Wie kann eine LED durch Spannung durchgebrannt werden?

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Ich verstehe, wie ein Strom, der höher ist als der, für den die LED ausgelegt ist, eine LED durchbrennen kann, aber wie passiert etwas Äquivalentes mit der Spannung?

Wenn der richtige Strom an einer LED anliegt, die Spannung jedoch zu hoch ist, was führt dann zum Durchbrennen?

Ich sehe nur nicht, wie sich die Spannung auf die LED auswirkt.

Bob
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Was meinst du, wenn du sagst, die Spannung sei zu hoch? Die Versorgungsspannung? Die Spannung an der LED selbst?
Null
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Unmögliche Situation: Strom ist in Ordnung, aber Spannung ist zu groß.
Andy aka
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Vielleicht meint er Sperrspannung?
Bimpelrekkie
Können Sie eine grobe Zahl der angelegten Spannung und des Widerstands in Reihe mit der LED werfen (unter der Annahme eines Vorwärtsabfalls von 1,5 V)
User323693
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@Andy 50V Vorwärtsvorspannung anlegen - nach kurzer Zeit ist alles in Ordnung. Lol.
Spehro Pefhany

Antworten:

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Spannung und Strom sind eng miteinander verbunden. Wenn Sie die Spannung über eine LED zu erhöhen versuchen, die aktuelle wird zunehmen. Um den Strom durch eine LED zu erhöhen, müssen Sie ebenfalls die Spannung darüber erhöhen.

Es ist nicht möglich, den richtigen Strom durch eine LED zu haben, aber eine zu hohe Spannung darüber.

Peter Bennett
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Was ist mit so etwas wie einer Stromleitung mit hoher Spannung und niedrigem Strom nach einem Transformator, aber in kleinerem Maßstab? Hätte das nicht einen akzeptablen Strom, aber keine Spannung?
Bob
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Wenn Sie versuchen, die Spannung an einer LED für einen bestimmten Strom über ihre "natürliche" Spannung hinaus zu erhöhen, erhöht sich der Strom. Wenn die Spannungsquelle den erforderlichen Strom nicht liefern kann, fällt die Spannung bis zu einem Punkt ab, an dem die Versorgung den von der LED geforderten Strom liefern kann. (oder die Stromquelle fällt aus.)
Peter Bennett
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@Bob, sehen Sie sich die Grafik in Peters Antwort an: Solange die LED nicht beschädigt ist, ist ihr Arbeitspunkt immer ein Punkt auf dieser blauen Kurve. Immer. Wenn Sie von einem "Hochspannungs-, Niedrigstrom" -Netzteil sprechen, ist die Hochspannung die Leerlaufspannung . Aber selbst wenn diese Spannung geregelt wird, wird sie nur in einem bestimmten Strombereich geregelt. Wenn Ihre Schaltung (z. B. die LED) versucht, mehr als den maximalen Strom aus der Stromversorgung zu ziehen, fällt die Versorgungsspannung ab .
Solomon Slow
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Wie Sie den anderen Antworten entnehmen können, sind Spannung (U) und Strom (I) miteinander verbunden. Im Fall eines einfachen Widerstands:

U = R * I.

wobei R der konstante Widerstand des Widerstands ist. Eine Diode ist nur geringfügig komplizierter. Hier können wir ein Diagramm verwenden, um die Beziehung zu zeigen. Der Graph verwendet i für Strom und V für Spannung:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Das Bild stammt aus Verwendung größerer Widerstandswerte .

Peter
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Erstens ist eine Diode (LEDs sind Dioden) über einer bestimmten Spannung wie ein geschlossener Stromkreis. Das Problem ist, dass die Diode wie jeder Draht einen kritischen Punkt hat, nach dem sie "brennt". Grundsätzlich treten einige irreversible Transformationen auf. Man kann also sagen, dass die Diode eine bestimmte Leistung aushalten kann.

