電圧はどのようにしてLEDを焼き尽くすことができますか?


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LEDの定格よりも高い電流でLEDが焼損する可能性があることは理解していますが、同等の電圧がどのように発生しますか?

正しい電流がLEDに流れているが、電圧が高すぎる場合、何が原因でそれが焼損するのですか?

LEDに電圧がどのような影響を与えるのかわかりません。


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電圧が高すぎるとはどういう意味ですか?供給電圧は?LED自体の両端の電圧?
Null

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不可能な状況:電流は問題ありませんが、電圧が大きすぎます。
アンディ、別名

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多分彼は逆電圧を意味しますか?
Bimpelrekkie

印加している電圧の大まかな数値と、LEDと直列の抵抗(1.5 Vの順方向電圧降下を想定)を投げることができますか
User323693

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@Andyは50Vの順方向バイアスを印加します。電流は短時間で十分です。笑。
Spehro Pefhany

回答:


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電圧と電流は密接に関連しています。LEDの両端の電圧を上げようとすると、電流増加します。同様に、LEDを流れる電流を増やすには、LEDの両端の電圧を上げる必要があります。

LEDに正しい電流を流すことはできませんが、LEDの両端の電圧が高すぎます。


変圧器の後に高電圧と低電流がありながら小規模な電力線のようなものはどうでしょうか。許容電流はあるが電圧はないのではないですか?
ボブ

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特定の電流に対して「自然な」電圧を超えてLEDの電圧を増加させようとすると、電流が増加します。電圧源が必要な電流を供給できない場合、電圧は、電源がLEDが要求する電流を供給できるポイントまで低下します。(または、電源に障害が発生します。)
Peter Bennett 2015年

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@ボブ、ピーターの答えのグラフを見てください。LEDが損傷していない限り、その動作点は常にその青い曲線上の点になります。常に。「高電圧、低電流」電源といえば、高電圧は開回路電圧です。しかし、その電圧が調整されていても、電流のある範囲内でのみ調整されます。回路(LEDなど)が電源から最大電流を超えて引き込もうとすると、電源電圧低下します。
ソロモンスロー2015年

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他の答えから収集できるように、電圧(U)と電流(I)はリンクされています。単純な抵抗の場合:

U = R * I

ここで、Rは抵抗器の定抵抗です。ダイオードは少しだけ複雑です。ここでは、グラフを使用して関係を表示できます。グラフでは、電流にiを、電圧にVを使用しています。

ここに画像の説明を入力してください

この画像は、より大きな抵抗値を使用したものです


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まず、特定の電圧を超えるダイオード(LEDはダイオード)は、閉回路のようなものです。問題は、すべてのワイヤと同様に、ダイオードには臨界点があり、その後に「燃焼」し、基本的に不可逆的な変換が発生することです。したがって、ダイオードは特定の電力を維持できると言えます。

ここで、電力は次のように電圧に関連しています。P= I * Vここで、Iは電流、Vは電圧です。閉回路なので電流は∞です。ソースは∞電流を与えることができず、最大量に制限されています。したがって、ダイオードでは、その最大量を使用するため、定数になります。私は定数なので、これは電力が左の変数(この場合はV(電圧))に比例して増加することを意味します。


「ダイオード...特定の電圧を超えると閉回路のようなものです」と言うつもりですか?
Nick Williams

はい、修正しました。急いでそれを書いて、言葉で混乱しました。指摘してくれてありがとう
Luhter

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コメントの1つで述べたように、これは:

正しい電流がLEDにあるが、電圧が高すぎる場合

... 不可能である。

電流が「正しい」場合、電圧はダイオードの特性電圧に等しくなります。

例えば:

概略図

この回路のシミュレーションCircuitLabを使用して作成された回路

上記の回路図でVdiodeは、10kV /1MΩが約10mAであるため、約1.9Vになります。これは、この特定のLEDが10mAでバイアスされた場合に到達する電圧です(データシートPDF)。

の値R1を1オームに変更すると、約10kAがLED に短時間流れ、焼損したLEDになります。

grokの重要な概念は、定電流レギュレータと定電圧レギュレータの違いです。典型的な「ベンチ」電源は定電圧です。つまり、ある電流でXボルトを出力し、負荷が何であっても出力をXボルトに保つように調整します。電圧は電流に依存していると考えることができるため、ダイオードは定電流レギュレータをある程度近似しています。


