V tomto článku probereme pokles napětí diody, proč je způsoben a jak jej můžeme vypočítat. Dioda je polovodičové zařízení, které umožňuje jeden směrový tok proudu a omezuje tok proudu na druhé straně.
Pokles napětí diody v podstatě odkazuje na pokles napětí v propustném směru. Vyskytuje se v diodě přítomné v elektrickém obvodu, když jí prochází proud. Tento pokles předpětí je výsledkem působení oblasti vyčerpání tvořené PN přechodem pod vlivem použitého napětí.
Co je pokles napětí diody?
Pokles napětí diody je výsledkem toku proudu od anody ke katodě. Když dioda vede v propustném předpětí, potenciální pokles na ní je známý jako pokles napětí diody nebo pokles napětí v propustném směru.
V ideálním případě by na diodě nemělo docházet k žádnému poklesu napětí, když prochází proud a pracuje za účelem generování stejnosměrného výstupního napětí. V reálném životě dochází k malému poklesu napětí v důsledku propustného odporu a průrazného napětí. U křemíku je pokles napětí diody kolem 0.7 Voltu.
O kolik napětí klesne dioda?
Jakákoli dioda sníží určité množství napětí na svých svorkách. Pokles napětí diody o 0.7 V znamená, že napětí přes odpor nebo zátěž přítomnou v obvodu je (napájecí napětí – 0.7) voltu.
Úbytek napětí na různých diodách se liší. Typicky se pohybuje od 0.6 do 0.7 voltů pro malou křemíkovou diodu. U Schottkyho diod je hodnota úbytku napětí 0.2 Volt. U světelných diod nebo LED se úbytek napětí pohybuje v rozmezí 1.4-4 Voltů. Germaniové diody mají úbytek napětí 0.25-0.3 voltu.
Přečtěte si více na….Pokles napětí pro kabel: Jak vypočítat a podrobná fakta
Proč má dioda pokles napětí?
Dioda v propustném předpětí vybere vhodnou úroveň napětí, aby mohla tlačit elektronické náboje směrem k PN přechodu. Dá se to říci analogicky ke „zvedání“ každé koule až na vrchol stolu z podlahy.
Rozdíl v úrovni energie potřebné k pohybu elektronických nábojů přes PN přechod způsobuje pokles napětí. V diodě je také určitý odpor odpovědný za určitý pokles napětí. Pokles napětí v důsledku odporu závisí na povoleném průtoku proudu na PN přechodu.
Jak vypočítat pokles napětí diody?
Úbytky napětí různých diod jsou různé. Pro křemíkovou diodu je to přibližně 0.7 V, pro germaniovou diodu je to 0.3 V a pro schottkyho dioda je to asi 0.2 voltu. LED diody mají různé hodnoty poklesu napětí.
Nyní, pokud chceme vypočítat úbytek napětí na jakémkoli jiném prvku v obvodu, musíme odečíst úbytek napětí na diodách přítomných mezi tímto prvkem a zdrojem od napětí zdroje. Takže úbytek napětí tohoto prvku je (zdrojové napětí - součet úbytků napětí diody).
Jak snížit napětí pomocí diody?
Zenerovy diody jsou dobré pro pokles napětí. Nicméně triviální metodou snížení napětí pomocí diod je zapojení více diod do série s napájením. Každá dioda způsobí pokles napětí o téměř 0.7 V.
Diody umožňují pouze jeden směrový tok elektřiny, ale dioda povede elektřinu pouze tehdy, když se napájení dotkne prahové hodnoty. Standardní prahová hodnota křemíkové diody je 0.6 voltu. … Po zapojení každé diody do série klesne napětí o 0.6 voltu. Pomocí této techniky můžeme snížit napětí v obvodu pomocí diod.
Čtěte také…Jak vypočítat pokles napětí v sériovém obvodu: Podrobná fakta
Nejčastější dotazy
Jak snížit napětí pomocí zenerovy diody?
