jest to również punkt, w którym dioda może przekształcić się w zwęglony bałagan, jak cały wewnętrzny półprzewodnik rzeczy zamieniają się w papkę (wybierz wartość nieco większą od największego SZCZYTU [nie RMS] napięcia AC, które zobaczy dioda)

_{Kopanie w 3 ... 2 ... 1 ...}

Aby informacje zostały tutaj skondensowane i chciałbym wiedzieć, gdzie znaleźć moje potomstwo, dodam typowe napięcia przewodzenia dla zwykłej diody LED, aby szybko zapoznać się z tym wszystkim. (A także dlatego, że lubię kopać stary wątek 18 grudnia.)

Zgodnie z Wikipedią :

Zazwyczaj napięcie przewodzenia diody LED wynosi około 1,8–3,3 woltów; zależy od koloru diody LED. Czerwona dioda LED zwykle spada o 1,8 wolta, ale spadek napięcia zwykle rośnie wraz ze wzrostem częstotliwości światła, więc niebieska dioda LED może spaść o około 3,3 wolta.

Szybkie odniesienie do napięcia LED

• Dioda IR spada około 1,5 V.
• Czerwony : ~ 2 V.
• Bursztyn : ~ 2 V.
• Żółty : ~ 2 V.
• Zielony : ~ 2,5 V.
• Niebieski : ~ 3,5 V.
• Biały : ~ 3,5 V.
• Diody laserowe : ~ 1,5 V, ale mogą się znacznie różnić w zależności od długości fali (np. 375 nm do 3300 nm )

Chociaż wspominasz o „napięciu”, myślę, że masz na myśli stronniczość. Jeśli jest to poprawne, wówczas „polaryzacja do przodu” oznacza przyłożenie napięcia w taki sposób, że dioda „pokazuje” niską rezystancję . „Odwrotne odchylenie” powoduje, że dioda wykazuje wysoką rezystancję .

Napięcie przewodzące to takie, które powoduje, że dioda przewodzi, podczas gdy napięcie wsteczne powoduje, że dioda jest bardzo złym przewodnikiem lub prawie otwartym obwodem, chyba że dioda „się zepsuje”.

W przypadku idealnych diod połączeniowych istnieje zależność między prądem a napięciem podanym w równaniu diody Shockleya I = Is (exp (Vd q / nkT). Można to rozwiązać, aby uzyskać Vd, napięcie diody, w funkcji I. Ale kiedy masz rezystor połączony szeregowo z diodą, NIE możesz rozwiązać obwodu; musisz stosować kolejne przybliżenia. (Chyba że masz kalkulator WP-34 z wbudowaną funkcją Lambert W.). Zwykle możesz wymienić nkT / q z około 0,6 wolta, a prąd nasycenia wynosi około 1 mA, a twoje obliczenia napięcia będą w parku kulkowym.

Google „równanie Shockley diode”, aby dowiedzieć się więcej niż mogę tutaj wpisać.