「その負荷に関係なく」ではなく、ある範囲の電流について。その電流範囲の最大値を超えると、電圧が(何らかの方法で)低下します。
ソロモンスロー

2

なぜここで苦労しているのか理解できます。LED自体は、抵抗器/加熱ランプとは異なります。LEDは他のダイオードと同じですが、順方向伝導モードでは、電子が接合部を流れるときに、通常の導体のようにランダムに原子を振るのではなく、特定の周波数で原子を振らせます。この揺れは光を引き起こします。

それらを笛と考えてください。1つのノート、1つの振幅。(親指の間に挟まれた草の葉のように。)---そしてそれはエネルギーを必要とします。圧力(電圧)が高いために空気を送りすぎると、振動を引き起こしているリードを吹き飛ばしてしまいます。


...それらは特定の周波数で原子を揺らし、[...]この揺れは光を引き起こします。 うーん、第 en.wikipedia.org/wiki/Light-emitting_diode#Physics
ソロモン遅い

その電子を大丈夫。
SkipBerne 2015年

ええ、電子、それは良いですが、私は物理学者が光子放出を説明するときに「揺れ」と言うのを聞いたことがありません。
ソロモンスロー

このアナロジーで他に何が悪いと思いますか?
SkipBerne 2015年

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上記の応答は、電圧と電流が密接に関連しているという点で正しいです。オームの法則に従う通常の抵抗器について考えると、V = I * Rの関係がわかります。ダイオードを使用しても、この関係は依然として存在しますが、線形ではありません。そのため、LEDのデータシートには、電圧と電流のプロットが表示されます。したがって、LEDの両端の電圧を特定のしきい値よりも高くすると、電流も増加し、LEDが焼損します。

電力線に高電圧と低電流がある理由は、電力線が非常に長く、抵抗が増加するためです。大きな電圧=大きな抵抗*小さな電流。それでも、電圧と電流がすぐに関連していることを示しています。


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ダイオードは、逆バイアスで雪崩を抑制します。LEDも例外ではなく、ダイオードです。LEDには、それに耐えられる特定の量の逆電圧の許容範囲がありますが、これを超えると、LEDが損傷する可能性があります。したがって、過剰な逆電圧(V R)が印加されると、アバランシェ降伏が発生する可能性があります。

最も簡単な方法は、LEDと直列にシンプルなPN接合ダイオードを追加することです(LEDが損傷しないようにしたい場合)。


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LEDは順方向バイアスでのみ機能するため、逆方向バイアスの提案は関係ありません(ただし、過度の逆方向バイアスはLEDに損傷を与えますが、OPが求めていることではありません)。
Peter Bennett 2015年

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@PeterBennett:LEDは順方向バイアスでのみ機能することは事実ですが、「電圧がLEDに及ぼす影響がわかりません」という記述を考慮して、逆バイアス電圧について回答しました。OPは言った。したがって、電圧という用語は順方向だけでなく逆方向も意味すると考えました。
WedaPashi 2015年

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Peter Bennettのポイントは、OPが明らかにLEDがどのように機能するかについて限られた理解しか持っていないことでした。なだれ、逆バイアス、PNジャンクションなどの用語を理解していない可能性が高いため、これらのような詳細については、さらに混乱させる可能性があります。あなたの答えは実際には正しいです。
Dan Laks、2015年

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-1 ...最後の文は正しくありません。直列に接続された2つのダイオードは、過電圧または過剰な逆電圧によるLEDの損傷を防ぎません。
DrFriedParts 2015年

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@DrFriedParts:2番目のダイオードは、合計電流を非常に低い逆飽和電流に制限します。これにより、LEDが故障するのを防ぎます。WedaPashiは正しいです。それは順方向過電圧に対しては助けにはなりませんが、彼も主張しません。
Andreas H.

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http://led.linear1.org/vf-help.php 電圧が一定であるか、LEDの電流によって少し変化するように見えます[ すべてのダイオードについては不明ですが、LEDで動作します ]ダイオードは特定の電圧をとらないように設計されています以下は、白いLEDと最大電流20mAおよびR = V / IのEx:3.3vを想定していない ため、uが10ボルトである場合、uは3.3のledを持ち、7.7は抵抗によって消費される必要があります[Volt = 7.7vと電流20mAがあります。 ]したがって、R = 7.7 / 0.020 = 385オーム

だからあなたはLEDを点灯するために3.3Vと20mAを得ました今あなた
が+電圧の場合Ex:15ボルト[ LEDのボルトは同じです] => 3.3vは385オームの抵抗器のためのLED 11.7vのためですI = v / r = 11.7 / 385 = 30.3mA
==>電流が最大(20 mA)を超えているため、LED増加時の供給電圧の増加電流とLED電圧は一定であるため、u増加電圧uは、電流を安全な範囲に保つために抵抗を増加させる必要があります[ほぼ20mA]

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