Apa itu tegangan "maju" dan "mundur" ketika bekerja dengan dioda?

66

Apa perbedaan antara tegangan "maju" dan "mundur" saat bekerja dengan dioda dan LED?

Saya menyadari pertanyaan ini dijawab di tempat lain pada jalinan seperti wikipedia, tetapi saya mencari ringkasan pendek yang kurang dari diskusi teknis dan lebih banyak tip berguna bagi seseorang yang menggunakan dioda dalam sirkuit hobi.

led diodes JYelton
sumber
2
LED berarti Light Emitting Diode.
Dekan
5
Saya menambahkan "dan LED" sebagai cara menangkap permintaan pencarian yang tidak mengeja "D" :)
JYelton
5
Saya menghapus tanda kutip dari "dan LED" karena saya pedantic. :)
Adam Lawrence
@ Madmanguruman Sebagian besar suntingan saya pasti memenuhi syarat untuk deskripsi itu juga. Terima kasih. :)
JYelton

Jawaban:

57

The tegangan maju adalah jatuh tegangan dioda jika tegangan pada anoda lebih positif dari tegangan pada katoda (jika Anda terhubung + ke anoda).

Anda akan menggunakan nilai ini untuk menghitung disipasi daya dioda dan tegangan setelah dioda.

The tegangan balik adalah jatuh tegangan dioda jika tegangan pada katoda lebih positif dari tegangan di anoda (jika Anda terhubung + ke katoda).

Ini biasanya jauh lebih tinggi daripada tegangan maju. Seperti halnya tegangan maju, arus akan mengalir jika tegangan yang terhubung melebihi nilai ini. Ini disebut "gangguan". Dioda umum biasanya dihancurkan tetapi dengan dioda Z dan Zener efek ini digunakan dengan sengaja.

AndreKR
sumber
10
@JYelton, jika Anda mengecualikan dioda zener, sebagian besar setiap dioda yang Anda gunakan akan melakukan ketika memiliki tegangan "maju", dan akan terputus ketika tegangan balik terpenuhi.
Kortuk
2
@Kortuk, saya harap komentar Anda adalah jawaban dan juga diterima. Jawaban lainnya benar, tetapi titik dioda adalah menjadi katup periksa satu arah untuk arus. Melanggar dioda adalah bagaimana hal-hal menarik seperti dioda Zener ditemukan.
Chris K
Apa yang Anda maksud dengan 'lebih positif'? Bisakah arus menjadi 'kurang positif'? Dan untuk apa dioda Zener digunakan?
Agen Zebra
2
@ AgentZebra Dibandingkan dengan referensi umum, ya, lihat gambar ini . Sebuah dioda Zener dapat digunakan sebagai referensi tegangan atau limiter tegangan.
AndreKR
1
@fukanchik Ketika Anda menghubungkan dioda seperti yang dijelaskan dalam jawaban saya, Anda dapat mengharapkan perbedaan tegangan antara terminal dioda kira-kira sama dengan tegangan maju yang diberikan dalam lembar data.
AndreKR
9

Forward-bias adalah ketika anoda (bagian runcing dari simbol) positif dan katoda (bilah) negatif. Reverse-bias adalah ketika anoda negatif dan katoda positif. Banyak arus mengalir ketika dioda bias maju, asalkan tegangan lebih tinggi dari 0,6V atau lebih untuk dioda silikon atau 0,3V atau lebih untuk perangkat germanium. Sejumlah kecil arus mengalir jika suatu dioda bias terbalik.

Jika Anda memiliki DVM dan beberapa dioda, Anda dapat memeriksanya sendiri. Sadapan katoda dioda biasanya diidentifikasi dengan pita, jadi jika Anda mengalihkan DVM ke pengaturan resistansi rendah, dan menghubungkan sadapan melintasi dioda di kedua arah, Anda akan melihat resistansi rendah di satu arah dan resistansi tinggi di arah lain , asalkan DVM memasok tegangan yang cukup tinggi. Beberapa DVM memiliki pengaturan tes dioda khusus yang lebih mudah digunakan.

LED biasanya memiliki rata terhadap ujung katoda.

Leon Heller
sumber
1
Kenapa disebut Forward-bias? mengapa kata itu bias? Dan apakah itu sama dengan forward voltage?
Agen Zebra
Maju hanyalah kebalikan dari kebalikannya. Itu sama dengan tegangan maju.
Leon Heller
9

Biasanya tegangan maju adalah tegangan di mana arus mulai mengalir dalam arah konduksi normal (seperti yang disebutkan di atas itu di suatu tempat dalam kisaran 0,3-0,6 v)

Tegangan balik adalah semacam hal yang sama - itu adalah tegangan di mana arus mulai mengalir ketika dioda berada di daerah yang biasanya tidak melakukan - ini juga merupakan titik dioda yang kemungkinan akan berubah menjadi kekacauan hangus karena semua semikonduktor internal barang berubah menjadi bubur (pilih nilai yang agak lebih besar daripada PEAK terbesar [bukan RMS] tegangan AC yang akan dilihat oleh dioda)

Taniwha
sumber
3
"Di atas" adalah relatif; jawaban pertama diurutkan berdasarkan jumlah suara dan kemudian diacak. Saya pikir Anda berarti "Seperti yang disebutkan oleh Leon".
Kevin Vermeer
5

Menggali dalam 3 ... 2 ... 1 ...

