แรงดันไฟฟ้า“ ไปข้างหน้า” และ“ ย้อนกลับ” คืออะไรเมื่อทำงานกับไดโอด

อะไรคือความแตกต่างระหว่างแรงดันไฟฟ้า "ไปข้างหน้า" และ "ย้อนกลับ" เมื่อทำงานกับไดโอดและไฟ LED?

ฉันรู้ว่าคำถามนี้ได้รับคำตอบจากที่อื่นเช่นวิกิพีเดีย แต่ฉันกำลังมองหาข้อสรุปสั้น ๆ ที่ไม่ค่อยมีการอภิปรายทางเทคนิคและมีเคล็ดลับที่มีประโยชน์สำหรับคนที่ใช้ไดโอดในวงจรงานอดิเรก

แรงดันไปข้างหน้าคือการลดลงของแรงดันตกคร่อมไดโอดถ้าแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วบวกเป็นบวกมากกว่าแรงดันไฟฟ้าที่แคโทด (ถ้าคุณเชื่อมต่อ + เพื่อขั้วบวก)

คุณจะใช้ค่านี้เพื่อคำนวณการกระจายพลังงานของไดโอดและแรงดันไฟฟ้าหลังจากไดโอด

แรงดันย้อนกลับเป็นแรงดันไฟฟ้าตกข้ามไดโอดถ้าแรงดันไฟฟ้าที่แคโทดเป็นบวกมากกว่าแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วบวก (ถ้าคุณเชื่อมต่อ + เพื่อแคโทด)

ซึ่งมักจะสูงกว่าแรงดันไฟฟ้าไปข้างหน้ามาก เช่นเดียวกับแรงดันไฟฟ้าไปข้างหน้ากระแสจะไหลหากแรงดันไฟฟ้าที่เชื่อมต่อเกินค่านี้ สิ่งนี้เรียกว่า "การแยกย่อย" ไดโอดทั่วไปมักจะถูกทำลาย แต่ด้วยไดโอดซีและซีเนอร์เอฟเฟกต์นี้จะถูกใช้อย่างจงใจ

ไปข้างหน้า - อคติคือเมื่อขั้วบวก (ส่วนปลายของสัญลักษณ์) เป็นบวกและแคโทด (บาร์) เป็นลบ Reverse-bias คือเมื่อขั้วบวกเป็นลบและขั้วลบเป็นบวก กระแสไหลจำนวนมากเมื่อไดโอดไปข้างหน้าโดยมีเงื่อนไขว่าแรงดันไฟฟ้าสูงกว่า 0.6V หรือมากกว่าสำหรับซิลิคอนไดโอดหรือ 0.3V หรือมากกว่าสำหรับอุปกรณ์เจอร์เมเนียม ปริมาณการไหลของกระแสน้อยมากหากไดโอดกลับลำเอียง

หากคุณมี DVM และไดโอดบางตัวคุณสามารถตรวจสอบด้วยตัวคุณเอง โดยทั่วไปแล้วจะนำไปสู่การระบุไดโอดแคโทดด้วยวงดนตรีดังนั้นหากคุณเปลี่ยน DVM เป็นการตั้งค่าความต้านทานต่ำและเชื่อมต่อตัวนำข้ามไดโอดทั้งสองทิศทางคุณควรเห็นความต้านทานต่ำในทิศทางเดียวและความต้านทานสูงในอีกทิศทางหนึ่ง โดยมีเงื่อนไขว่า DVM จ่ายกระแสไฟฟ้าแรงสูงเพียงพอ DVM บางตัวมีการตั้งค่าการทดสอบไดโอดพิเศษที่ใช้งานง่ายขึ้น

ไฟ LED มักจะมีแบนกับตะกั่วแคโทด

โดยทั่วไปแล้วแรงดันไปข้างหน้าคือแรงดันไฟฟ้าที่กระแสเริ่มไหลในทิศทางการดำเนินการตามปกติ

