Was ist Vorwärts- und Rückwärtsspannung beim Arbeiten mit Dioden?

Was ist der Unterschied zwischen Vorwärts- und Rückwärtsspannung beim Arbeiten mit Dioden und LEDs?

Mir ist klar, dass diese Frage an anderer Stelle in den Interwebs wie Wikipedia beantwortet wird, aber ich suche nach einer kurzen Zusammenfassung, die weniger eine technische Diskussion als vielmehr ein nützlicher Tipp für jemanden ist, der Dioden in einem Hobbykreislauf verwendet.

Die Durchlassspannung ist der Spannungsabfall über der Diode, wenn die Spannung an der Anode positiver ist als die Spannung an der Kathode (wenn Sie + an die Anode anschließen).

Mit diesem Wert berechnen Sie die Verlustleistung der Diode und die Spannung nach der Diode.

Die Sperrspannung ist der Spannungsabfall über der Diode, wenn die Spannung an der Kathode positiver ist als die Spannung an der Anode (wenn Sie + an die Kathode anschließen).

Dies ist normalerweise viel höher als die Durchlassspannung. Wie bei der Durchlassspannung fließt ein Strom, wenn die angeschlossene Spannung diesen Wert überschreitet. Dies wird als "Zusammenbruch" bezeichnet. Gängige Dioden werden normalerweise zerstört, aber bei Z- und Zener-Dioden wird dieser Effekt bewusst genutzt.

Vorwärtsvorspannung liegt vor, wenn die Anode (der spitze Teil des Symbols) positiv und die Kathode (der Balken) negativ ist. Die Sperrspannung liegt vor, wenn die Anode negativ und die Kathode positiv ist. Wenn die Diode in Durchlassrichtung vorgespannt ist, fließt viel Strom, vorausgesetzt, die Spannung ist höher als 0,6 V für eine Siliziumdiode oder 0,3 V für eine Germaniumvorrichtung. Wenn eine Diode in Sperrrichtung vorgespannt ist, fließt eine sehr kleine Strommenge.

Wenn Sie einen DVM und einige Dioden besitzen, können Sie dies selbst überprüfen. Diodenkathodenleitungen sind normalerweise mit einem Band gekennzeichnet. Wenn Sie also den DVM auf einen niedrigen Widerstand einstellen und die Leitungen über die Diode in beide Richtungen verbinden, sollten Sie einen niedrigen Widerstand in einer Richtung und einen hohen Widerstand in der anderen Richtung sehen vorausgesetzt, das DVM liefert eine ausreichend hohe Spannung. Einige DVMs verfügen über eine spezielle Diodentesteinstellung, die einfacher zu verwenden ist.

LEDs haben normalerweise eine Abflachung gegenüber der Kathodenleitung.

Typischerweise ist die Durchlassspannung die Spannung, bei der der Strom in normaler Leitungsrichtung zu fließen beginnt (wie oben erwähnt, liegt sie irgendwo im Bereich von 0,3 bis 0,6 V).

Die Sperrspannung ist ähnlich - es ist die Spannung, bei der der Strom zu fließen beginnt, wenn sich die Diode im normalerweise nicht leitenden Bereich befindet - dies ist auch der Punkt, an dem sich die Diode wahrscheinlich wie der gesamte interne Halbleiter in ein verkohltes Chaos verwandelt Dinge verwandeln sich in Mush (wählen Sie einen Wert, der etwas größer ist als die größte PEAK [nicht RMS] Wechselspannung, die die Diode sehen wird)

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Damit die Informationen hier zusammengefasst werden und ich wissen möchte, wo sich meine Nachkommen befinden, füge ich typische Durchlassspannungen für herkömmliche LEDs als Kurzreferenz für alle hinzu. (Und auch, weil ich am 18. Dezember gerne einen alten Faden grabe.)

Gemäß Wikipedia :

Typischerweise beträgt die Durchlassspannung einer LED etwa 1,8 bis 3,3 Volt. Dies hängt von der Farbe der LED ab. Eine rote LED fällt normalerweise um 1,8 Volt ab, aber der Spannungsabfall steigt normalerweise mit zunehmender Lichtfrequenz an, so dass eine blaue LED um 3,3 Volt abfallen kann.

LED-Vorwärtsspannungs-Schnellreferenz

• Die IR- LED fällt um ca. 1,5 V ab
• Rot : ~ 2V
• Bernstein : ~ 2V
• Gelb : ~ 2V
• Grün : ~ 2,5 V
• Blau : ~ 3,5 V
• Weiß : ~ 3,5 V
• Laser - Dioden: ~ 1,5 V , aber eine Menge mit der Wellenlänge variieren kann (wie 375nm bis 3300nm )

Obwohl Sie "Spannung" erwähnen, glaube ich, dass Sie Voreingenommenheit meinen . Wenn dies korrekt ist, dann ist "Vorwärtsvorspannung" das Anlegen einer Spannung, so dass die Diode einen niedrigen Widerstand "zeigt" . "Reverse Bias" bewirkt, dass die Diode einen hohen Widerstand aufweist .

Durchlassspannung ist diejenige, die die Diode zum Leiten bringt, während die Sperrspannung eine Diode zu einem sehr schlechten Leiter oder fast zu einem offenen Stromkreis macht, es sei denn, die Diode "bricht durch".

Für perfekte Sperrschichtdioden gibt es eine Beziehung zwischen dem Strom und der Spannung, die durch die Shockley-Diodengleichung I = Is (exp (Vd q / nkT)) gegeben ist Wenn Sie einen Widerstand in Reihe mit der Diode haben, können Sie die Schaltung NICHT lösen, Sie müssen aufeinanderfolgende Näherungen verwenden (es sei denn, Sie haben einen WP-34-Rechner mit integrierter Lambert-W-Funktion) nkT / q mit ca. 0,6 Volt und Sättigungsstrom liegt bei ca. 1 mA, und Ihre Spannungsberechnung wird im Ball Park sein.

Google "Shockley Diode Gleichung", um mehr zu lernen, als ich hier eingeben kann.