O que é voltagem “direta” e “reversa” ao trabalhar com diodos?


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Qual é a diferença entre as tensões "direta" e "reversa" ao trabalhar com diodos e LEDs?

Sei que essa pergunta é respondida em outro lugar nas interwebs, como a wikipedia, mas estou procurando um breve resumo que é menos uma discussão técnica e mais uma dica útil para alguém que usa diodos em um circuito de hobby.


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LED significa diodo emissor de luz.
Dean

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Eu adicionei "e LED de" como uma maneira de capturar consultas de pesquisa que não soletrar o "D" :)
JYelton

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Tirei o apóstrofo de "e LEDs" porque sou pedante. :)
Adam Lawrence

@ Madmanguruman A maioria das minhas edições definitivamente se qualifica para essa descrição também. Obrigado. :)
JYelton 12/02

Respostas:


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A tensão direta é a queda de tensão no diodo se a tensão no ânodo for mais positiva que a tensão no cátodo (se você conectar + ao ânodo).

Você usará esse valor para calcular a dissipação de energia do diodo e a tensão após o diodo.

A tensão reversa é a queda de tensão no diodo se a tensão no cátodo for mais positiva que a tensão no ânodo (se você conectar + ao cátodo).

Isso geralmente é muito maior que a voltagem direta. Assim como a tensão direta, a corrente fluirá se a tensão conectada exceder esse valor. Isso é chamado de "colapso". Os diodos comuns são geralmente destruídos, mas com os diodos Z e Zener esse efeito é usado deliberadamente.


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@JYelton, se você excluir os diodos zener, quase todos os diodos usados ​​serão conduzidos quando houver uma voltagem "direta" e serão cortados quando a voltagem reversa for atingida.
Kortuk

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@ Kortuk, gostaria que seu comentário fosse uma resposta e também aceito. As outras respostas estão corretas, mas o objetivo de um diodo é ser uma válvula de retenção unidirecional para corrente. Quebrar um diodo é como coisas interessantes como os diodos Zener foram encontradas.
Chris K

O que você quer dizer com "mais positivo"? Uma corrente pode ser 'menos positiva'? E para que é usado um diodo Zener?
Agente Zebra

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@AgentZebra Comparado a uma referência comum, sim, veja esta imagem . Um diodo Zener pode ser usado como referência de tensão ou limitador de tensão.
AndreKR

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@fukanchik Quando você conecta o diodo conforme descrito na minha resposta, pode esperar que a diferença de tensão entre os terminais do diodo seja aproximadamente a tensão direta fornecida na folha de dados.
21416 AndreKR

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Polarização direta é quando o ânodo (a parte pontiaguda do símbolo) é positivo e o cátodo (a barra) é negativo. O viés reverso ocorre quando o ânodo é negativo e o cátodo é positivo. Muita corrente flui quando o diodo é polarizado para a frente, desde que a tensão seja superior a 0,6V para um diodo de silício ou 0,3V para um dispositivo de germânio. Uma quantidade muito pequena de corrente flui se um diodo possui polarização reversa.

Se você possui um DVM e alguns diodos, pode verificar por si mesmo. Os cabos catódicos do diodo geralmente são identificados com uma banda; portanto, se você alternar o DVM para uma configuração de baixa resistência e conectar os cabos através do diodo em ambas as direções, verá uma baixa resistência em uma direção e uma alta resistência na outra direção. , desde que o DVM esteja fornecendo uma tensão suficientemente alta. Alguns DVMs possuem uma configuração de teste de diodo especial que é mais fácil de usar.

Os LEDs geralmente têm uma superfície plana contra o fio do cátodo.


