Como a tensão pode queimar um LED?


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Entendo como uma corrente maior do que a indicada para o LED pode queimar um LED, mas como algo equivalente acontece com a tensão?

Se a corrente correta estiver em um LED, mas a tensão estiver muito alta, o que faz com que ela se queime?

Eu simplesmente não vejo o efeito da tensão no LED.


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O que você quer dizer quando diz que a tensão está muito alta? A tensão de alimentação? A voltagem no próprio LED?
Null

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Situação impossível: a corrente é boa, mas a tensão é muito grande.
Andy aka

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Talvez ele queira dizer voltagem reversa?
Bimpelrekkie

você pode jogar um pouco de figura áspera de tensão que você está se candidatando e do resistor em série com o LED (assumindo 1,5 V queda para a frente)
User323693

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@ Aplique a polarização direta de 50V - a corrente ficará bem após um breve período. Ri muito.
Spehro Pefhany

Respostas:


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Tensão e corrente estão intimamente relacionadas. Se você tentar aumentar a tensão através de um LED, a corrente irá aumentar. Da mesma forma, para aumentar a corrente através de um LED, você deve aumentar a tensão através dele.

Não é possível ter a corrente correta através de um LED, mas uma tensão muito alta através dele.


Que tal algo como uma linha de energia, com alta tensão e baixa corrente após um transformador, mas em uma escala menor. Isso não teria uma corrente aceitável, mas não tensão?
26415 Bob

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Se você tentar aumentar a tensão através de um LED além da tensão "natural" para uma determinada corrente, a corrente aumentará. Se a fonte de tensão não puder fornecer a corrente necessária, a tensão cairá para um ponto em que a fonte possa fornecer a corrente exigida pelo LED. (ou a fonte de alimentação irá falhar.)
Peter Bennett

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@ Bob, veja o gráfico na resposta de Peter: Enquanto o LED não estiver danificado, seu ponto de operação será sempre um ponto nessa curva azul. Sempre. Quando você fala sobre uma fonte de alimentação "alta tensão e baixa corrente", a alta tensão é a tensão do circuito aberto . Mas, mesmo que essa tensão seja regulada, ela é regulada apenas dentro de algum intervalo de corrente. Se o seu circuito (por exemplo, o LED) tenta puxar mais do que a corrente máxima da fonte de alimentação, em seguida, a tensão de alimentação vai cair.
Solomon Slow

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Como você pode obter das outras respostas, tensão (U) e corrente (I) estão ligadas. No caso de um resistor simples:

U = R * I

onde R é a resistência constante do resistor. Um diodo é apenas um pouco mais complicado. Aqui podemos usar um gráfico para mostrar o relacionamento. O gráfico usa i para corrente e V para tensão:

Digite a descrição da imagem aqui

A imagem é tirada de Usando valores maiores de resistores .


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Primeiro, um diodo (LEDs são diodos) acima de uma certa tensão é como um circuito fechado. O problema é que, como todo fio, o diodo tem um ponto crítico após o qual "queima", basicamente ocorrem algumas transformações irreversíveis. Então você pode dizer que o diodo pode sustentar uma certa potência.

Agora, a potência está relacionada à tensão assim: P = I * V, onde I é a corrente, e V, a tensão. Por ser um circuito fechado, a corrente está acima dele. A fonte não pode fornecer ∞ atual e está limitada a um valor máximo. Então, sobre um diodo, ele usará essa quantidade máxima e, assim, eu me tornarei uma constante. Como eu sou constante, isso significa que a potência aumenta proporcionalmente à variável restante, que no nosso caso é V (tensão).


Você quis dizer: "diodo ... acima de uma certa tensão é como um circuito fechado"?
Nick Williams

Sim, eu corrigi. Escreveu com pressa e ficou confuso em termos. Obrigado por apontar
Luhter

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Como mencionado em um dos comentários, este:

Se a corrente correta estiver em um LED, mas a tensão estiver muito alta

... não é possível.

Se a corrente estiver "correta", a tensão será igual à tensão característica do diodo.

Por exemplo:

esquemático

simular este circuito - esquemático criado usando o CircuitLab

No esquema acima, Vdiodeserá de cerca de 1,9V, porque 10kV / 1MΩ é de cerca de 10mA, e é essa a tensão que esse LED em particular atinge se for influenciado por 10mA ( PDF em folha de dados ).

Se você alterasse o valor R1para 1 ohm, aproximadamente 10kA seria brevemente através do LED, resultando em um LED queimado.

Um conceito chave para o grok é a diferença entre os reguladores de corrente constante e tensão constante. Uma fonte de alimentação típica de "bancada" é a tensão constante, o que significa que ela produz X volts em alguma corrente e regulará sua saída para permanecer em X volts, independentemente da sua carga. Os diodos aproximam um pouco os reguladores de corrente constante, porque você pode pensar que a tensão depende da corrente.


