Comment la tension peut-elle brûler une LED?

10

Je comprends comment un courant supérieur à celui pour lequel la LED est évaluée peut brûler une LED, mais comment se produit-il quelque chose d'équivalent avec la tension?

Si le courant correct est sur une LED mais que la tension est trop élevée, qu'est-ce qui la fait griller?

Je ne vois pas quel effet la tension a sur la LED.

Bob
la source
1
Que voulez-vous dire lorsque vous dites que la tension est trop élevée? La tension d'alimentation? La tension aux bornes de la LED elle-même?
Null
20
Situation impossible: le courant est bon mais la tension est trop importante.
Andy aka
1
Peut-être qu'il veut dire tension inverse?
Bimpelrekkie
pouvez-vous lancer une figure approximative de la tension que vous appliquez et la résistance en série avec la LED (en supposant une chute de 1,5 V)
User323693
1
@Andy applique une polarisation directe de 50 V - le courant sera très bien après une courte période. Lol.
Spehro Pefhany

Réponses:

40

La tension et le courant sont intimement liés. Si vous essayez d'augmenter la tension à travers une LED, le courant va augmenter. De même, pour augmenter le courant à travers une LED, vous devez augmenter la tension aux bornes.

Il n'est pas possible d'avoir le bon courant à travers une LED, mais une tension trop élevée à travers elle.

Peter Bennett
la source
Qu'en est-il de quelque chose comme une ligne électrique, avec une haute tension et un faible courant après un transformateur mais à plus petite échelle. Cela n'aurait-il pas un courant acceptable mais pas de tension?
Bob
15
Si vous essayez d'augmenter la tension aux bornes d'une LED au-delà de sa tension "naturelle" pour un courant donné, le courant augmentera. Si la source de tension ne peut pas fournir le courant requis, la tension chutera à un point où l'alimentation peut fournir le courant demandé par la LED. (ou la source d'alimentation tombera en panne.)
Peter Bennett
1
@Bob, regardez le graphique dans la réponse de Peter: Tant que la LED n'est pas endommagée, son point de fonctionnement sera toujours un point sur cette courbe bleue. Toujours. Lorsque vous parlez d'une alimentation "haute tension, faible courant", la haute tension est la tension en circuit ouvert . Mais même si cette tension est régulée, elle n'est régulée que dans une certaine plage de courant. Si votre circuit (par exemple, la LED) essaie de tirer plus que le courant max de l'alimentation, la tension d'alimentation va baisser.
Solomon Slow
19

Comme vous pouvez le constater à partir des autres réponses, la tension (U) et le courant (I) sont liés. Dans le cas d'une simple résistance:

U = R * I

où R est la résistance constante de la résistance. Une diode n'est que légèrement plus compliquée. Ici, nous pouvons utiliser un graphique pour montrer la relation. Le graphique utilise i pour le courant et V pour la tension:

Entrez la description de l'image ici

L'image est tirée de l' utilisation de valeurs de résistance plus grandes .

Peter
la source
3

Tout d'abord, une diode (les LED sont des diodes) au-dessus d'une certaine tension est comme un circuit fermé. Le problème est que, comme pour chaque fil, la diode a un point critique après lequel elle "brûle", essentiellement des transformations irréversibles se produisent. Vous pouvez donc dire que la diode peut maintenir une certaine puissance.

Maintenant, la puissance est liée à la tension comme ceci: P = I * V où I est le courant et V la tension. Puisqu'il s'agit d'un circuit fermé, le courant est au-dessus de lui. La source ne peut pas fournir ∞ de courant et est limitée à un montant maximum. Donc, sur une diode, il utilisera cette quantité maximale et donc, je deviens une constante. Puisque I est constant, cela signifie que la puissance augmente proportionnellement à la variable gauche, qui dans notre cas est V (tension).

Luhter
la source
Vouliez-vous dire: "diode ... au-dessus d'une certaine tension, c'est comme un circuit fermé"?
Nick Williams
Oui, j'ai corrigé. Je l'ai écrit à la hâte et je suis devenu confus en termes. Merci d'avoir signalé
Luhter
2

Comme mentionné dans l'un des commentaires, ceci:

Si le courant correct est sur une LED mais que la tension est trop élevée

... n'est pas possible.

Si le courant est "correct", alors la tension sera égale à la tension caractéristique de la diode.

Par exemple:

schématique

simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab

Dans le schéma ci-dessus, Vdiodesera d'environ 1,9 V, car 10 kV / 1 MΩ est d'environ 10 mA, et c'est la tension à laquelle cette LED particulière arrive si elle est biaisée de 10 mA ( fiche technique PDF ).

Si vous deviez changer la valeur de R11 ohm, alors environ 10 kA passeraient brièvement à travers la LED, ce qui en ferait une LED grillée .

Un concept clé pour grok est la différence entre les régulateurs à courant constant et à tension constante. Une alimentation "banc" typique est une tension constante, ce qui signifie qu'elle met X volts à un certain courant et régulera sa sortie pour rester à X volts quelle que soit sa charge. Les diodes se rapprochent des régulateurs de courant constant dans une certaine mesure, car vous pouvez penser que la tension dépend du courant.

hoosierEE
la source
Pas "quelle que soit sa charge", mais pour une certaine plage de courant. Dépassez le maximum de cette plage de courant et la tension chutera (d'une manière ou d'une autre).
Solomon Slow
2

Je comprends pourquoi vous avez du mal ici. Une LED n'est pas comme une résistance / lampe chauffante en soi. Une LED est comme n'importe quelle autre diode, sauf dans le mode conducteur vers l'avant car les électrons traversent la jonction, ils font trembler les atomes à une fréquence spécifique, et pas seulement au hasard comme un conducteur normal. Cette secousse provoque de la lumière.