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Por que é chamado Forward-bias? por que a palavra bias? E isso é o mesmo que forward voltage?
Agente Zebra

Avançar é exatamente o oposto do reverso. É o mesmo que voltagem direta.
Leon Heller

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Normalmente, a tensão direta é a tensão na qual a corrente começa a fluir na direção de condução normal (como mencionado acima, está em algum lugar na faixa de 0,3-0,6v)

A tensão reversa é quase a mesma coisa - é a tensão em que a corrente começa a fluir quando o diodo está na região normalmente não condutora - esse também é o ponto em que o diodo provavelmente se transformará em uma bagunça carbonizada, como todos os semicondutores internos o material muda para mingau (escolha um valor um pouco maior que a maior tensão CA do PEAK [não RMS] que o diodo verá)


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"Acima" é relativo; as respostas são classificadas primeiro pela contagem de votos e depois aleatoriamente. Eu acho que você quis dizer "Como mencionado por Leon".
Kevin Vermeer

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Escavando em 3 ... 2 ... 1 ...

Apenas para que as informações sejam condensadas aqui e eu gostaria de saber onde encontrar minha prole, eu adicionaria tensões típicas para a frente para o LED comum como uma referência rápida para todos. (E também porque eu gosto de cavar um tópico antigo no dia 18 de dezembro.)

Conforme Wikipedia :

Normalmente, a voltagem direta de um LED é de cerca de 1,8 a 3,3 volts; varia de acordo com a cor do LED. Um LED vermelho normalmente cai 1,8 volts, mas a queda de tensão normalmente aumenta à medida que a frequência da luz aumenta, portanto um LED azul pode cair em torno de 3,3 volts.

Referência rápida da tensão direta do LED

  • IR LED cai cerca de 1.5V
  • Vermelho : ~ 2V
  • Âmbar : ~ 2V
  • Amarelo : ~ 2V
  • Verde : ~ 2.5V
  • Azul : ~ 3.5V
  • Branco : ~ 3.5V
  • Diodos a laser : ~ 1.5V, mas podem variar muito com o comprimento de onda (como 375nm a 3300nm )

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Embora eu concorde que essas tensões diretas são úteis, isso realmente não responde à pergunta original, que é sobre o contraste das tensões direta e reversa em relação aos diodos. Você pode ter uma boa resposta postando uma pergunta separada: "Quais são algumas tensões diretas de diodo comuns?" e postando esta resposta. Veja também esta meta resposta sobre questões de resposta
automática

Afirmei claramente que só queria "adicionar informações típicas de voltagem direta". Tome-o como informação suplementar sobre sua própria pergunta, por exemplo.

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Não estou contestando que você esteja adicionando boas informações suplementares; apenas dizer que as pessoas que procuram por isso podem encontrá-lo mais rapidamente se houver uma pergunta que o reflita. (Além disso, você obteria alguns
votos positivos

Não que eu esteja correndo atrás da reputação, bem, posso considerar adicionar uma pergunta dedicada sobre isso.

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Embora você mencione "tensão", acredito que você quer dizer parcialidade. Se isso estiver correto, "polarização direta" é a aplicação de uma tensão de forma que o diodo "mostre" uma baixa resistência . A "polarização reversa" faz com que o diodo mostre uma alta resistência .


Minha pergunta é formulada para tratar expressões comuns (pelo menos na minha experiência), mas sim, viés é o que se entende por termos. A resposta de Leon cobre isso, embora eu pense que sua resposta o explique de maneira diferente e também seja útil.
JYelton

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Tensão direta é aquela que faz o diodo conduzir, enquanto a tensão reversa é aquela que faz com que um diodo seja muito mau condutor ou quase um circuito aberto, a menos que o diodo "quebre".


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Para diodos de junção perfeitos, existe uma relação entre a corrente e a tensão dada pela equação do diodo de Shockley I = Is (exp (Vd q / nkT). Você pode resolver isso para obter Vd, a tensão do diodo, em função de I. quando você tem um resistor em série com o diodo, você NÃO pode resolver o circuito; deve usar aproximações sucessivas (a menos que tenha uma calculadora WP-34 com a função Lambert W incorporada, é claro). Normalmente, você pode substituir nkT / q com cerca de 0,6 volts e a corrente de saturação está com cerca de 1 mA, e seu cálculo de tensão estará no parque de bola.

Google "equação do diodo shockley" para saber mais do que posso digitar aqui.

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