Светодиод в качестве стабилитрона: Светодиод в качестве стабилитрона

alexxlabРазное

Содержание

Светодиод в качестве стабилитрона

Обычно выходят из строя силовые, выпрямительные диоды, т. Причиной неисправностей диодов может быть их перегрев, нарушение теплового контакта с радиатором или увеличение температуры окружающей среды, выход из строя других элементов схемы которые вызвали увеличение допустимого напряжение на диоде, низкое качество их исполнения. Неисправность выпрямительных диодов может быть причиной повышения напряжения питания на компонентах схемы и возникновения дополнительных неисправностей. Отказ диода может выражаться в коротком замыкании между разными полупроводниками p-n слоя, отсутствию контакта между ними обрыв и появлению тока утечки. Диод является полупроводником, работа которого основана на свойствах p-n перехода. Используя это свойство p-n полупроводников не трудно проверить работоспособность диода мультиметром.


Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

  • Самоделка, проверяющая стабилитроны, диоды и светодиоды
  • Стабилитроны из транзисторов, или о чем было видео
  • Полупроводниковые аналоги стабилитронов
  • Разновидности полупроводниковых диодов
  • Самоделка, проверяющая стабилитроны, диоды и светодиоды
  • Стабилитрон для защиты автомобильных светодиодов от перегорания
  • Устройство для проверки стабилитронов и светодиодов
  • Индикатор АКБ на светодиодах схема для начинающих
  • Как проверить диод мультиметром не выпаивая

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: СТАБИЛИТРОН — Принцип работы, маркировка, схемы включения

Самоделка, проверяющая стабилитроны, диоды и светодиоды


У светодиода сильно ограничен ток. Через обычный красный светодиод лучше больше 20 мА не пропускать. По вашему 50 мА — это силовая цепь? И вы считаете, что использование светодиода как источника опорного напряжения — это хорошая схема? Ток установится в точке пересечения ВАХ цепочки диодов и выходной характеристики источника и примет вполне конечное, хотя и сильно зависящее от напряжения, значение. И подобрав это напряжение, вполне можно добиться протекания нужного нам тока.

Но… Во-первых, этот ток окажется зависящим от температуры. А во-вторых, эта температура неизбежно поднимется, пока светодиоды работают. А значит, снизится падение, вырастет ток. А значит, и нагрев. В общем, в определенных условиях имеем тепловой разгон. Сегодня как раз получил уведомление об открытии набора на курс Основы электротехники и электроники.

Очень хочется для общего развития прослушать, но совершенно нет времени.

Можно также упомянуть про «идеальные» диоды со сверхмалым падением напряжения, представляющие из себя полевой транзистор со схемой управления. Выпускаются интегрированные контроллеры для управления внешним или встроенным транзистором. Попадался даже вариант без общего вывода, использующий для питания конденсатор. Поразительно, сколько плюсов собрала эта полуграмотная статья. Автор путает понятия стабилитрон и стабилизатор, мостовой выпрямитель у него отчего-то не двухполупериодный, рассеиваемая мощность, как основной критерий и тут же ниже опровергает сам себя , про частоту выпрямляемого тока ни слова Там изложено столь же доступно, но без каши в изложении и кучи детских ошибок.

Войдите , пожалуйста. Хабр Geektimes Тостер Мой круг Фрилансим. Мегапосты: Криминальный квест HR-истории Путешествия гика. Войти Регистрация. Стабилитрон Схемотехника , Физика , Электроника для начинающих Tutorial. Источник бесперебойного питания на источнике бесперебойной подачи информации Читайте на Хабре. Читают сейчас. Поделиться публикацией. Похожие публикации. Энергомера Ставрополь. PHP-программист для проекта. RPS Можно удаленно. Медиабайер для онлайн-сервисов.

Instapromo Studio Можно удаленно. Директор по маркетингу для продвижения SMM курса. Все вакансии. По поводу маркировки диода — на советских обычно отмечен анод, а не катод. Давно не работал с советскими диодами. Лучше, конечно, при применении каждого диода вызванивать его мультиметром, в режиме прозвонки pn-переходов, там еще значок диода такой, на мультиметре.

Так определять направление и, что немаловажно, работоспособность. Забыли ещё сказать что у диодов шоттки просто огромный обратный ток утечки — десятки микроампер и больше. Поэтому не удаётся избавится от обычных диодов в низковольтных слаботочных схемах несмотря на большое прямое падение напряжения.

DASM 25 июля в 0. Я все никак не могу запомнить — какое падение напряжения на Шоттки при малом десятки мкА токе? Misaka 25 июля в 0.

А это уже надо глядеть в документации на конкретный диод. Искать график зависимости падения от тока. В обратном направлении, в худшем случае, ограничивается напряжением источника питания либо номиналом диода.

У него при токе в мА падение около 0. RuK 26 июля в 0. А можно подробнее, почему нет? В практической схемотехнике например в блоках питания иногда попадается.

У диода вольт-амперная характеристика очень крутая. При параллельном включении ток через диоды может очень сильно отличаться, в зависимости от температуры например.

Включить то можно, но если не повезет — схема эта будет работать не так как хотелось. Понятно, спасибо. Ну видимо китайцы не особо об этом беспокоятся. Alexeyslav 26 июля в 0. Повезёт если светодиоды попадутся с одной партии, а потом по мере выгорания и деградации параметров они все будут потреблять ток по разному. Я имел ввиду диоды Шоттки в цепях питания. Со светодиодами всё понятно. С ростом температуры падение на диоде уменьшается.

Если в параллельной сборке будет один диод с немного меньшим падением — большая часть тока пойдет через него и будет его греть. От нагрева его падение еще уменьшится и доля тока еще возрастет.

И так будет продолжаться пока он не помрет. Есть у диодов Шоттки еще одна особенность — необратимость обратного пробоя. RuK 1 августа в 0. Нет-нет, я конечно же не говорю о параллельном включении для увеличения допустимого тока цепи, а исключительно для уменьшения падения. Это иногда нужно в схемах где разница между источником питания и нагрузкой невелика. Например, вы питаете 3. Вот только полевики и ставить. Параллелить диоды как резисторы бесполезно.

Сколько бы диодов не включить в параллель — суммарное падение будет равно самому меньшему падению на диоде. Alexeyslav 2 августа в 0. Не так уж лишено смысла. Только нужны идеально подобранные диоды. Ведь если посудить, ток разделится на все диоды равномерно и по ВАХ напряжение будет всё же меньше чем одиночного диода при суммарном токе.

Только тут засада имеется — ВАХ имеет кубическую зависимость, чтобы чуть уменьшить напряжение нужно в кубе снижать ток а значит количество диодов будет расти в кубической зависимости.

Наверно, в некоторых случаях так делают… но цена вопроса!

В некоторых случаях параллелят транзисторы — по транзисторов в параллель на одном чипе это в порядке вещей. Я бы не назвал падение напряжения на диоде плохой характеристикой, бывают моменты когда только это от него и надо.

Скорее эта характеристика из тех о которых нельзя забывать. Идеальный диод вообще обладал бы нулевым падением напряжения это как раз востребовано в силовой технике, да и в слаботочной было бы несомненным плюсом. Но вот физика такая злая. Есть кстати интересные диоды, которые не рассмотрены в данной статье да и врятли кто просто так с ними столкнётся — туннельный диод как пример отечественный раритет АИ, как сейчас помню в лентах полиэтиленовых и с бумажкой на КАЖДЫЙ диод.

В какой-то момент времени его сопротивление как и падение напряжения становится равным нулю, а потом и вовсе идёт в отрицательную сторону. На них делали триггеры развёртки в лучевых осциллографах. До недавнего времени вариантов на чем полупроводниковом сделать генератор с частотой ГГц и вовсе выбора не было.

Но про них нынче уже практически забыли. Генераторы и усилители на транзисторах гораздо стабильнее и лучше по характеристикам, а частотный рубеж для транзисторов преодолён.