Die Leistung hängt nun mit der Spannung wie folgt zusammen: P = I * V wobei I der Strom und V die Spannung ist. Da es sich um einen geschlossenen Stromkreis handelt, liegt der Strom ∞ darüber. Die Quelle kann keinen Strom liefern und ist auf eine maximale Menge begrenzt. Über eine Diode wird also diese maximale Menge verwendet und somit wird ich eine Konstante. Da I ​​konstant ist, bedeutet dies, dass die Leistung proportional zur linken Variablen zunimmt, die in unserem Fall V (Spannung) ist.

Luhter
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Wollten Sie sagen: "Diode ... über einer bestimmten Spannung ist wie ein geschlossener Stromkreis"?
Nick Williams
Ja, ich habe korrigiert. Schrieb es in Eile und wurde verwirrt. Vielen Dank für den Hinweis
Luhter
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Wie in einem der Kommentare erwähnt, gilt Folgendes:

Wenn der richtige Strom an einer LED liegt, die Spannung jedoch zu hoch ist

... Ist nicht möglich.

Wenn der Strom "korrekt" ist, entspricht die Spannung der charakteristischen Spannung der Diode.

Zum Beispiel:

schematisch

simulieren Sie diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab

In dem obigen Schema Vdiodebeträgt sie ungefähr 1,9 V, da 10 kV / 1 MΩ ungefähr 10 mA sind, und das ist die Spannung, die diese spezielle LED erreicht, wenn sie um 10 mA vorgespannt ist ( Datenblatt PDF ).

Wenn Sie den Wert R1auf 1 Ohm ändern würden, würden ungefähr 10 kA kurz durch die LED fließen, was zu einer durchgebrannten LED führen würde.

Ein Schlüsselkonzept für Grok ist der Unterschied zwischen Konstantstrom- und Konstantspannungsreglern. Ein typisches "Tisch" -Netzteil ist die konstante Spannung, dh es gibt bei einem Strom X Volt aus und regelt seinen Ausgang so, dass er unabhängig von seiner Last bei X Volt bleibt. Dioden nähern sich den Konstantstromreglern bis zu einem gewissen Grad an, da Sie sich vorstellen können, dass die Spannung vom Strom abhängt.

hoosierEE
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Nicht "unabhängig von der Last", sondern für einen bestimmten Strombereich . Wenn Sie das Maximum dieses Strombereichs überschreiten, fällt die Spannung ab (auf die eine oder andere Weise).
Solomon Slow
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Ich verstehe, warum es Ihnen hier schwer fällt. Eine LED ist an sich nicht wie eine Widerstands- / Wärmelampe. Eine LED ist wie jede andere Diode, außer im vorwärtsleitenden Modus, wenn die Elektronen durch den Übergang fließen, bewirken sie, dass die Atome bei einer bestimmten Frequenz zittern und nicht nur zufällig wie bei einem normalen Leiter. Dieses Schütteln verursacht Licht.

Betrachten Sie sie als eine Pfeife. Eine Note, eine Amplitude. (Ähnlich wie ein Grashalm zwischen den Daumen.) --- und das kostet Energie. Wenn Sie aufgrund eines höheren Drucks (Spannung) zu viel Luft drücken, blasen Sie das Blatt aus, das die Vibrationen erzeugt.

SkipBerne
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... sie bewirken, dass die Atome mit einer bestimmten Frequenz zittern, und [...] dieses Zittern verursacht Licht. Ähm, Nr. En.wikipedia.org/wiki/Light-emitting_diode#Physics
Solomon Slow
Ok, es sind die Elektronen.
SkipBerne
Ja, Elektronen, das ist gut, aber ich habe noch nie einen Physiker sagen hören, der bei der Beschreibung der Photonenemission "zittert".
Solomon Slow
Was finden Sie sonst noch falsch an der Analogie?
SkipBerne
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Die obige Antwort ist insofern richtig, als Spannung und Strom eng miteinander verbunden sind. Wenn Sie an einen regulären Widerstand denken, der dem Ohmschen Gesetz folgt, können Sie die Beziehung V = I * R sehen. Bei einer Diode besteht diese Beziehung immer noch, sie ist jedoch nicht linear, weshalb in Datenblättern von LEDs Diagramme der Spannung und des Stroms angezeigt werden. Wenn Sie also die Spannung an der LED über einen bestimmten Schwellenwert erhöhen, steigt auch der Strom und die LED brennt aus.

