¿Qué es el voltaje “directo” y “inverso” cuando se trabaja con diodos?

¿Cuál es la diferencia entre voltajes "directos" e "inversos" cuando se trabaja con diodos y LED?

Me doy cuenta de que esta pregunta se responde en otra parte de las páginas web, como wikipedia, pero estoy buscando un breve resumen que sea menos una discusión técnica y más un consejo útil para alguien que usa diodos en un circuito de pasatiempos.

El voltaje directo es la caída de voltaje a través del diodo si el voltaje en el ánodo es más positivo que el voltaje en el cátodo (si conecta + al ánodo).

Utilizará este valor para calcular la disipación de potencia del diodo y el voltaje después del diodo.

El voltaje inverso es la caída de voltaje a través del diodo si el voltaje en el cátodo es más positivo que el voltaje en el ánodo (si conecta + al cátodo).

Esto suele ser mucho más alto que el voltaje directo. Al igual que con el voltaje directo, fluirá una corriente si el voltaje conectado excede este valor. Esto se llama un "colapso". Los diodos comunes generalmente se destruyen, pero con los diodos Z y Zener este efecto se usa deliberadamente.

La polarización directa es cuando el ánodo (la parte puntiaguda del símbolo) es positivo y el cátodo (la barra) es negativo. La polarización inversa es cuando el ánodo es negativo y el cátodo es positivo. Una gran cantidad de corriente fluye cuando el diodo está polarizado hacia adelante, siempre que el voltaje sea superior a 0.6V para un diodo de silicio o 0.3V para un dispositivo de germanio. Una cantidad muy pequeña de corriente fluye si un diodo tiene polarización inversa.

Si tiene un DVM y algunos diodos, puede verificarlo usted mismo. Los cables del cátodo de diodo generalmente se identifican con una banda, por lo que si cambia el DVM a una configuración de baja resistencia y conecta los cables a través del diodo en ambas direcciones, debería ver una baja resistencia en una dirección y una alta resistencia en la otra dirección , siempre que el DVM esté suministrando un voltaje suficientemente alto. Algunos DVM tienen una configuración especial de prueba de diodos que es más fácil de usar.

Los LED generalmente tienen un plano contra el cable del cátodo.

Típicamente, el voltaje directo es el voltaje al cual la corriente comienza a fluir en la dirección de conducción normal (como se mencionó anteriormente, está en algún lugar dentro del rango 0.3-0.6v)

El voltaje inverso es más o menos lo mismo: es el voltaje donde la corriente comienza a fluir cuando el diodo está en la región normalmente no conductora; este es también el punto donde el diodo es probable que se convierta en un desastre carbonizado como todos los semiconductores internos. las cosas se convierten en papilla (elija un valor algo mayor que el voltaje de CA de pico máximo [no RMS] que verá el diodo)

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Solo para que la información se condense aquí y me guste saber dónde encontrar a mi descendencia, agregaría voltajes directos típicos para LED comunes como referencia rápida para todos. (Y también porque me gusta cavar un hilo viejo el 18 de diciembre).

Según Wikipedia :

Típicamente, el voltaje directo de un LED es de aproximadamente 1.8–3.3 voltios; Varía según el color del LED. Un LED rojo generalmente cae 1.8 voltios, pero la caída de voltaje normalmente aumenta a medida que aumenta la frecuencia de la luz, por lo que un LED azul puede caer alrededor de 3.3 voltios.

Referencia rápida de tensión directa LED

• El LED IR cae aproximadamente 1.5V
• Rojo : ~ 2V
• Ámbar : ~ 2V
• Amarillo : ~ 2V
• Verde : ~ 2.5V
• Azul : ~ 3.5V
• Blanco : ~ 3.5V
• Diodos láser : ~ 1.5V pero pueden variar mucho con la longitud de onda (como 375nm a 3300nm )

Aunque mencionas "voltaje", creo que te refieres a sesgo. Si esto es correcto, entonces "polarización directa" es la aplicación de un voltaje de tal manera que el diodo "muestre" una baja resistencia . La "polarización inversa" hace que el diodo muestre una alta resistencia .

El voltaje directo es el que hace que el diodo conduzca, mientras que el voltaje inverso es el que hace que un diodo sea muy mal conductor o casi un circuito abierto a menos que el diodo "se rompa".

Para diodos de unión perfecta, existe una relación entre la corriente y el voltaje dado por la ecuación de diodo de Shockley I = Is (exp (Vd q / nkT). Puede resolver esto para obtener Vd, el voltaje del diodo, en función de I. Pero cuando tiene una resistencia en serie con el diodo, NO puede resolver el circuito; debe usar aproximaciones sucesivas (a menos que tenga una calculadora WP-34 con la función Lambert W incorporada, por supuesto). Normalmente, puede reemplazar nkT / q con aproximadamente 0.6 voltios, y la corriente de saturación es de aproximadamente 1 mA, y su cálculo de voltaje estará en el parque de pelota.

Google "ecuación de diodo shockley" para aprender más de lo que puedo escribir aquí.