Когда от диода нужно было падение напряжения, в большинстве схем на моей памяти их ставили последовательно несколько штук. Не проще же тогда использовать светодиод? У него падение больше и в статье про такое применение я рассказал. Те схемы, где в силовой цепи используют диоды для понижения напряжения — плохие схемы. Это значит на стадии проектирования где-то была ошибка и решили извернуться таким образом.

Обычно же прямое падение используется не для гашения лишнего напряжения, а как источник опорного напряжения. Вот там тока 20мА за глаза.

А почему нет? У него небольшая стоимость. Бывают схемы, где опор требуется десятки.


Стабилитроны из транзисторов, или о чем было видео

Моя страница? Новые сообщения. Мои приложения и игры. Мои настройки. Chinese Trad.

Схема устройства для проверки стабилитронов и светодиодов. R1=3,6 Для упрощения конструкции в качестве вольтметра используется тестер или.

Полупроводниковые аналоги стабилитронов

Уже раз говорено-переговорено об этом вопросе и всё равно постоянно возникают тупейшие темы по управлению светодиодами. Уже и FAQов куча понаписано, и в Интернете море информации — а воз и ныне там Для начала давайте повторим, в общем-то, известные сведения о лампах накаливания. Их спираль, выполненная из тугоплавкого вольфрама, представляет собой чисто омическое сопротивление. Поскольку у вольфрама температурный коэффициент сопротивления достаточно велик, то при раскаливании свечении спирали, ее сопротивление существенно не менее, чем в десяток раз увеличивается. В итоге зависимость тока, протекающего через спираль от приложенного к ней напряжения нелинейна. Это позволяет питать лампы, расчитанные, скажем, на В, и вольтами, не особо беспокоясь за их «здоровье». Иногда от них лампы перегорают, но в большей части случаев остаются «живыми».

Разновидности полупроводниковых диодов

Наверняка у многих радиохламеров пылятся в кладовках кучи радиодеталей, неизвестно когда и откуда выпаяных, но внешне похожих на диоды у меня по-крайней мере так. И многих наверное мучают вопросы: как проверить их исправность, нет ли среди них стабилитронов и, если есть, то как узнать напряжение стабилизации этих стабилитронов. Похожие вопросы возникают и по-поводу выпаянных светодиодов: как узнать живые они или нет, как узнать где у них катод, а где анод ноги-то у выпаянных светиков одинаковой длины. Обычные диоды легко прозваниваются большинством мультиметров, но в случае со стабилитронами и светодиодами мультиметры не подходят, — у них слишком маленький тестовый ток и низкое напряжение питания.

Логин или эл. Войти или Зарегистрироваться.

Самоделка, проверяющая стабилитроны, диоды и светодиоды

Регистрация Вход. Ответы Mail. Вопросы — лидеры Квадрокоптер летит токо в верх модель YH 1 ставка. Не взлетает квадрокоптер 1 ставка. Перестал работать Mi band 4 1 ставка. А разве понятие «эфир» можно всерьёз рассматривать в электронике?

Стабилитрон для защиты автомобильных светодиодов от перегорания

Опорные диоды рис. В работе стабилитронов используются режим электрического пробоя при обратном смещении p-n-перехода. При ограниченном протекании тока через стабилитрон режим электрического пробоя может устанавливаться в течении десятков тысяч часов. Нормальным режимом работы стабилитронов является работа при обратном напряжении, соответствующем электрическому пробою p-n-перехода рис. Величина этого коэффициента определяет качество стабилитрона. Для стабилизации напряжений, меньших 3В, используют стабисторы, в которых p-n-переход работает в прямом направлении.

Стабилитрон рассчитан на напряжение В и мощность Вт. В качестве светодиодов применены распространенные smd-светодиоды из китайской.

Устройство для проверки стабилитронов и светодиодов

Что нового? Если это ваш первый визит, рекомендуем почитать справку по сайту. Для того, чтобы начать писать сообщения, Вам необходимо зарегистрироваться. Для просмотра сообщений регистрация не требуется.

Индикатор АКБ на светодиодах схема для начинающих

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: sxematube — светодиод вместо стабилитрона схема

КВ приемник мирового уровня —это очень просто. Может ли такое быть? Противоречие какое-то получается. Диоды действительно не могут стабилизировать ток! Который также обладает выпрямительным эффектом. Они характеризуются очень малым временем переключения и очень низкой величиной накопленного заряда!

Стабилитроны диоды Зенера, Z-диоды предназначены для стабилизации напряжения, режимов работы различных узлов радиоэлектронной аппаратуры.

Как проверить диод мультиметром не выпаивая

Введите электронную почту и получайте письма с новыми самоделками. Не более одного письма в день. Войти Чужой компьютер. В гостях у Самоделкина! Самоделка, проверяющая стабилитроны, диоды и светодиоды. Viktor , 9 Электроника Добавлен 1 комментарий. Доставка новых самоделок на почту Получайте на почту подборку новых самоделок.

Просмотр полной версии : Светодиод с прямым падением напряжения 1,7В. Подскажите, кто знает номенклатуру такого светодиода 5мм , который можно приобрести в городе или где лучше посмотреть. Продавцы многие дать ответ не в состоянии, что у них на прилавке, а разброс приличный. Используются эти диоды в качестве источника опорного напряжения.


Схема простого светодиодного драйвера от 230 В. Описание и расчет

Светодиод (светоизлучающий диод) — это специальный тип диода, который используется в качестве оптоэлектронного устройства. Он проводит ток при прямом смещении, как обычный диод с pn переходом. Однако у этого устройства есть особенность, которая заключается в способности излучать энергию в видимом диапазоне (видимый свет) электромагнитного излучения.

Тестер транзисторов / ESR-метр / генератор

Многофункциональный прибор для проверки транзисторов, диодов, тиристоров…

Подробнее

Главная проблема при использовании светодиода состоит в том, что для его питания необходим постоянный ток. Но основной источник  питания у нас в быту – электросеть с переменным напряжением. Таким образом, чтобы преобразовать источник переменного тока в необходимый для светодиода постоянный ток, нам нужен преобразователь AC/DC.

Наиболее удобный и часто используемый способ сделать это — использовать понижающий трансформатор. Но для питания таких нагрузок, как светодиод, этот способ будет слишком дорогим и не эффективным.

Упомянув все вышеперечисленные факторы, давайте разработаем простую и экономичную схему питания светодиода от бытовой электросети (230 вольт).

Особенностью светодиодного драйвера является то, что он бестрансформаторный. Здесь главным компонентом является разделительный конденсатор, который снижает ток до приемлемой величины.  После чего напряжение выпрямляется полноволновым мостовым выпрямителем, стабилизируется при помощи мощного стабилитрона и только после этого подается на светодиод

Компоненты, необходимые для светодиодного драйвера

  • Резистор 390 кОм
  • Резистор 10 Ом
  • Резистор 22 кОм
  • Резистор 10 кОм
  • Мостовой выпрямитель
  • Пленочный конденсатор 2,2 мкФ 400В
  • Электролитический конденсатор 4,7 мкФ / 400В
  • Электролитический конденсатор 47 мкФ / 25 В
  • Стабилитрон 4,7 В
  • Светодиод  5 мм

Принципиальная схема светодиодного драйвера  с питанием 230 В

Блок питания 0. ..30 В / 3A

Набор для сборки регулируемого блока питания…

Подробнее

Сначала, по схеме первым идет конденсатор номиналом 2,2 мкФ, который одним выводом подключен к одной из линий сети. Здесь следует отметить, что номинальное напряжение выбранного конденсатора должно быть больше, чем напряжение сети,  поэтому мы взяли конденсатор с напряжением 400 В (объясним это далее).

Параллельно этому конденсатору подключен резистор сопротивлением 390 кОм. Назначение этого резистора – разрядить конденсатор после отключения питания (для безопасности).

Помимо этого между мостовым выпрямителем и другой линией сети включен резистор сопротивлением 10 Ом, который работает как предохранитель. После этого резистора у нас идет двухполупериодный мостовой выпрямитель, способный выдерживать ток до 1,5 ампер. Для фильтрации пульсаций, к выходу выпрямителя параллельно подключен конденсатор емкостью 4,7 мкФ с напряжением не менее 400 В.