แรงดันย้อนกลับเป็นแบบเดียวกัน - มันคือแรงดันที่กระแสเริ่มไหลเมื่อไดโอดอยู่ในบริเวณที่ไม่นำไฟฟ้า - นี่เป็นจุดที่ไดโอดจะกลายเป็นไฟไหม้เกรียมเพราะสารกึ่งตัวนำภายในทั้งหมด สิ่งที่เปลี่ยนเป็นข้าวต้ม (เลือกค่าที่ค่อนข้างใหญ่กว่ายอดที่ใหญ่ที่สุด [ไม่ใช่ RMS] แรงดันไฟฟ้า AC ไดโอดจะเห็น)

_{กำลังขุดใน 3 ... 2 ... 1 ...}

เพื่อให้ข้อมูลถูกย่อที่นี่และฉันต้องการทราบว่าจะหาลูกของฉันได้ที่ไหนฉันจะเพิ่มแรงดันไฟฟ้าทั่วไปไปข้างหน้าสำหรับ LED ทั่วไปเป็นการอ้างอิงด่วนสำหรับทุกคน (และเพราะฉันชอบขุดด้ายเก่าในวันที่ 18 ธันวาคม)

ตามWikipedia :

โดยทั่วไปแรงดันไปข้างหน้าของ LED ประมาณ 1.8-3.3 โวลต์ มันแตกต่างกันไปตามสีของไฟ LED โดยทั่วไปแล้วไฟ LED สีแดงจะลดลง 1.8 โวลต์ แต่แรงดันไฟฟ้าจะลดลงตามปกติเมื่อความถี่แสงเพิ่มขึ้นดังนั้นไฟ LED สีน้ำเงินอาจลดลงประมาณ 3.3 โวลต์

อ้างอิงด่วนแรงดันไปข้างหน้า LED

• IR LED ลดลงประมาณ 1.5V
• แดง : ~ 2V
• อำพัน : ~ 2V
• สีเหลือง : ~ 2V
• เขียว : ~ 2.5V
• น้ำเงิน : ~ 3.5V
• สีขาว : ~ 3.5V
• เลเซอร์ไดโอด: ~ 1.5V แต่อาจแตกต่างกันมากกับความยาวคลื่น (เช่น375nm ถึง 3300nm )

แม้ว่าคุณจะพูดถึง "แรงดันไฟฟ้า" ฉันเชื่อว่าคุณหมายถึงอคติ หากถูกต้องแล้ว "ไปข้างหน้าอคติ" เป็นโปรแกรมของแรงดันไฟฟ้าในลักษณะที่ไดโอด "แสดงให้เห็นว่า" มีความต้านทานต่ำ "ย้อนกลับอคติ" ที่ทำให้เกิดไดโอดที่จะแสดงความต้านทานสูง

แรงดันไปข้างหน้าเป็นสิ่งที่ทำให้ไดโอดดำเนินการในขณะที่แรงดันกลับเป็นสิ่งที่ทำให้ไดโอดตัวนำที่ไม่ดีมากหรือเกือบเป็นวงจรเปิดเว้นแต่ไดโอด "หยุดลง"

สำหรับจังก์ชันไดโอดที่สมบูรณ์แบบมีความสัมพันธ์ระหว่างกระแสและแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดโดยสมการไดโอดของ Shockley I = Is (exp (Vd q / nkT) คุณสามารถแก้ปัญหานี้เพื่อให้ได้ Vd, แรงดันไดโอดเป็นฟังก์ชันของ I แต่ เมื่อคุณมีตัวต้านทานแบบอนุกรมที่มีไดโอดคุณจะไม่สามารถแก้ไขวงจรได้คุณต้องใช้การประมาณแบบต่อเนื่อง (ยกเว้นว่าคุณมีเครื่องคิดเลข WP-34 ที่มีฟังก์ชั่น Lambert W อยู่แล้ว) ตามปกติคุณสามารถแทนที่ nkT / q ที่มีประมาณ 0.6 โวลต์และความอิ่มตัวของกระแสไฟฟ้าอยู่ที่ประมาณ 1 mA และการคำนวณแรงดันไฟฟ้าของคุณจะอยู่ในสวนลูกบอล

Google "สมการ shockley diode" เพื่อเรียนรู้มากกว่าที่ฉันสามารถพิมพ์ได้ที่นี่