Não "seja qual for sua carga", mas por alguma faixa de corrente. Exceda o máximo dessa faixa de corrente e a tensão cairá (de uma maneira ou de outra).
Solomon Slow

2

Entendo por que você está passando por um momento difícil aqui. Um LED não é como um resistor / lâmpada de calor em si. Um LED é como qualquer outro diodo, exceto no modo de condução direta, à medida que os elétrons fluem através da junção, fazendo os átomos tremerem em uma frequência específica, e não apenas aleatoriamente como um condutor normal. Esse tremor causa luz.

Pense neles como um apito. Uma nota, uma amplitude. (Muito parecido com uma folha de grama entre os polegares.) --- e isso exige energia. Se você forçar muito ar, por causa de uma pressão (tensão) mais alta, você explodirá a palheta que está causando as vibrações.


... eles fazem os átomos tremerem em uma frequência específica, [...] e esse tremor causa luz. Hum, não. En.wikipedia.org/wiki/Light-emitting_diode#Physics
Solomon Slow

ok, são os elétrons.
SkipBerne

Sim, elétrons, isso é bom, mas nunca ouvi um físico dizer "tremer" ao descrever a emissão de fótons.
Solomon Slow

o que mais você acha errado com a analogia?
SkipBerne

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A resposta acima está correta, pois a tensão e a corrente estão intimamente relacionadas. Se você pensa em um resistor regular que segue a lei de Ohm, pode ver o relacionamento V = I * R. Com um diodo, essa relação ainda existe, mas não é linear; é por isso que nas folhas de dados dos LEDs você verá gráficos da tensão e da corrente. Portanto, se você aumentar a tensão no LED acima de um certo limite, a corrente também aumentará, queimando o LED.

A razão pela qual uma linha de energia tem alta tensão e baixa corrente é que as linhas de energia são super longas, o que aumenta sua resistência. Grande Tensão = Grande Resistência * menorCorrente. Ainda indica que tensão e corrente estão imediatamente relacionadas.


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Os diodos inibem o Avalanche no viés reverso. LED não são exceção, pois eles são diodos. Os LEDs têm uma tolerância de uma quantidade específica de tensão reversa que ele pode suportar, mas, uma vez excedido, o LED pode ser danificado. Portanto, qualquer tensão reversa excessiva ( V R ) aplicada pode causar avaria na avalanche.

O mais fácil que você pode fazer é adicionar um diodo de junção PN simples em série com o LED (se desejar evitar que seu LED seja danificado).


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Os LEDs funcionam apenas com polarização direta, portanto, sugestões de polarização reversa são irrelevantes (mas polarização reversa excessiva danificará um LED, mas não é isso que o OP estava pedindo).
Peter Bennett

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@ PeterBennett: Embora seja verdade que os LEDs só funcionam com polarização direta, eu respondi a tensão de polarização reversa, considerando a afirmação "Eu simplesmente não vejo o efeito da tensão no LED". OP disse. Então eu pensei que o termo tensão significaria tanto para frente quanto para trás.
WrePashi

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Acho que o argumento de Peter Bennett foi que o OP claramente tem uma compreensão limitada de como os LEDs funcionam. É provável que ele não entenda termos como avalanche, viés reverso e junção PN, portanto, entrar em detalhes como esses pode servir apenas para confundi-lo ainda mais. Sua resposta é factualmente correta.
precisa

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-1 ... a última frase não está correta. Dois diodos em série não impedem que o LED seja danificado por sobretensão ou tensão reversa excessiva.
DrFriedParts

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@DrFriedParts: O segundo diodo limitará a corrente total à sua corrente de saturação reversa, que é bastante baixa. Isso impede que o LED entre na avaria. Então WedaPashi está correto. Não ajuda contra sobretensão direta, mas que ele também não reivindica.
Andreas H.

-1

http://led.linear1.org/vf-help.php parece que a voltagem é constante ou varia um pouco com a corrente no led [ Não tenho certeza para todos os diodos, mas trabalha com leds comigo ] o diodo foi projetado para receber voltagem específica não menos assuma Ex : 3.3v para led branco e corrente máxima 20mA e R = V / I, portanto, se você tem 10 volts, você deve ter 3.3 no led e o 7.7 deve ser dissipado por um resistor [que tem Volt = 7.7v e corrente 20mA ] tão R = 7,7 / 0,020 = 385 ohm

então você tem 3.3V e 20mA para acender um led Agora, se u + tensão Ex: 15 volts [volt no led é o mesmo]
=> 3.3v é para led 11.7v para resistor de 385 ohm, pois I = v / r = 11.7 / 385 = 30.3mA
==> A corrente excede o máximo (20 mA), portanto, conforme a tensão de alimentação aumenta a corrente no aumento do led e a tensão do led é constante, de modo que u aumenta a tensão, é necessário aumentar a resistência para manter a corrente em uma faixa segura [quase 20mA]

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