Hanya agar informasinya terkondensasi di sini dan saya ingin tahu di mana menemukan anak saya, saya akan menambahkan tegangan maju tipikal untuk LED umum sebagai referensi cepat untuk semua orang. (Dan juga karena saya suka menggali utas lama pada tanggal 18 Desember.)

Sesuai Wikipedia :

Biasanya, tegangan maju LED adalah sekitar 1,8-3,3 volt; itu bervariasi oleh warna LED. LED merah biasanya turun 1,8 volt, tetapi penurunan tegangan biasanya naik ketika frekuensi cahaya meningkat, jadi LED biru mungkin turun sekitar 3,3 volt.

Referensi cepat tegangan maju LED

  • LED IR turun sekitar 1.5V
  • Merah : ~ 2V
  • Kuning : ~ 2V
  • Kuning : ~ 2V
  • Hijau : ~ 2.5V
  • Biru : ~ 3.5V
  • Putih : ~ 3.5V
  • Laser dioda: ~ 1.5V tetapi dapat sangat bervariasi dengan panjang gelombang (seperti 375nm hingga 3300nm )

sumber
1
Walaupun saya setuju bahwa tegangan maju ini sangat membantu, ini tidak benar-benar menjawab pertanyaan awal yaitu tentang kontras tegangan maju dan mundur sehubungan dengan dioda. Anda mungkin memiliki respons yang baik dengan memposting pertanyaan terpisah, "Apa sajakah tegangan maju dioda umum?" dan memposting jawaban ini. Lihat juga jawaban meta ini tentang pertanyaan yang bisa menjawab sendiri
JYelton
Saya dengan jelas menyatakan bahwa saya hanya ingin "menambahkan tipikal tegangan maju" informasi. Ambillah sebagai info tambahan tentang pertanyaan Anda, misalnya.
1
Saya tidak membantah bahwa Anda menambahkan informasi tambahan yang bagus; hanya mengatakan bahwa orang yang mencari ini mungkin menemukannya lebih cepat jika itu melekat pada pertanyaan yang mencerminkan hal itu. (Ditambah lagi, Anda akan mendapatkan beberapa jawaban baik pada pertanyaan dan jawaban, setidaknya dari saya!)
JYelton
Bukannya saya mengejar reputasi, saya mungkin mempertimbangkan untuk menambahkan pertanyaan khusus tentang hal itu.
2

Meskipun Anda menyebutkan "tegangan," saya percaya maksud Anda bias. Jika ini benar, maka "bias maju" adalah penerapan tegangan sedemikian rupa sehingga dioda "menunjukkan" resistansi rendah . "Reverse bias" menyebabkan dioda menunjukkan resistensi yang tinggi .

Guill
sumber
Pertanyaan saya diutarakan untuk mengatasi ekspresi umum (setidaknya dalam pengalaman saya), tapi ya, bias adalah apa yang dimaksud dengan istilah tersebut. Jawaban Leon mencakup ini, meskipun saya pikir jawaban Anda menjelaskannya secara berbeda dan juga membantu.
JYelton
-1

Tegangan maju adalah salah satu yang membuat dioda untuk melakukan sedangkan tegangan terbalik adalah yang membuat dioda konduktor yang sangat buruk atau hampir sirkuit terbuka kecuali jika dioda "rusak".

Alex
sumber
-2

Untuk dioda sambungan sempurna ada hubungan antara arus dan tegangan yang diberikan oleh persamaan dioda Shockley I = Is (exp (Vd q / nkT). Anda dapat menyelesaikan ini untuk mendapatkan Vd, tegangan dioda, sebagai fungsi dari I. Tetapi ketika Anda memiliki resistor dalam rangkaian dengan dioda, Anda TIDAK dapat menyelesaikan rangkaian; Anda harus menggunakan perkiraan berturut-turut. (Kecuali Anda memiliki kalkulator WP-34 dengan fungsi Lambert W bawaan, tentu saja.) Biasanya, Anda dapat mengganti nkT / q dengan sekitar 0,6 volt, dan arus jenuh adalah sekitar 1 mA, dan perhitungan voltase Anda akan berada di ball park.

Google "persamaan dioda shockley" untuk mempelajari lebih banyak daripada yang bisa saya ketik di sini.

richard1941
sumber