Чтобы получить стабилизированное напряжение после выпрямителя, мы параллельно подключили стабилитрон.  В схеме использован стабилитрон на напряжение 4,7 В (IN4732A). Кроме того, чтобы ограничить ток,  протекающий через стабилитрон, последовательно с ним подключен резистор 22 кОм. В результате всего этого постоянный ток подается на светодиод после фильтрацией с помощью конденсатора 47 мкФ.

Работа светодиодного драйвера на 230 В

Ключевыми компонентами схемы являются: разделительный конденсатор, стабилитрон и резистор, который ограничивает ток стабилитрона.

  1. Конденсатор номиналом 2,2 мкФ в цепи переменного тока работает как резистор, поэтому он снижает ток от сети. Для расчета величины тока нам нужно знать реактивное сопротивление этого конденсатора. Формула расчета емкостного сопротивления конденсатора:

XC  = (1 / 2πFC)

Подставляя наши значения  C = 2,2 мкФ и F = 50 Гц в формулу, получаем:

ХC  = 1 / 2*3,14*50*0,0000022 = 1447,59 Ом

Таким образом, из закона Ома следует:

I = V / R = 230В / 1447,59 Ом = 158 мА

  1. Конденсатор (4,7 мкФ), используемый для фильтрации выходного сигнала выпрямителя.  Здесь важно подобрать соответствующее номинальное напряжение данного конденсатора. Входной сигнал на мостовом выпрямителе составляет 230 В. Следовательно, максимальное (амплитудное) напряжение можно рассчитать как:

Vmax = V x √2 = 230 x 1,414 = 325,26 вольт

Таким образом, мы нам нужен фильтрующий конденсатор с номинальным напряжением не менее 400 вольт.

  1. Стабилитрон (4,7 В). Постоянное напряжение на выходе выпрямления составляет около 305 вольт. Чтобы сделать его пригодным для питания светодиода, используется стабилитрон. Здесь мы используем стабилитрон на напряжение 4,7 Вольт. Кроме того, для стабилитрона необходимо учитывать три основных момента: последовательно подключенный с ним резистор, его номинальная мощность и номинальная мощность самого стабилитрона.

a) Резистор ограничивает величину тока, протекающего через стабилитрон. Формула, расчета сопротивления токоограничивающего резистора:

RS = VIN — VZ / (IL + IZ)

Здесь:

VIN  — входное напряжение на стабилитроне = 305 вольт.

VZ — напряжение стабилитрона = 4,7 В.

IL — ток нагрузки, т. е. ток, проходящий через светодиод = 5 мА.

IZ — ток стабилитрона = 10 мА.

Подставив все значения, получим RS = 20020 Ом.

b) Вычислим теперь номинальную мощность RS. Это важно рассчитать, потому что это говорит о количестве энергии, которую резистор может рассеять. Номинальная мощность:

 PR = (VIN — VZ ) 2 / RS = (305-4,7) * 2 / 20020 = 4,5 Вт

c) Точно так же мы должны рассчитать номинальную мощность стабилитрона. Номинальная мощность стабилитрона:

 PZ = ((VIN — VZ ) * VZ ) / RS = ((305-4,7) * 4,7) / 20020 = 0,07 Вт

Теперь давайте обсудим несколько преимуществ, недостатков и ограничений данной схемы.

Преимущества

Используя вышеуказанную схему, мы можем управлять светодиодами напрямую от электросети. Схема проста и рентабельна, так как это бестрансформаторный драйвер. Для однофазного питания, как правило, в домашних условиях, эта схема подходит лучше всего.

Ограничения

Эта схема не является безопасной, так как здесь непосредственно используется сетевое питание 230 В переменного тока без гальванической развязки!

Применение

Может использоваться для систем домашнего освещения. При необходимости схему также можно использовать в качестве индикатора.

Портативный паяльник TS80P

TS80P- это обновленная версия паяльника TS80 Smart, работающий от USB…

Подробнее

Как работают светодиоды и их типы, поляризация и расчет резисторов

Каждый светоизлучающий диод имеет p-n-переход. Люминесценция возникает, когда электроны и дырки рекомбинируют на электронно-дырочном переходе. P-n-переход образуется при соединении двух полупроводников с разными типами проводимости. Материал n-типа легирован электронами, а p-типа – дырками.

Содержание

Светодиоды – как они работают, поляризация, расчет резисторов

Светодиоды являются одним из самых популярных электронных компонентов, используемых практически в каждой схеме. Выражение “мигающие светодиоды” часто используется для обозначения первой задачи при проверке реализуемости схемы. В этой статье мы узнаем, как работают светодиоды, проведем краткий обзор их типов и рассмотрим практические вопросы, такие как определение полярности и расчет резистора.

Основными функциональными и эксплуатационными параметрами светодиодных светильников являются:

Исторически изобретателями светодиода считаются физики Х. Раунд, О. Лосев и Н. Холоняк, которые по-своему завершили технологию в 1907, 1927 и 1962 годах соответственно:

  1. Г. Х. Раундт изучал излучение света полупроводниковым диодом и открыл электролюминесценцию.
  2. О. V. В ходе своих экспериментов Лосев открыл электролюминесценцию полупроводникового перехода и запатентовал “световое реле”.
  3. Н. Холоньяк считается изобретателем первого светодиода, используемого на практике.

Светоизлучающий диод Холоньяка светился в красном спектре. Его преемники и дизайнеры более поздних лет разработали желтые, синие и зеленые светодиоды. Первый элемент высокой яркости для использования в волоконно-оптических линиях был разработан в 1976 году. Синий светодиод был разработан в начале 1990-х годов трио японских ученых – Накамурой, Амано и Акасаки.

Эта разработка была чрезвычайно дешевой и, по сути, открыла эру повсеместного использования светодиодов. В 2014 году японские инженеры были удостоены за это Нобелевской премии по физике.

В современном мире светодиоды распространены повсеместно:

  • в наружном и внутреннем освещении с помощью светодиодных ламп и светодиодных лент;
  • в качестве индикаторов для буквенно-цифровых дисплеев;
  • в рекламных устройствах: бегущие строки, уличные дисплеи, стенды и т.д;
  • в светофорах и уличном освещении;
  • В дорожных знаках со светодиодным оборудованием;
  • В USB-устройствах и игрушках;
  • В подсветке телевизионных дисплеев, мобильных устройств.

Он производится по одной из трех разработанных технологий:

Как изготавливаются и работают светодиоды

Светоизлучающие полупроводники широко используются для управления системами освещения и в качестве индикаторов электрического тока. Это электронные устройства, которые работают под воздействием приложенного напряжения.

Поскольку их значение невелико, эти источники являются низковольтными устройствами с более высокой степенью безопасности в отношении воздействия электрического тока на организм человека. Риск получения травмы возрастает, если для освещения используются источники перенапряжения, например, бытовые источники питания, для которых требуются специальные блоки питания.

Характерной особенностью светодиодных конструкций является большая механическая прочность корпуса по сравнению с лампами Ильича и люминесцентными лампами. При правильном использовании они работают долго и надежно. Срок их службы в 100 раз больше, чем у ламп накаливания, даже до ста тысяч часов.

Однако это число является типичным для индикаторных конструкций. Мощные источники света потребляют больше тока, и срок их службы сокращается в 2÷5 раз.

Светодиодный дизайн

Традиционный индикаторный диод выполнен в эпоксидном корпусе диаметром 5 мм с двумя выводами для подключения к цепям электрического тока: анод и катод. Визуально они отличаются по длине. В новом устройстве без разрезанных контактов катод короче.

Запомнить это помогает простое правило: с буквы “К” начинаются оба слова:

Когда ножки светодиода отрезаны, анод можно определить, приложив напряжение 1,5 В к контактам обычной пальчиковой батарейки: свет появляется, когда полярности совпадают.

Монокристаллический активный светоизлучающий полупроводник представляет собой прямоугольный параллелепипед. Он размещен рядом с параболическим отражателем из алюминиевого сплава и установлен на подложке с непроводящими свойствами.

