何が逆方向のLEDを破壊しますか？

逆ブレークダウンを超える逆電圧をかける回路にLEDが含まれている場合、逆電流が流れてLEDが破壊される可能性があります。しかし、実際にLEDを破壊するのは何ですか：それは逆電圧自体ですか、それとも流れるようにされた逆電流ですか、それとも単にデバイスの定格を超える逆電流と電圧によって引き起こされる全体的な電力消費ですか？または、他の何か？

そのため、たとえば、抵抗を介して5ボルトで故障するLEDに12ボルトのソースを逆に接続すると、逆電流が流れると抵抗の両端で電圧降下が発生し、その結果、デバイスをその逆ブレークダウン値に設定します（そして、それによって流れる電流を定義します）-むしろ順方向で起こることと似ています。総電力がLED定格の範囲内にある限り、これ自体でLEDが破壊されますか？

通常、通常のダイオードをLEDと逆方向に並列に配置して、LEDの逆電圧を0.7ボルト程度に制限しますが、これが不可能または経済的でない場合があります。私は、さまざまな要件を満たすために必要な回路設計の柔軟性を理解しようとしています。

また、LEDを逆電圧にさらす可能性がある場合、損傷を避けるためにどのような予防措置を講じる必要があり、どのスペックパラメータが関連しますか？

ESDは、ホットスポットまたはその他の局所的な損傷による損傷を引き起こすようです。部分的に見えるヘテロ接合LEDの障害を見てきました。

DC電流が逆になった場合の障害は、おそらく電力消費に関係していますが、それに依存するのは賢明ではないかもしれません。ブレークダウンは非常に高くなる可能性があるため、許容電流は非常に低くなる可能性があります（1mA未満かもしれません）。

最も安全なのは、LEDデータシートの推奨事項に従うことです。通常は5V程度であることが保証されています。多くのタイプのLEDは実際の逆電圧ブレークダウンがはるかに高い（おそらく15Vから70V）が、それに依存するのは賢明ではない-LEDメーカーはチップの供給者やプロセスを変更したり、購入したりして別のベンダーに行くことができる。

LEDが逆電圧にさらされる典型的な状況は、LEDが多重化構成で動作している場合です。つまり、LEDは最大で供給電圧まで逆になります。電源電圧を直列LED順方向電圧の合計よりもはるかに高くすることは、効率のために実際には良いアイデアではありません（多くの場合、常にではありませんが、1つのLEDが使用されます）。たとえば、単一の2-3V LEDアレイには5Vを使用し、ストリングごとに6-9Vの直列ストリングのアレイには12Vを使用します。個々のLEDはそれぞれ5Vを使用できるため（通常は保証されています）、どちらの場合でも問題ありません。

この素敵なインストラクタブルgifを参照してください。

Vishayなどを含む有名で有名なメーカーのほとんどのデータシートは、5Vのブレークダウン電圧と10〜50uAの逆電流を示しています。それは真実ではありません。白、赤、緑のLEDをテストしました。0-30Vの電源と1kの抵抗を直列に接続し、LEDの電圧と回路の電流を測定しました。これが結果です：白9V = 0.4uA、13V = 1uA /赤5.3V = 0.3uA、6.7V = 0.5uA、12.5V = 1uA /緑5.11V = 0.3uA、6.5V = 0.5uA、9.9V = 1uA 。したがって、メーカーが述べたように、5Vでマイクロアンペアの半分に近いものは何も提示しませんでした。コンポーネントを損傷するだけでは不十分です。私が読んだことによると、空乏領域を増やすには最低1mAの反転が必要です。

ワグネリップ

ダイオードには、空乏領域と呼ばれるものを作り出す特性があります。これは、空乏領域が最小化されるまで（順方向電圧ドロップアウト）、順方向バイアスで電流が流れることを防ぐ障壁です。

ダイオードに逆バイアスをかけると空乏領域が増加し、一方向のドアのように機能します。ただし、十分な電圧を印加すると、通常はPN接合が短絡してダイオードが効果的に破壊された後、メカニズムが故障し、電流がどちらの方向にも流れます。

基本的に、ダイオードを破壊するのは電力消費、またはダイオードが物理的に変更される原因です。通常、逆バイアスの場合は、デバイスに損傷を与える前に、順バイアスの場合の通常の消費電力を超える場合があります。

ただし、特定の電圧で逆方向にブレークダウンするツェナーダイオードのような特定のタイプのダイオードがあります。これにより、電圧リファレンスおよびリミッターとして役立ちます。

理論的には、制限抵抗を使用して電流を減らす（および逆バイアス電圧を下げる）5v LEDの12vの場合、理論的にはLEDを破壊しないでください。他の人よりも寛容な人もいます。

あなたの最後の質問について、逆電圧がどのシナリオに適用されるのか疑問に思っていますか？通常、LEDに到達する前に保護が適用されます。

LEDは依然としてダイオードであり、逆バイアスではアバランシェになります。
（徹底的な検索のようなことは何もしていませんが、20V未満で逆に故障するLEDを発見したことはありません。）
私の推測では、熱/電力の散逸が原因でLEDが死んでしまいます。そのため、電力が10 mW未満になるように電流を制限する限り、LEDは逆バイアスを処理できます。IME

私の経験では、標準の3mmおよび5mmの赤色LEDは12Vを簡単にブロックできるため、電流が約10mAの12Vシステムで逆極性保護として使用しました。30V

直列抵抗（この場合に必要）を選択すると、AC回路内または逆バイアス時にLED（他の機能によるダイオード）が保護されます。特定のLEDの仕様書に基づいてこの抵抗を選択してください。