Zenerova dioda je speciálním případem diod, které umožňují obrácený tok proudu v určitém napětí, známém jako zenerovo napětí. Může také snížit zpětný chod napětí a fungují jako účinný regulátor napětí.
Pro použití zenerovy diody ke snížení napětí ji musíme zapojit paralelně se zátěží v obvodu. Napájecí napětí musí být vyšší než zenerovo napětí a dioda by měla být v opačném směru. Toto zapojení pomáhá snížit zpětné napětí na určitou hodnotu a funguje jako regulátor napětí.
Vzorec poklesu napětí diody
Pro zjednodušení se předpokládá úbytek napětí v propustném směru na diodě 0.7 V. Pokud je nyní v obvodu spolu se zátěží pouze jedna dioda, úbytek napětí na zátěži je (napájecí napětí – 0.7) Volt.
V případě více diod v sérii v obvodu je úbytek napětí na zátěži (napájecí napětí – počet diod * 0.7). Například na obrázku 1 je úbytek napětí na diodě D1= (5-0.7) = 4.3 V. Úbytek napětí na diodě D2= (5-2 * 0.7) = 3.6 V. Úbytek napětí na diodě D3 = (5-3 * 0.7) = 2.9 V.
Přečtěte si více na….Pokles napětí pro jednu fázi: Jak vypočítat a podrobná fakta
Tabulka poklesu napětí diody
Níže uvedená tabulka ukazuje meze poklesu napětí pro různé druhy diod.
| Typ diody | Pokles napětí |
| Silikonová dioda | 0.6-0.7 Volt |
| Germaniová dioda | 0.25-0.3 Volt |
| Schottkyho dioda | 0.15-0.45 Volt |
| Červená LED | 1.7-2.2 Volt |
| modrá LED | 3.5-4 Volt |
| Žlutá LED | 2.1-2.3 Volt |
| Zelená LED | 2.1-4 Volt |
| bílé LED | 3.3-4 Volt |
| Oranžová LED | 2.03-2.20 Volt |
| Fialová LED | 2.76-4 Volt |
Pokles napětí diody vs teplota
Pokles napětí diody je rozdíl potenciálů na svorkách provozní diody. Pokles napětí závisí na teplotním koeficientu diody a na chování ostatních prvků v obvodu.
Kladný nebo záporný teplotní koeficient zvýší nebo sníží pokles napětí diody. Většina křemíkových diod má záporný teplotní koeficient, což znamená, že pokles napětí klesá s rostoucí teplotou. Zenerova dioda má kladný teplotní koeficient, který zvyšuje úbytek napětí.
Pokles napětí diody vs proud
Projekt pokles napětí přes diodu se zvyšuje s proudem nelineárním způsobem. Ale protože je diferenciální odpor menší, nárůst je velmi pomalý. Můžeme uvažovat propustné napětí vs proudové charakteristiky.
Z křivky IV můžeme vidět, že velké zvýšení proudu zpočátku vede k zanedbatelně malému zvýšení napětí. Pak rychleji stoupá napětí a nakonec velmi rychle eskaluje. IV křivka ukazuje exponenciální růst napětí s proudem. V době, kdy Vd překročí 0.6/0.7 V, se rychle pohybuje nahoru.
Při poklesu napětí na PN přechodové diodě?
Když proud prochází kteroukoli součástí v obvodu, dochází k poklesu napětí. Podobně, když proud prochází diodou v propustném předpětí, pak existuje a pokles napětí, známý jako pokles napětí v propustném směru.
Dioda přechodu pn nemůže poslat proud z přechodu v opačném směru pro velmi vysoký odpor. Pn přechod funguje jako otevřený obvod, takže úbytek napětí na této ideální diodě pn přechodu zůstává stejný. Rovná se napětí baterie.
Kliknutím také získáte informace o Organické světlo emitující diody.