На конце прозрачного полимерного светового тела находится линза, которая фокусирует световые лучи. Это вместе с отражателем образует оптическую систему, которая формирует угол пучка света. Это характеризуется диаграммой направленности светодиода.

Он характеризуется боковым отклонением света от геометрической оси всей структуры, что приводит к повышенному рассеиванию. Это явление возникает из-за незначительных производственных нарушений, а также старения оптических материалов в процессе эксплуатации и других факторов.

В нижней части корпуса может быть размещена алюминиевая или латунная планка, выполняющая роль теплоотвода для рассеивания тепла, выделяемого при протекании электрического тока.

Этот принцип конструкции широко используется. Другие полупроводниковые источники света, основанные на этом принципе, создаются с использованием других форм элементов конструкции.

Принципы излучения света

Полупроводниковый переход типа p-n подключен к источнику постоянного напряжения в соответствии с полярностью выводов.

Внутри контактного слоя веществ p- и n-типа начинается движение свободных отрицательно заряженных электронов и дырок, имеющих знак положительного заряда. Эти частицы направляются к полюсам, которые их притягивают.

В переходном слое заряды рекомбинируют. Электроны переходят из полосы проводимости в валентную полосу, проникая на уровень Ферми.

Таким образом, часть их энергии высвобождается с испусканием световых волн различных спектров и яркости. Частота волны и передача цвета зависят от типа смешанных материалов, из которых изготовлен p-n-переход.

Чтобы излучать свет внутри ядра полупроводника, должны быть выполнены два условия:

1. полоса пропускания пространства в активной области должна быть близка к энергии излучаемых квантов в частотном диапазоне, видимом человеческим глазом;

2. чистота материалов полупроводниковых кристаллов должна быть высокой, а количество дефектов, влияющих на процесс рекомбинации, должно быть как можно меньше.

Эта техническая проблема может быть решена несколькими способами. Одним из них является образование нескольких слоев p-n-переходов при формировании сложной гетероструктуры.

Влияние температуры

При увеличении напряжения источника ток через полупроводниковый слой возрастает, и свечение увеличивается: в единицу времени в зону рекомбинации попадает больше зарядов. Одновременно происходит нагрев токопроводящих элементов. Его значение критично для материала внутренних проводников тока и материала p-n-перехода. Чрезмерная температура может повредить их, разрушив.

В светодиодах энергия электрического тока преобразуется в свет напрямую, без лишних процессов: не так, как в лампах накаливания. Это приводит к минимальной потере полезной мощности из-за низкого нагрева проводящих элементов.

Это создает высокий уровень эффективности этих источников. Однако их следует использовать только там, где сама конструкция защищена, блокирована от внешнего нагрева.

Особенности световых эффектов

При рекомбинации дырок и электронов в различных составах вещества p-n-перехода возникает различное световое излучение. Обычно он характеризуется параметром квантового выхода – количеством световых квантов, испускаемых на одну рекомбинированную пару зарядов.

Она возникает и происходит на двух уровнях СИД:

1. в самом полупроводниковом переходе – внутренний;

2. внутри светодиодной структуры в целом – внешний.

На первом уровне квантовая эффективность правильно изготовленных монокристаллов может достигать значений, близких к 100%. Однако это требует больших токов и сильного теплоотвода.

Внутри самого источника, на втором уровне, часть света рассеивается и поглощается компонентами конструкции, тем самым снижая общую эффективность излучения. Максимальная квантовая эффективность здесь гораздо ниже. Светодиоды, излучающие красный спектр, имеют максимальное значение 55%, а синие светодиоды имеют еще более низкое значение 35%.

Виды цветового светопропускания

Современные светодиоды излучают:

Желто-зеленый, желтый и красный спектры

В основе p-n-перехода лежат фосфиды галлия и арсениды галлия. Эта технология была внедрена в конце 1960-х годов для индикаторов электронных устройств и панелей управления транспортным оборудованием, рекламных щитов.

Эти приборы сразу же превзошли основной источник света того времени – лампы накаливания – по светоотдаче, надежности, долговечности и безопасности.

Синий спектр

Излучатели с синим, сине-зеленым и особенно белым спектрами долгое время были непригодны для практического использования из-за сложности комплексного решения двух технических проблем:

1. ограниченный размер полосовой щели, в которой происходит рекомбинация;

2. требования к высокому содержанию примесей.

Для каждого шага увеличения яркости синего спектра требовалось увеличение квантовой энергии за счет увеличения ширины запрещенной зоны.

Эта проблема была решена путем включения в полупроводниковое вещество карбидов SiC или нитридов кремния. Однако оказалось, что решения первой группы имеют слишком низкую эффективность и низкую квантовую эффективность эмиссии для одной рекомбинантной пары зарядов.

Включение твердых растворов на основе селенида цинка в полупроводниковый переход позволило увеличить квантовую эффективность. Однако такие диоды имели повышенное электрическое сопротивление на переходе. Из-за этого они быстро перегревались и перегорали, а сложные в изготовлении конструкции теплоотвода работали неэффективно.

Впервые синий светодиод был создан с использованием тонких слоев нитрида галлия, нанесенных на сапфировую подложку.

Белый спектр

Белый спектр может быть получен с помощью одной из трех разработанных технологий:

1. смешивание цветов по методике RGB;

2. нанесение трех слоев красного, зеленого и синего люминофора на ультрафиолетовый светодиод

3. покрытие синего диода слоями желто-зеленого и зелено-красного люминофора.

В первом методе на одном кристалле размещаются три отдельных кристалла, каждый из которых излучает свой спектр RGB. Благодаря оптической системе на основе линз, эти цвета смешиваются для получения полностью белого цвета.

В альтернативном методе смешение цветов достигается путем последовательного воздействия ультрафиолетового излучения на три составляющих слоя люминофора.

Особенности техники белого спектра

Метод RGB

Активируйте различные комбинации монокристаллов в алгоритме управления освещением, последовательно комбинируя их вручную или с помощью автоматической программы;

создают различные оттенки цвета, меняющиеся с течением времени

создавать эффектные световые комплексы для рекламы.

Цветные елочные гирлянды – простой пример такой реализации. Подобные алгоритмы также широко используются дизайнерами.

Недостатками светодиодных конструкций RGB являются:

неоднородный цвет светового пятна в центре и по краям;

неравномерный нагрев и отвод тепла от поверхности матрицы, что приводит к разной скорости старения p-n-переходов, влияет на цветовой баланс, изменяя общее качество белого спектра.

Эти дефекты обусловлены различным расположением монокристаллов на поверхности подложки. Их трудно исправить и отрегулировать. Из-за этой технологии модели RGB являются одними из самых сложных и дорогостоящих в разработке.

Светодиоды с люминофорами

Они проще в проектировании, дешевле в производстве, более экономичны с точки зрения излучения светового потока на единицу мощности.

Для них характерны недостатки:

В люминофорном слое происходят потери световой энергии, которые снижают световой поток;

Сложность технологии нанесения равномерного слоя люминофора влияет на качество цветовой температуры;

Люминофор имеет меньший срок службы, чем сам светодиод, и быстрее стареет в процессе использования.

Особенности различных конструкций светодиодов

Модели продуктов с люминофором и RGB созданы для различных промышленных и бытовых применений.

Варианты питания

Первые светодиоды массового производства потребляли ток около 15 мА при напряжении постоянного тока чуть менее 2 В. Современные изделия имеют более высокие характеристики: до четырех вольт и 50 мА.

Светодиоды для освещения питаются тем же напряжением, но потребляют несколько сотен миллиампер. В настоящее время производители активно разрабатывают и проектируют устройства с силой тока до 1 А.

Для увеличения светового потока создаются светодиодные модули, которые могут использовать последовательное напряжение питания для каждого элемента. В этом случае его значение увеличивается до 12 или 24 В.

При подаче напряжения на светодиод необходимо обращать внимание на полярность. В противном случае ток не течет, и свечение отсутствует. Если используется синусоидально изменяющийся сигнал, светиться будет только положительная полуволна. Сила тока также изменяется пропорционально по закону появления соответствующей величины тока с направлением полюса.