Der Grund, warum eine Stromleitung eine hohe Spannung und einen niedrigen Strom hat, ist, dass die Stromleitungen sehr lang sind, was ihren Widerstand erhöht. Große Spannung = großer Widerstand * kleinerer Strom. Es zeigt weiterhin an, dass Spannung und Strom unmittelbar miteinander zusammenhängen.

Ginsengtang
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Dioden hemmen die Lawine in Reverse Bias. LED sind keine Ausnahme, sie sind Dioden. LEDs haben eine Toleranz gegenüber einer bestimmten Sperrspannung, die sie aushalten können. Sobald diese überschritten wird, kann die LED beschädigt werden. Daher kann jede übermäßige Sperrspannung ( V R ) zu einem Lawinenzusammenbruch führen.

Am einfachsten ist es, eine einfache PN-Sperrschichtdiode in Reihe mit der LED zu schalten (wenn Sie verhindern möchten, dass Ihre LED beschädigt wird).

WedaPashi
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LEDs arbeiten nur mit Vorwärtsvorspannung, daher sind Vorschläge für eine Rückwärtsvorspannung irrelevant (aber eine übermäßige Rückwärtsvorspannung beschädigt eine LED, aber das hat das OP nicht verlangt).
Peter Bennett
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@PeterBennett: Es stimmt zwar, dass LEDs nur in Vorwärtsvorspannung funktionieren, aber ich antwortete auf Rückwärtsvorspannung unter Berücksichtigung der Aussage "Ich sehe nur nicht, welchen Einfluss die Spannung auf die LED hat." OP sagte. Also dachte ich, der Begriff Spannung würde sowohl vorwärts als auch rückwärts bedeuten.
WedaPashi
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Ich denke, Peter Bennetts Punkt war, dass das OP eindeutig ein begrenztes Verständnis dafür hat, wie LEDs überhaupt funktionieren. Es ist wahrscheinlich, dass er Begriffe wie Lawine, Reverse Bias und PN-Junction nicht versteht. Wenn Sie also auf Details wie diese eingehen, kann dies ihn nur weiter verwirren. Ihre Antwort ist jedoch sachlich korrekt.
Dan Laks
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-1 ... der letzte Satz ist allerdings nicht korrekt. Zwei in Reihe geschaltete Dioden verhindern nicht, dass die LED durch Überspannung oder übermäßige Sperrspannung beschädigt wird.
DrFriedParts
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@DrFriedParts: Die zweite Diode begrenzt den Gesamtstrom auf ihren Sperrstrom, der ziemlich niedrig ist. Dies verhindert, dass die LED in den Durchschlag eintritt. WedaPashi ist also richtig. Es hilft nicht gegen Vorwärtsüberspannung, aber das behauptet er auch nicht.
Andreas H.
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http://led.linear1.org/vf-help.php sieht so aus, als ob die Spannung konstant ist oder sich ein wenig mit dem Strom in der LED ändert. [ Nicht sicher für alle Dioden, funktioniert aber mit LEDs bei mir ], für die die Diode ausgelegt ist , bestimmte Spannung nicht weniger annehmen Ex : 3,3 V für weiße LED und max Strom 20mA und R = V / I so , wenn u 10 Volt haben u 3,3 auf geführt haben sollte , und die 7,7 sollte durch einen Widerstand abgeführt werden [die hat Volt = 7.7v und Strom 20mA ] also R = 7,7 / 0,020 = 385 Ohm

Sie haben also 3,3 V und 20 mA, um eine LED zu beleuchten. Wenn u + Spannung Bsp.: 15 Volt [Volt an
LED ist gleich] => 3,3 V ist für LED LED 11,7 V für 385 Ohm Widerstand, da I = v / r = 11,7 / 385 = 30,3
mA ==> Strom überschreitet max (20 mA). Wenn also die Versorgungsspannung ansteigt, steigt der Strom an der LED an und die LED- Spannung ist konstant. Wenn Sie die Spannung erhöhen, müssen Sie den Widerstand erhöhen, um den Strom im sicheren Bereich zu halten [fast 20 mA].

Mohamed Refaat
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