为什么小型LED只能导通约20mA,而1N4001可以导通1A?


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我知道红色LED的正向压降要比硅二极管高。在给定电流下,这会导致功耗增加约2.6倍,因此额定电流会降低2.6倍,但20mA 远远小于1A。然而,不起眼的1N4001不会抱怨1A,但是5mm的LED(大约相同的大小)将不会持续很长时间。为什么是这样?

Answers:


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封装:功率二极管可以具有很多材料(硅和金属)来吸收热量,而LED需要透明的表面和外壳才能使光透过。

功耗:正如您所说,功率二极管经过微调以降低正向(导电)压降。硅二极管的电压低至300 ... 500 mV,而1N4148等小信号二极管的典型650 ... 750 mV。LED的典型正向电压范围为1600 mV ... 2400 mV。困扰芯片的是功耗所产生的热量:P = V * I。为了简单起见,我们假设一个LED和一个功率二极管消耗的电量相同。由于LED的正向电压比“普通”二极管的正向电压大五倍,因此LED只能处理1/5的电流。

工艺修整:此外,主要修整LED以获得较高的效率(相对于电源输入的光输出),而修整功率二极管以实现最大的功率处理能力。因此,功率二极管通常可以在比LED更高的温度下运行。实际上,功率二极管在LED开始分解的温度下开始感到高兴。

这些只是非常粗略的近似值,研究更好的高输出LED的人们在阅读本文时可能会感到畏缩,但是这些示例仍显示了您所提问题的一般答案...并且他们展示了LED研究的目的:高临时芯片,创新的封装技术以将热量从芯片传导出去,低的正向电压(通常由过程中涉及的材料和掺杂剂来定义-请记住,材料定义了颜色,根本没有多少东西可用于建立一些颜色),...


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这主要是由于结区不同,功率二极管的结会大得多。典型的LED结为0.28mm x 0.28mm。有些LED消耗的电流与功率二极管一样多。


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好的-附带问题 我有一个350mA的功率LED,它需要一个良好的散热片才能保持凉爽,而1A的二极管则不需要。我的LED的管芯与二极管的尺寸大致相同,可能要少一些。为什么需要这种冷却?
Thomas O

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发光器在给定电流下总是具有较高的电压降,因此,在相同电流下会耗散更多功率。
JustJeff 2011年

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此外,仅供参考,大功率二极管也确实需要散热,只是大多数较小的二极管通过引线获得足够的散热。有没有想过为什么1N4001之类的腿这么粗?现在你知道了。
康纳·沃尔夫
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