Необходимо учитывать, что при обратном напряжении возможен пробой полупроводникового перехода. Это происходит при напряжении выше 5 В на одном монокристалле.

Управление

Для регулировки яркости излучаемого света используется один из двух методов управления:

1. величина подключаемого напряжения;

Первый метод прост, но неэффективен. Если напряжение падает ниже определенного порога, светодиод может просто погаснуть.

Метод ШИМ, с другой стороны, устраняет это явление, но является гораздо более технически сложным для реализации. Ток, протекающий через полупроводниковый переход монокристалла, не является постоянным, а представляет собой высокочастотный импульсный ток с величиной от нескольких сотен до тысячи герц.

Изменяя ширину импульсов и промежутки между ними (процесс, известный как модуляция), можно регулировать яркость света в широком диапазоне. Формированием этих токов монокристаллами занимаются специальные программируемые блоки управления со сложными алгоритмами.

Спектр излучения

Частота света, излучаемого светодиодом, находится в очень узком диапазоне. Это называется монохроматическим. Он принципиально отличается от спектра длин волн, излучаемых солнцем или нитью накаливания в обычных лампах накаливания.

Существует много споров о воздействии такого света на человеческий глаз. Однако результаты серьезных научных анализов на эту тему нам неизвестны.

Производство

В производстве светодиодов используется только автоматизированная линия, в которой роботы работают по заранее разработанной технологии.

Физический труд человека полностью исключен из производственного процесса.

Обученные специалисты следят только за правильным ходом технологии.

Излучающий кристалл расположен на катоде, который имеет форму флажка и соединен с анодом тончайшей проволокой. Существуют модели с двумя и тремя разноцветными кристаллами в одном корпусе с двумя-четырьмя выводами. Кроме того, в корпус может быть встроен микропроцессор, который управляет последовательностью кристаллов или устанавливает чистоту их мигания. Светодиоды с гнездом DIP отличаются низким током и используются в подсветке, системах отображения и гирляндах.

Принцип работы светодиодов

Несмотря на технологические особенности, рассмотренные выше, работа всех светодиодов основана на общем принципе светоизлучающего элемента. Преобразование электрического тока в свет происходит в кристалле, который состоит из полупроводников с различными типами проводимости. Материал с проводимостью n получают путем легирования его электронами, а материал с проводимостью p – дырками. Таким образом, в соседних слоях создаются дополнительные носители заряда в противоположном направлении. При подаче постоянного напряжения электроны и дырки начинают двигаться к p-n-переходу. Заряженные частицы преодолевают барьер и начинают рекомбинировать, вызывая протекание электрического тока. Процесс рекомбинации дырки и электрона в p-n-переходе сопровождается выделением энергии в виде фотона.

В целом, это физическое явление применимо ко всем полупроводниковым диодам. Однако в большинстве случаев длина волны фотона находится за пределами видимого спектра. Чтобы привести в движение элементарную частицу в диапазоне 400-700 нм, ученым пришлось провести множество экспериментов с подбором соответствующих химических элементов. В результате появились новые соединения: арсенид галлия, фосфид галлия и их более сложные формы, каждая из которых характеризуется разной длиной волны и, соответственно, разным цветом излучения.

Помимо полезного света, излучаемого светодиодом, на p-n-переходе выделяется тепло, которое снижает эффективность полупроводникового прибора. Поэтому при разработке мощных светодиодов необходимо уделять внимание эффективному отводу тепла.

Конструкция состоит из полупроводникового кристалла, расположенного на бусине. Вокруг него размещается корпус с контактными штырьками и оптическая система из пластиковой линзы. Размеры устройства очень малы – самые большие 3*2 мм.

Светодиод представляет собой полупроводниккоторый производит видимое излучение при прохождении через него электрического тока. Именно это принципиально отличает его от всех других ламп. В обычных вариантах нить накала или газ, заполняющий трубку или корпус, светится от тепла. Полупроводник не нагревается. Излучение – это реакция материала на прохождение тока, а не нагрев какой-либо части.

Светодиод дает почти монохроматическое излучение с определенной цветовой температурой. Полупроводники генерируют цветное излучение любого оттенка. В отличие от обычной лампочки, которая может менять цвет только с помощью светофильтра, полупроводник просто излучает красный или синий свет.

Важным преимуществом светодиодов является их возможность создания направленного светового луча. При использовании обычных источников света свет рассеивается во всех направлениях, и направление может быть определено только формой светильника и плафона. Полупроводник генерирует направленный свет под углами от 15 до 180 углов. Уличный фонарь такого типа освещает дорогу под ногами прохожего, а не воздух в переулке.

В 1909 году Генри Раунд и Маркони Лебс впервые описали электролюминесценцию. В 1923 году советский инженер Лосев запатентовал устройство под названием “световое реле”, в котором источником света является полупроводниковый переход. Однако только в 1961 году инфракрасный светодиод, разработанный Ником Холоньяком, нашел промышленное применение. Источник белого света, который можно было бы использовать для освещения, был разработан только в начале 1990-х годов и появился на рынке только в 1993 году.

Принцип работы

Он состоит из полупроводникового чипа, размещенного на плате. Вокруг него расположен корпус с контактными штырьками и оптическая система из пластиковой линзы. Размеры устройства очень малы – самые большие 3*2 мм.

Когда электрический ток течет в прямом направлении, носители заряда – электроны и дырки – перемещаются относительно друг друга. Они рекомбинируют на обедненном слое диода и, благодаря изменению энергетических уровней электронов, излучают оптический свет.

Иногда рассеиваемая мощность или номинальная мощность диода также указывается в технических характеристиках. Если оно дано, его нельзя превышать. Вы уже знаете, как это рассчитать из предыдущего примера. Однако, если мощность не указана, вы можете использовать ток в качестве ориентира.

Стабилитрон

В английской литературе стабилитрон называют диодом Зенера. Это то же самое, что и диод, при прямом подключении. Но сейчас мы поговорим только об обратной связи. При обратном включении диода Зенера происходит обратимый пробой, т.е. при определенном напряжении на диоде Зенера начинает течь ток. Этот пробой является совершенно нормальным режимом работы стабилизатора, в отличие от диода, где диод просто выходит из строя при достижении номинального обратного напряжения. В этом случае ток, протекающий через стабилитрон в режиме отказа, может меняться, в то время как падение напряжения на стабилитроне остается практически неизменным.

Что это нам дает? По сути, это стабилизатор напряжения с низким энергопотреблением. Стабилитрон обладает всеми теми же свойствами, что и диод, плюс имеется стабилизирующее напряжение Uст или номинальное напряжение зенера. Это определяется при определенном токе стабилизации Ist или испытательном токе. Минимальный и максимальный ток стабилизации также указан в документации на стабилизирующие диоды. При изменении тока от минимального до максимального напряжение стабилизации изменяется незначительно, но только незначительно. Смотрите вольт-амперные характеристики.

Рабочий диапазон тока стабилизации отмечен зеленым цветом. На рисунке видно, что напряжение в рабочем диапазоне практически постоянно при широком диапазоне тока, протекающего через стабилизатор.

Для достижения рабочего диапазона необходимо установить ток стабилизации в диапазоне [Iст. мин – Iст. макс] с помощью резистора точно так же, как в примере со светодиодом (кстати, можно использовать и источник тока). Только, в отличие от светодиода, стабилитрон переключается в противоположном направлении.

Если ток меньше Ist min, то стабилизатор не откроется, а если больше Ist max, то это приведет к необратимому тепловому разрушению, т.е. стабилитрон просто сгорит.

Вычисление стабилитрона

Давайте рассмотрим пример нашего рассчитанного трансформаторного источника питания. У нас есть источник питания, выдающий минимум 18 В (в действительности он больше, из-за трансформатора 230/15 В, лучше измерять в реальной схеме, но сейчас не об этом), способный выдавать 1 А. Нужно запитать нагрузку с максимальным током потребления 50мА при стабилизированном напряжении 15В (пусть это будет, например, какой-нибудь абстрактный оп-амп, у них более-менее такое потребление).

