电压如何烧毁LED?


10

我知道电流高于LED额定值的电流会烧毁LED,但是电压会发生什么等效变化?

如果正确的电流流过LED,但电压过高,是什么原因导致其烧坏?

我只是看不到电压对LED有什么影响。


1
说电压太高是什么意思?电源电压?LED本身的电压?
无效

20
不可能的情况:电流很好,但是电压太大。
安迪(aka Andy)

1
也许他是指反向电压?
Bimpelrekkie 2015年

您能否抛出一些大概的电压数字,以及电阻与LED串联(假设正向压降为1.5 V)
User323693 2015年

1
@Andy施加50V正向偏置电流-短时间后就可以了。大声笑。
Spehro Pefhany 2015年

Answers:


40

电压和电流密切相关。如果尝试增加LED两端的电压,则电流增加。同样,要增加通过LED的电流,必须增加其两端的电压。

不能让正确的电流流过LED,而是要使LED两端的电压过高。


像电力线这样的东西,在变压器之后具有高电压和低电流,但规模较小。那不是可以接受的电流,但是没有电压吗?
鲍勃

15
如果您尝试在给定电流下将LED两端的电压增加到超过其“自然”电压,则电流将增加。如果电压源无法提供所需的电流,则电压将下降到电源可以提供LED所需电流的程度。(否则电源将失效。)
Peter Bennett

1
@Bob,看看Peter的回答中的图形:只要LED未被损坏,它的工作点将始终是该蓝色曲线上的一个点。总是。当您谈论“高电压,低电流”电源时,高电压就是开路电压。但是即使该电压被调节,也仅在电流的某个范围内调节。如果您的电路(例如,LED)试图从电源拉出的电流超过最大电流,则电源电压下降。
所罗门慢

20

从其他答案中可以得出,电压(U)和电流(I)相互关联。对于简单的电阻器:

U = R *我

其中R是电阻的恒定电阻。二极管只是稍微复杂一点。在这里,我们可以使用图形来显示关系。该图使用i表示电流,使用V表示电压:

在此处输入图片说明

图像取自使用更大的电阻值


3

首先,高于一定电压的二极管(LED是diods)就像一个闭合电路。问题在于,像每条导线一样,二极管有一个临界点,在该临界点之后它将“燃烧”,基本上会发生一些不可逆的变化。所以可以说二极管可以维持一定的功率。

现在,功率与电压相关,如下所示:P = I * V其中I是电流,而V是电压。由于它是闭合电路,因此电流为∞。源不能提供∞电流,并且被限制为最大量。因此,在二极管上,它将使用该最大量,因此,我成为一个常数。由于I为常数,这意味着功率与剩余变量成比例增加,在我们的情况下为V(电压)。


您是否要说:“二极管...高于一定电压就像一个闭合电路”?
尼克·威廉姆斯

是的,我纠正了。匆忙写了它,并感到措手不及。感谢您指出
Luhter 2015年

2

正如其中一项评论中提到的那样:

如果LED上的电流正确,但电压过高

... 不可能。

如果电流是“正确的”,则电压将等于二极管的特征电压。

例如:

原理图

模拟此电路 –使用CircuitLab创建的原理图

在上面的示意图中,Vdiode该电压约为1.9V,因为10kV /1MΩ约为10mA,这就是如果将特定的LED偏置10mA,则该LED所达到的电压(数据表PDF)。

如果您将值更改R1为1 ohm,那么大约有10kA的电流会短暂流过LED,从而导致LED烧坏。

grok的一个关键概念是恒定电流和恒定电压调节器之间的区别。一个典型的“台式”电源是恒定电压,这意味着它可以在某些电流下输出X伏特,并且将调节其输出以使其无论负载如何都保持在X伏特。二极管在某种程度上近似于恒定电流调节器,因为您可以认为电压取决于电流。