Considérez-les comme un sifflet. Une note, une amplitude. (Un peu comme un brin d'herbe tenu entre vos pouces.) --- et cela demande de l'énergie. Si vous forcez trop d'air, à cause d'une pression (tension) plus élevée, vous soufflerez l'anche qui fait les vibrations.

SkipBerne
la source
... ils font trembler les atomes à une fréquence spécifique, et [...] Cette secousse provoque la lumière. Um, No. en.wikipedia.org/wiki/Light-emitting_diode#Physics
Solomon Slow
ok ce sont les électrons.
SkipBerne
Oui, les électrons, c'est bien, mais je n'ai encore jamais entendu un physicien dire "secouer" en décrivant l'émission de photons.
Solomon Slow
quoi d'autre trouvez-vous mal avec l'analogie?
SkipBerne
1

La réponse ci-dessus est correcte en ce que la tension et le courant sont intimement liés. Si vous pensez à une résistance régulière qui suit la loi d'Ohm, alors vous pouvez voir la relation V = I * R. Avec une diode, cette relation existe toujours, mais elle n'est pas linéaire, c'est pourquoi dans les fiches techniques des LED, vous verrez des graphiques de la tension et du courant. Donc, si vous augmentez la tension aux bornes de la LED au-dessus d'un certain seuil, le courant augmentera également, brûlant la LED.

La raison pour laquelle une ligne électrique a une tension élevée et un faible courant est que les lignes électriques sont super longues, ce qui augmente sa résistance. Grande tension = grande résistance * plus petit courant. Il indique toujours que la tension et le courant sont immédiatement liés.

ginsengtang
la source
1

Les diodes inhibent l'avalanche en biais inverse. Les LED ne font pas exception car elles sont des diodes. Les LED ont une tolérance d'une quantité spécifique de tension inverse à laquelle elle peut résister, mais une fois dépassée, la LED peut être endommagée. Ainsi, toute tension inverse excessive ( V R ) appliquée peut provoquer une panne d'avalanche.

Le plus simple que vous puissiez faire est d'ajouter une simple diode à jonction PN en série avec la LED (si vous souhaitez éviter que votre LED ne soit endommagée).

WedaPashi
la source
3
Les LED ne fonctionnent qu'avec une polarisation directe, donc les suggestions de polarisation inverse ne sont pas pertinentes (mais une polarisation inverse excessive endommagera une LED, mais ce n'est pas ce que l'OP demandait).
Peter Bennett
1
@ PeterBennett: S'il est vrai que les LED ne fonctionnent qu'en polarisation directe, j'ai répondu à la tension de polarisation inverse en considérant la déclaration "Je ne vois tout simplement pas quel effet la tension a sur la LED". Dit OP. J'ai donc pensé que le terme tension signifierait aussi bien en avant qu'en arrière.
WedaPashi
2
Je pense que le point de Peter Bennett était que le PO a clairement une compréhension limitée du fonctionnement des LED. Il est probable qu'il ne comprend pas les termes comme avalanche, biais inverse et jonction PN, donc entrer dans des détails comme ceux-ci ne peut que le perturber davantage. Votre réponse est cependant correcte dans les faits.
Dan Laks
1
-1 ... la dernière phrase n'est pas correcte cependant. Deux diodes en série n'empêcheront pas la LED d'être endommagée par une surtension ou une tension inverse excessive.
DrFriedParts
1
@DrFriedParts: La deuxième diode limitera le courant total à son courant de saturation inverse, qui est assez faible. Cela empêche que la LED entre dans la panne. WedaPashi a donc raison. Cela n'aide pas contre la surtension directe, mais qu'il ne revendique pas non plus.
Andreas H.
-1

http://led.linear1.org/vf-help.php semble que la tension est constante ou varie un peu avec le courant dans la led [ Pas sûr pour toutes les diodes mais fonctionne avec les leds avec moi ] la diode est conçue pour prendre une tension spécifique non moins supposer Ex : 3,3 v pour led blanche et courant max 20mA et R = V / I donc si u ont 10 volts u devrait avoir 3,3 sur led et le 7.7 devrait être dissipé par une résistance [qui a Volt = 7.7v et courant 20mA ] donc R = 7,7 / 0,020 = 385 ohm

donc vous avez 3,3V et 20mA pour allumer une led Maintenant, si u + tension Ex: 15 volts [la tension sur la led est la même]
=> 3,3v est pour la led 11,7v pour une résistance de 385 ohm car I = v / r = 11,7 / 385 = 30,3mA
==> Le courant dépasse max (20 mA), donc comme la tension d'alimentation augmente le courant sur la LED, l'augmentation et la tension de la LED sont constantes de sorte que u augmente la tension, il faut augmenter la résistance pour maintenir le courant dans une plage sûre [près de 20mA]

Mohamed Refaat
la source