Такая слабая нагрузка была выбрана не случайно. Стабилитроны – это довольно маломощные стабилизаторы. Они должны быть спроектированы таким образом, чтобы ток всей нагрузки плюс минимальный ток стабилизации Iст. мин. может проходить через него, не перегреваясь. Это необходимо, поскольку ток через резистор R1 распределяется между стабилизатором и нагрузкой. Ток в нагрузке может быть непостоянным, или нагрузка может быть полностью выведена из цепи. По сути, это параллельный стабилизатор, т.е. весь ток, который не идет на нагрузку, забирает стабилизатор. Это похоже на первый закон Кирхгофа I = I1 + I2, только здесь I = Iнагр + Iст. мин.

Поэтому следует выбрать золотой статор с напряжением стабилизации 15 В. Для регулировки тока, протекающего через стабилитрон, всегда необходим резистор (или источник тока). Резистор R1 понизит напряжение 18 – 15 = 3 В. Через резистор R1 будет протекать ток Iнагр + Iст мин. Предположим, что Ist min = 5 мА, что более или менее достаточно тока для всех стабилизирующих резисторов до 100 В. При напряжении выше 100 В можно считать, что оно составляет 1 мА или меньше. Можно принимать Ist. мин и более, но это только бесполезно нагреет стабилитрон.

Таким образом, по R1 Ir1 = Iнагр. + Iст. мин = 50 + 5 = 55 мА. Из закона Ома сопротивление R1 = U / I = 3 / 0,055 = 54,5 Ом, где U и I – напряжение на резисторе и ток через резистор. Выберите ближайшее стандартное последовательное сопротивление 47 Ом, ток через защелку будет немного больше, но ничего страшного. Можно даже рассчитать, общий ток: Ir1 = U / R = 3 / 47 = 0,063A, а затем минимальный ток через стабилитрон: 63 – 50 = 13 мА. Мощность резистора R1: P = U * I = 3 * 0,063 = 0,189 Вт. Выберите стандартный резистор мощностью 0,5 Вт. Кстати, рекомендую не превышать мощность резистора на Pmax/2, он прослужит дольше.

Стабилизатор также рассеивает мощность в виде тепла, в худшем случае это будет P = Ust * (Inagr + Ist) = 15 * (0,050 + 0,013) = 0,945 Вт. Стабилитроны выпускаются разной мощности, ближайший – 1 Вт, но тогда температура корпуса при мощности около 1 Вт будет где-то 125 градусов C, вам лучше использовать блок питания мощностью 3 Вт. Стабилитроны выпускаются мощностью 0,25, 0,5, 1, 3, 5 Вт и т.д.

Первый запрос в Google “стабилитрон 3 Вт 15 В” дал вам 1N5929BG. Затем вы ищете “datasheet 1N5929BG”. В техническом паспорте указан минимальный ток стабилизации 0,25 мА, что меньше 13 мА, и максимальный 100 мА, что больше 63 мА, так что это нам подходит.

Вот, в принципе, и весь расчет. Да, этот регулятор не идеален, его внутреннее сопротивление не равно нулю, но он прост и дешев и гарантированно работает в определенном диапазоне тока. Кроме того, поскольку это параллельный стабилизатор, ток питания будет постоянным. Более мощные стабилизаторы можно получить, допаяв транзистор, но это тема для другой статьи, о транзисторах.

Обычно невозможно проверить неисправность с помощью простого мультиметра. При более или менее высоковольтном регуляторе напряжения на щупах просто не хватает. Единственное, что вы можете сделать, это проверить, что диод нормально проводит в прямом направлении. Но это косвенно гарантирует, что он будет работать.

Стабилитроны также могут использоваться в качестве источников опорного напряжения, но они шумные. Для этого выпускаются специальные малошумящие регуляторы, но их цена в моем понимании зашкаливает за кусок кремния, лучше немного добавить и купить интегральный источник с лучшими характеристиками.

Существует также множество полупроводниковых приборов, похожих на диод: тиристор (управляемый диод), симистор (симметричный тиристор), диод (открывается импульсно только при достижении определенного напряжения), варикап (с переменной емкостью), что-то еще. Первые пригодятся вам в силовой электронике при создании управляемых выпрямителей или активных регуляторов нагрузки. Я не сталкивался с последним уже около 10 лет, поэтому оставлю эту тему в вики для ознакомления, по крайней мере, о тиристоре.

Светодиод

в качестве стабилитрона. Примечание разработчика 37 — блог электроники Мохана

D.Mohankumar


Что делать, если вам нужно низкое напряжение менее 3 вольт в качестве опорного напряжения для цепи? Обычно мы используем низковольтный стабилитрон, чтобы подать низкое напряжение на определенный участок цепи. А вот стабилитрон ниже 3,1 В нет в наличии. Так что используйте этот простой метод. Светодиод может действовать как стабилитрон, чтобы дать опорное напряжение. Каждый тип светодиода имеет прямое падение напряжения в диапазоне от от 1,7 В до 3,3 В . Это прямое падение напряжения немного увеличивается при увеличении входного напряжения. Это связано с увеличением светимости светодиода. Итак, давайте воспользуемся светодиодом, чтобы он выполнял работу стабилитрона.

Ничего сложного. Подключите светодиод к токоограничивающему резистору и снимите напряжение с соединения резистора и анода светодиода. Вы получите опорное напряжение. Опорное напряжение от трех типовых светодиодов показано на рисунке. Вы можете использовать другие светодиоды для других опорных напряжений. На изображениях ниже показано прямое падение напряжения всех доступных сейчас светодиодов. Токоограничивающий резистор 470 Ом ограничивает ток светодиода примерно до 10 мА.

Примечание . Здесь измеряется эталонное напряжение с использованием регулируемого источника питания 5 В. Если входное напряжение составляет 9 или 12 В, прямое падение напряжения увеличится с 0,1 В до 0,3 В. Например, здесь красный светодиод дает 1,7 В при входе 5 вольт. Оно будет 1,8 В, если входное напряжение равно 9 или 12 В.

Изображения, показывающие прямое падение напряжения различных светодиодов при регулируемом источнике питания 5 В

Нравится:

Нравится Загрузка…

Опубликовано в Статьи, Схема, Компоненты, Дизайн, Электроника, Теория электроники, Хобби, Схемы для хобби, Домашние схемы, Как работают компоненты, Блок питания, Методы, Утилиты, Теги: 5-мм светодиод, 8-мм светодиод, Синий светодиод, прямое падение напряжения, Прямое падение напряжения светодиода, зеленый светодиод, яркий светодиод, как использовать светодиод в качестве опорного, ИК-светодиод, ИК-светодиод Rx, ИК-светодиод Tx, светодиод в качестве стабилитрона, розовый светодиод, красный светодиод, опорное напряжение, белый светодиод

  • 2 730 534
Ищи:
facebook.com/Hobby-Kits-1678829222332062/»> Наборы для хобби на Facebook
  • Монитор заряда литиевой батареи
  • Беспроводной генератор электроэнергии
  • Сенсорный активированный переключатель
  • Датчик движения
  • Солнечный уличный фонарь
  • 10 Недостатки разрешения детям иметь сотовые телефоны в школах
Вход в электронную библиотеку Выбрать месяц Август 2021 Июль 2021 Июнь 2021 Май 2021 Январь 2021 Сентябрь 2020 Июнь 2020 Апрель 2020 Июль 2019 Май 2019 Январь 2019 Июль 2018 Июнь 2018 Октябрь 2017 Сентябрь 2017 Март 2017 Октябрь 2016 Август 2016 Ноябрь 2015 г. октябрь 2015 г. Сентябрь 2015 г. Август 2015 г., июнь 2015 г., май 2015 г., апрель 2015 г. Март 2015 г. Февраль 2015 г. Январь 2015 г. Ноябрь 2014 г., июнь 2014 г., май 2014 г. Январь 2014 г. Декабрь 2013 г. Октябрь 2013 г. Сентябрь 2013 г. Февраль 2013 г. Январь 2013 г. Декабрь 2012 г., Ноябрь 2012 г. 2012 г. Сентябрь 2012 г. 2012 г. 2012 г. 2012 Май 2012 г. , апрель 2012 г. Март 2012 г., февраль 2012 г., январь 2012 г., декабрь, 2011 г., ноябрь 2011 г., октябрь 2011 г., сентябрь 2011 г., август 2011 г., июнь 2011 г., июнь 2011 г., апрель 2011 г., март 2011 г., февраль 2011 г., январь 2011 г., декабрь 2010 г., ноябрь 2010 г., октябрь 2010 г., сентябрь 2010 г., август 2010 г., июнь, июнь 2010 г., май 2010 г. апрель 2010

Для этого слайд-шоу требуется JavaScript.

