Dioda i LED: model spadku napięcia nie zastępuje ograniczenia prądu
Dioda nie jest opornikiem, który ma jedną stałą rezystancję w obu kierunkach. Do prostych obliczeń można jednak przyjąć model odcinkowy. Trzeba tylko sprawdzić po rozwiązaniu, czy dioda rzeczywiście znalazła się w założonym stanie.
W tym materiale
Dioda nie jest opornikiem, który ma jedną stałą rezystancję w obu kierunkach. Do prostych obliczeń można jednak przyjąć model odcinkowy. Trzeba tylko sprawdzić po rozwiązaniu, czy dioda rzeczywiście znalazła się w założonym stanie.
Potrzebne wiadomości: Biegunowość napięcia, prawo Ohma i moc elektryczna.
Najprostsze modele
Idealna dioda przewodzi w jednym kierunku bez spadku napięcia, a w przeciwnym nie przepuszcza prądu. Model stałego spadku jest mniej skrajny: przewodzącej diodzie przypisujemy zadane Uᴅ, a w stanie zaporowym zerowy prąd, o ile nie rozpatrujemy przebicia. Żaden z tych modeli nie jest pełną charakterystyką rzeczywistego złącza.
Dla źródła Uₛ, opornika R i przewodzącej diody szeregowej I=(U_s-U_D)/R. Napięcie Uᴅ trzeba podać lub przyjąć jako założenie. Nie jest ono identyczne dla każdej diody, temperatury i natężenia. Jeśli rachunek daje prąd ujemny przy założeniu przewodzenia, należy zmienić model stanu, a nie uznać diody za magiczne źródło prądu.
Przykład z LED
Dla modelowej LED o spadku 2 V, źródła 5 V i opornika 300 Ω otrzymujemy 10 mA. Opornik przejmuje różnicę 3 V i wydziela 30 mW. Zwiększenie napięcia źródła bez zmiany opornika zwiększy prąd; określenie „LED dwuwoltowa” nie oznacza wbudowanej regulacji.
W zadaniach stosujemy podane idealizacje i niskie napięcia. Dobór rzeczywistego elementu wymaga jego charakterystyki oraz dopuszczalnych prądów i napięć. Szczególnie nie wolno przenosić umownego modelu zaporowego na dowolne rzeczywiste napięcie wsteczne LED.
Zadania do tego tematu
- Prąd diody z zadanym spadkiem 0,7 wolta
- Modelowa LED z prądem dziesięciu miliamperów
- Dwie LED i źródło o zbyt małym napięciu w modelu odcinkowym
- Diodowy ogranicznik napięcia dla dwóch sygnałów wejściowych
Komentarze (0)
Nie ma jeszcze opublikowanych komentarzy. Rozpocznij rozmowę o tym materiale.
RSS komentarzy · Powiadomienia e-mail
Dodaj komentarz
Możesz komentować jako gość lub zalogować się, aby użyć danych konta. Utwórz konto