Warum haben Dioden einen Spannungsabfall?


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Hat der Widerstand, der eine Diode ausmacht, einen Spannungsabfall?

Oder ist es Impedanz?

Wenn es sich um elektrische Energie handelt, die in Licht umgewandelt wird, teilen Sie mir bitte mit, wie dieser Effekt bezeichnet wird.


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Wenn Sie elektrische Energie absorbiert haben, erzeugen Sie im Allgemeinen Wärme. Dies erzeugt oft IR, aber wenn Sie nicht etwas kaufen, das sich in ein anderes Medium umwandelt, ist Wärme der Nebeneffekt der Verlustleistung.
Kortuk

Antworten:


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Der in Durchlassrichtung vorgespannte Halbleiterübergang nimmt einen Spannungspegel an, um die elektronischen Ladungen über die PN-Zone schieben zu können. Stellen Sie es sich ähnlich vor, wie Sie jeden Marmor vom Boden auf die Tischplatte "heben" müssen. Zusätzlich zu der Energiepegeldifferenz, die benötigt wird, um Ladung über den Übergang zu transportieren, gibt es auch einen resistiven Teil der Diode, der ebenfalls eine gewisse Spannung abfällt. Der ohmsche Abfall in der Diode hängt von der Menge des Stromflusses ab, der durch den Übergang zulässig ist.


Ich gehe davon aus, dass das "Heben" den Stromfluss verlangsamt ... verhält sich dieses "Heben" in diesem Sinne wie ein Widerstand, abgesehen von der Erzeugung von Wärme?
Vial

@ Vicky-Widerstände sind eines der einfachsten Elemente, ja, Sie können sich eine Diode mit einem Widerstand gegen den Stromfluss vorstellen, aber es ist nicht so einfach, wie Sie sich einen idealen Widerstand vorstellen. Der Spannungsabfall ist eine logarithmische Funktion, bei der Sie jedes Mal, wenn Sie Ihren Diodenstrom mit 10 multiplizieren, die Spannung nur geringfügig erhöhen (in der Größenordnung von 70 mV in Silizium). Sie schieben Strom durch die kleine "Verarmungsschicht" der Diode.
Kortuk

Es ist eher wie ein Tropfen in der physikalischen Analogie - sich in Richtung Boden zu bewegen. Heben speist Energie ein.
Nick Johnson

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Dies ist auf die inhärente Depletion-Region in der PN-Junction zurückzuführen. http://en.wikipedia.org/wiki/Depletion_region

Es ist ein wenig verwirrend, aber im Wesentlichen liegt es an einem Verlust von Ladungsträgern (Elektronen und Löchern). Löcher sind einfach der Ort, an dem ein Elektron "sein könnte", aber stellen Sie es sich wie eine kleine Zone vor, in der es keine Ladungsträger gibt, oder wie einen kleinen Isolationsstreifen.

Sie benötigen Spannung (Kraft), um die Elektronen über diesen Bereich zu schieben.

Wenn Sie eine Diode in Sperrrichtung vorspannen, wird dieser Verarmungsbereich sogar noch größer.


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Alle Halbleiterübergänge (PN) haben einen solchen Spannungsabfall (ungefähr 0,7 V für Silizium). Nicht nur in Dioden, auch in BJT-Transistoren, JFETs usw.


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OP scheint zu wissen, dass es einen Spannungsabfall gibt, er möchte wissen, warum es einen gibt.
Johan.A
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