Введите адрес электронной почты, чтобы получать обновления

Адрес электронной почты:

Присоединяйтесь к 2196 другим подписчикам

Получить схему
Спроси что-нибудь. Мы ответим
Учись, пиши впечатление
Сконструировать схему, Интересно

  • 10 Недостатков разрешения детям иметь сотовые телефоны в школах

  • Как снизить энергопотребление холодильника

  • Сильноточный бестрансформаторный блок питания. Домашняя инженерная сеть 24

© Д.Моханкумар – dmohankumar.wordpress.com. 2021

Несанкционированное использование и/или копирование этого материала без письменного разрешения автора и/или владельца этого блога строго запрещено. Выдержки и ссылки могут быть использованы при условии полного и четкого указания авторства D.Mohankumar и dmohankumar.wordpress. com с соответствующим и конкретным направлением к исходному контенту.

Нет предстоящих событий

  • Угол проекта
  • О
  • Колонка для начинающих
  • Биология
  • Расчеты
  • Схемотехника
    • Как определить номинал пронумерованного конденсатора
  • Схемы
  • Компьютер и Интернет
  • Контакт
  • CSIR — страница экзамена UGC
  • Экзаменационный лист CSIR-UGC NET 1
  • Спецификации
  • Легкая электроника
  • Электроника
    • Вива Пейдж
  • Теория электроники
  • Факты по биологии
  • Факты об электронике
  • Факты, которые нужно знать
  • Обратная связь
  • Обсуждение форума
  • Схемы хобби
  • Домашние цепи
  • Как это работает
  • Изображения компонентов
  • Инвертор, аккумулятор и зарядное устройство
  • Лабораторное руководство
  • Науки о жизни
  • Мини-проекты
  • ПРОЕКТ МОБИЛЬНЫХ ЖУКОВ
  • Ссылки Мохана
  • Самые популярные посты
  • Наиболее часто используемые схемы
  • Онлайн-поддержка
  • Презентация Power Point
  • Быстрые ссылки
  • Быстрые ссылки
  • Рефереры
  • Краткие заметки по биологии
  • Страница студента
  • Советы и рекомендации
  • Верхние цепи
  • Советы по устранению неполадок
  • УГ Стрим
  • Полезные ссылки
  • РТ @coastal8049: Ну вот, ребята, сигнал орбитального аппарата #Chandrayaan2 теперь громкий и четкий. #Queqiao виден прямо над ним. DSN24 разогревает с… 3 года назад
  • RT @narendramodi: Большое спасибо @hhshkmohd за его любезное предложение поддержать жителей Кералы в это трудное время. Его озабоченность исх… 4 года назад
Follow @dmohankumar3My TweetsMOBILE BUG
  • Монитор заряда литиевой батареи 3 августа 2021 г.
  • Беспроводной генератор электроэнергии 7 июля 2021 г.
  • Сенсорный активированный переключатель 3 июля 2021 г.
  • Датчик движения 3 июля 2021 г.
  • Солнечный уличный фонарь 27 июня 2021 г.
  • Датчик пламени 27 июня 2021 г.
  • Детектор тепла 27 июня 2021 г.
  • Автоматический уличный свет 25 июня 2021 г.
  • Зарядное устройство для ионно-литиевых аккумуляторов Cc Cv 29 мая 2021 г.
  • Как обслуживать трубчатую батарею 29 мая 2021 г.
  • Тестер непрерывности 29 января 2021 г.
  • Охранник шкафчика 28 января 2021 г.
  • Генератор мульти сирен 28 января 2021 г.
  • Индикатор зарядки аккумулятора 28 января 2021 г.
  • Звонок с датчиком движения 26 января 2021 г.
  • Сильноточный переменный источник питания 26 января 2021 г.
  • Тестер пульта дистанционного управления телевизором 26 января 2021 г.
  • Bluetooth-динамик 25 января 2021 г.
  • Мини аварийное освещение 25 января 2021 г.
  • Необычная светодиодная мигалка 24 января 2021 г.
  • Сигнализация о переполнении резервуара для воды 24 января 2021 г.
  • Солнечный садовый свет 21 января 2021 г.
  • Мигающая лампа переменного тока 20 января 2021 г.
  • Простая пожарная сигнализация 19 января 2021 г.
  • Автоматический ночной светодиод 19 января 2021 г.
  • Автоматическое наружное освещение 19 января 2021 г.
  • Мигающий индикатор питания 19 января 2021 г.
  • LM 317 Переменный источник питания 18 января 2021 г.
  • Индикатор уровня заряда батареи 3,7 В 17 января 2021 г.
  • Ночной светодиод с питанием от сети переменного тока 17 сен 2020
  • Точное значение резистора для светодиода мощностью 1 Вт 16 сен 2020
  • Усилитель постоянного тока постоянного тока с вольтамперметром 16 сен 2020
  • Простой сигнал тревоги при сбое питания 13 сен 2020
  • PIR-светильник с питанием от сети переменного тока 13 сен 2020
  • Цифровой вольтамперметр и его подключения 12 сен 2020
  • Зарядное устройство для свинцово-кислотных и трубчатых аккумуляторов 12 сен 2020
  • Простой тестер линии 11 сен 2020
  • Диспенсер для бесконтактного жидкого мыла 8 июня 2020 г.
  • Пятиступенчатый индикатор уровня воды – школьный проект 1 30 апр 2020
  • Чувствительная пожарная сигнализация 5 июля 2019 г.
  • Сигнал тревоги о переполнении резервуара для воды 4 июля 2019 г.
  • Свет датчика движения 28 мая 2019 г.
  • Триггер Шмитта операционного усилителя 27 мая 2019 г.
  • Компаратор напряжения 27 мая 2019 г.
  • Светодиод состояния питания 27 мая 2019 г.
  • светодиод в сети переменного тока 16 мая 2019 г.
  • Защита от перенапряжения 15 мая 2019 г.
  • Простой сигнал тревоги при сбое питания 14 мая 2019 г.
  • Система сигнализации об утечке газа 13 января 2019 г.
  • Система наблюдения за домом на основе ИК-датчика 13 января 2019 г.
Светодиод 1 Вт Конденсатор переменного тока Автоматический свет зарядное устройство зарядка батареи Обслуживание батареи Монитор батареи до н.э.547 547 г. до н.э. до н.э.557 Двоичный счетчик Bluetooth конденсатор Конденсаторный блок питания CD4060 Сотовый телефон компьютер Аварийная лампа ЭДС Пожарная тревога флэш-память IC555 Инфракрасный Интегральная схема ИК-светодиод ИК-датчик ЖК ЛДР Свинцово-кислотный аккумулятор ВЕЛ Светодиодная лампа Светодиодный светодиодный резистор Светодиод Жидкокристаллический дисплей Литий-ионный аккумулятор LM3914 Мобильный телефон Мобильный телефон Моностабильный МОП-транзистор комар Фотодиод Фототранзистор Пьезоэлектричество Пьезоэлемент ИК-датчик Пиксель Сила Источник питания Регулируемый источник питания Реле Резистор триггер Шмитта СКВ Интеллектуальная карточка SMPS солнечная батарея Солнечная батарея Солнечная энергия Солнечная панель Защита от шипов стресс термистер Бестрансформаторный блок питания симистор ТСОП 1738 трубчатая батарея УЗИ Видимый спектр Напряжение белый светодиод Белая светодиодная лампа X номинальный конденсатор Зенер

Август 2015 г.
М Т Вт Т Ф С С
  1 2
3 4 5 6 7 8 9
10 11 12 13 14 15 16
17 18 19 20 21 22 23
24 25 26 27 28 29 30
31  

Механизм и использование стабилитрона, светодиода и фотодиода

Существует множество диодов, но в этом посте мы уделим особое внимание стабилитрону, светодиоду и фотодиоду. Здесь мы обсудим механизм, символы, использование и основные термины, связанные с этими диодами. Итак, давайте углубимся в это.