不是“任何负载”,而是一定范围的电流。超过该电流范围的最大值,电压将下降(一种或另一种方式)。
所罗门慢

2

我了解您为什么在这里遇到困难。LED本身不像电阻器/加热灯。LED与其他任何二极管一样,除了在正向传导模式下,因为电子流经结时,它们会导致原子以特定频率振动,而不仅仅是像正常导体那样随机振动。这种震动会引起光线。

把它们当作哨子。一音一幅。(很像拇指之间握着的一片草叶。)---这需要能量。如果由于压力(电压)过大而使空气过多,则会吹干引起振动的簧片。


……它们使原子以特定的频率振动,而这种振动导致光。 嗯,编号en.wikipedia.org/wiki/Light-mission_diode#Physics
Solomon Slow

好吧,电子。
SkipBerne 2015年

是的,电子,这很好,但是我从未听说过物理学家在描述光子发射时会说“震动”。
所罗门慢

您比喻还有什么不对的地方?
SkipBerne 2015年

1

上面的响应是正确的,因为电压和电流密切相关。如果考虑遵循欧姆定律的常规电阻,则可以看到关系V = I * R。对于二极管,这种关系仍然存在,但不是线性的,这就是为什么在LED的数据表中会看到电压和电流的图。因此,如果将LED两端的电压增加到某个阈值以上,电流也会增加,从而烧坏LED。

电力线具有高电压和低电流的原因是电力线超长,这会增加其电阻。大电压=大电阻*较小电流。它仍然表明电压和电流直接相关。


1

二极管可抑制反向偏置中的雪崩。LED也不例外,它们是二极管。LED具有一定的反向电压容忍度,可以承受,但是一旦超过此极限,LED可能会损坏。因此,施加的任何过量反向电压(V R)都可能导致雪崩击穿。

最简单的方法是在LED上串联一个简单的PN结二极管(如果希望避免损坏LED)。


3
LED仅在正向偏置下工作,因此反向偏置的建议无关紧要(但是过度的反向偏置会损坏LED,但这不是OP的要求)。
Peter Bennett

1
@PeterBennett:虽然说LED只在正向偏置下工作是正确的,但考虑到“我只是看不到电压对LED有什么影响”这一说法,我回答了反向偏置电压OP说。因此,我认为电压一词代表正向也代表反向。
WedaPashi 2015年

2
我认为Peter Bennett的观点是OP显然对LED的工作原理知之甚少。他可能不了解雪崩,反向偏置和PN结之类的术语,因此深入研究这些细节可能只会使他进一步困惑。您的回答实际上是正确的。
丹·拉克斯

1
-1 ...最后一句话虽然不正确。两个串联的二极管不会阻止LED被过电压或过大的反向电压损坏。
DrFriedParts 2015年

1
@DrFriedParts:第二个二极管将总电流限制为其反向饱和电流,该电流非常低。这样可以防止LED击穿。因此,WedaPashi是正确的。这无助于防止正向过电压,但他也没有主张。
Andreas H.

-1

http://led.linear1.org/vf-help.php 貌似电压恒定或导致变化的小电流[ 不知道所有的二极管,但与我的LED工程 ]二极管旨在利用特定的电压不较少假设 Ex:3.3v(针对白色led,最大电流为20mA,R = V / I), 因此,如果u电压为10 V,则应在led上施加3.3的电压,而7.7应通过电阻器[其电压为Volt = 7.7v,电流为20mA ],因此R = 7.7 / 0.020 = 385欧姆

所以你得到3.3V和20mA来点亮一个LED现在,如果u +电压Ex:15伏[led上的电压是相同的]
=> 3.3v是针对385欧姆电阻的led 11.7v,因为I = v / r = 11.7 / 385 = 30.3mA
==>电流超过最大值(20 mA),所以当电源电压增加时,LED上的电流增加,并且LED电压恒定,因此当u增加电压时,u需要增加电阻以将电流保持在安全范围内[接近20mA]

By using our site, you acknowledge that you have read and understand our Cookie Policy and Privacy Policy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.