Содержание

Стабилитрон

Стабилитрон представляет собой высоколегированный диод с p-n переходом, имеющий резкое напряжение пробоя , т.е. в отличие от обычных диодов с p-n переходом, он проводит ток при определенном фиксированном обратном напряжении.

Обозначения цепей

 

Вольт-амперные характеристики

Механизмы пробоя

Лавинный пробой

Когда приложенное обратное напряжение смещения на p-n переходе мало, мы получаем небольшой ток из-за неосновных носителей. Если мы еще больше увеличим обратное напряжение смещения, то достигнем определенной точки, после которой приложенное поле становится настолько сильным, что термически генерируемые носители заряда получают достаточную энергию. Когда заряды начинают течь через соединение, они просто ударяются о неподвижные ионы и разрывают ковалентную связь из-за своей высокой энергии. Эта разорванная ковалентная связь создает новую электронно-дырочную пару. Новые носители снова получают достаточную энергию и производят новую электронно-дырочную пару. Этот совокупный процесс называется Лавинный обвал .

Zener Breakdown

Zener Breakdown можно рассматривать как высшую версию Avalanche Breakdown. Если вы пропустите сравнительно медленно растущую часть «термически генерируемых носителей заряда», вот что вы получите. Если приложенное обратное напряжение настолько сильное, то оно может напрямую разорвать ковалентную связь. В результате он производит огромное количество электронно-дырочных пар за доли секунд и резко увеличивает ток обратного смещения. Это явление называется Пробой Зенера .

 

Тепловой пробой

Это еще один тип пробоя, при котором тепло, выделяемое током, протекающим через переход при обратном смещении, больше, чем тепло, рассеиваемое переходом. Для этого область соединения быстро нагревается. Если этот процесс оставить на некоторое время, переход будет разрушен перегревом. Это явление называется тепловым пробоем, и оно характерно не только для стабилитрона, но и для любого другого диода.

Сравнительный график теплового, стабилитронного и лавинного пробоя

Использование стабилитрона в качестве регулятора напряжения

На приведенной выше принципиальной схеме видно, что стабилитрон с напряжением стабилитрона Vz подключен параллельно цепи. Последовательное сопротивление Rs включено последовательно, а другое нагрузочное сопротивление RL включено параллельно в цепь. Источник входного напряжения (входное напряжение, Vi ) должен быть подключен к стабилитрону в состоянии обратного смещения.

Случай:1

Когда цепь замкнута, на нагрузке присутствует фиксированное выходное напряжение. Это фиксированное напряжение поддерживается до тех пор, пока входное напряжение не станет таким же или большим, чем напряжение Зенера.

Случай:2

Когда входное напряжение такое же или больше, чем напряжение Зенера, характеристики обратного смещения стабилитрона начинают отражаться. При напряжении стабилитрона ток будет протекать через стабилитрон а также сопротивление Rs . Таким образом, для сохранения падения выходного напряжения на рупий также увеличится.

Другое применение

Как мы уже говорили, стабилитроны используются в качестве регуляторов напряжения. Другие области применения стабилитронов:

  1. Защита от перенапряжения
  2. В цепях ограничения
  3. В регуляторе напряжения.

Светоизлучающий диод (СИД)

Светодиоды являются одним из наиболее распространенных бытовых устройств, используемых в повседневной жизни. Светодиоды имеют небольшие размеры, высокую стабильность, более длительный срок службы и низкое энергопотребление по сравнению с обычными светодиодами.

Символ цепи

Механизм

Принцип работы светодиодов — отличный пример сохранения импульса. Когда электрон и дырка, имеющие точно равные и противоположные импульсы, рекомбинируют вместе, они испускают свет в виде излучения. В случае Si и Ge рекомбинация происходит косвенно через « центров рекомбинации ». Таким образом, тепло, выделяющееся в этом процессе, нагревает устройство. Следовательно, Si и Ge не используются для изготовления светодиодов.

Вместо Si и Ge используются некоторые «прямозонные полупроводники», такие как фосфид галлия (GaP), фосфид арсенида галлия (GaAsP) и т. д. В полупроводниках этого типа рекомбинация происходит напрямую, поэтому избыточная энергия излучается в виде излучения. Кстати, светодиоды всегда подключаются в режиме прямого смещения.

Различные цвета светодиодов

На рынке существуют светодиоды с различными типами цветов. Цвет светодиода в основном зависит от двух вещей: от ширины запрещенной зоны кристалла и от концентрации примесей.

7 7 7 7
Полупроводник материал Формула РАССКАЯ ЗАПОЛНА0338 SiC 2. 3 Yellow
Silicon Carbide, 6H-SiC SiC 3 Blue
Gallium Phosphide GaP 2.26 green
Gallium Arsenide Phosphide   GAASP — Красный/Желтый
Арсенид галлия GAAS 1,43 DAS 7 DAS
DAS
DAS
DAS
DASARED 9 7 DASARSOS0337 N+GaP – Yelow-Green
Zinc Oxide doped Gallium Phosphide ZnO+GaP – Red

 

Uses

LEDs are used in 

  • Системы цифрового отображения
  • ПРОИГРЫВАТЕЛИ КОМПАКТ-ДИСК
  • Индикаторы напряжения линии электропередач
  • Оптоволоконная связь.

 

Фотодиод

Фотодиод представляет собой особый тип фото- (свето)чувствительного диода, в котором ток обратного смещения изменяется под действием падающего светового потока.

Символ цепи

Механизм

Фотодиод обычно закрыт кожухом. В этом корпусе размещена линза, откуда будет исходить свет. Причина такого размещения линзы заключается в том, чтобы сфокусировать свет на фотодиоде.

Как мы знаем, когда диод находится в состоянии обратного смещения, через цепь все еще протекает небольшой ток из-за неосновных носителей заряда. Этот ток называется Ток насыщения с обратным смещением или темновой ток . Теперь, если луч света падает на фотодиод, падающие фотоны (свет) разрушают ковалентные связи и создают новые электронно-дырочные пары. Это приводит к увеличению обратного тока насыщения. Он имеет линейную зависимость от интенсивности падающего света.

Типы фотодиодов

Существует четыре типа фотодиодов-

  1. Фотодиод PN
  2. Фотодиод PIN
  3. Фотодиод Шоттки
  4. Лавинный фотодиод

Применение

Фотодиоды используются в 

  • Высокоскоростное считывание лент
  • Световые переключатели
  • Конвейерная лента для подсчета предметов
  • Датчики света.

Если у вас есть какие-либо вопросы относительно этого сообщения, пожалуйста, прокомментируйте ниже. мы постараемся ответить. Спасибо.

Что такое стабилитрон?

Стабилитрон — высоколегированный диод с p-n переходом, имеющий резкое напряжение пробоя , т.е. в отличие от обычных диодов с p-n переходом, он проводит при определенном фиксированном обратном напряжении.

Какие факторы определяют цвет светодиодов?

Цвет светодиода в основном зависит от двух факторов: от ширины запрещенной зоны кристалла и от концентрации примесей.

Что такое фотодиод?

Фотодиод представляет собой особый тип фото- (свето)чувствительного диода, в котором ток обратного смещения изменяется под действием падающего светового потока.

Каково использование стабилитрона?

В качестве регулятора напряжения, устройства защиты от перенапряжений, в цепях ограничения, в регуляторе напряжения.

Зенер против светодиода в качестве эталона

аудиострат
Участник

#1