क्या रिवर्स दिशा में एक एलईडी को नष्ट कर देता है?

Question

जब एक एलईडी को एक सर्किट में शामिल किया जाता है जो एक रिवर्स वोल्टेज लागू करता है जो रिवर्स ब्रेकडाउन से अधिक होता है, तो एक रिवर्स करंट प्रवाहित हो सकता है और एलईडी नष्ट हो सकता है। लेकिन ऐसा क्या है जो वास्तव में एलईडी को नष्ट कर देता है: क्या यह रिवर्स वोल्टेज ही है, या क्या यह रिवर्स करंट है जो फ्लो करने के लिए बना है, या क्या यह केवल रिवर्स पावर और डिवाइस की रेटिंग से अधिक वोल्टेज के कारण होने वाली समग्र शक्ति अपव्यय है? या कुछ और?

इसलिए, उदाहरण के लिए, यदि मैं एक एलईडी के विपरीत 12 वोल्ट स्रोत को जोड़ता हूं जो 5 वोल्ट पर टूट जाता है, तो एक रोकनेवाला के माध्यम से, रिवर्स करंट के पारित होने से रोकनेवाला भर में एक वोल्टेज ड्रॉप होता है जो बदले में वोल्टेज को सीमित कर सकता है। इसके उलट ब्रेकडाउन वैल्यू के लिए डिवाइस (और इस तरह प्रवाह को परिभाषित करेगा) - बल्कि आगे की दिशा में ऐसा ही होता है। क्या यह अपने आप में एलईडी को तब तक नष्ट कर देगा जब तक कुल शक्ति एलईडी रेटिंग के भीतर थी?

आम तौर पर, कोई व्यक्ति रिवर्स डायवर्ट में एलईडी के साथ एक नियमित डायोड को 0.7 वोल्ट या तो एलईडी रिवर्स वोल्टेज को सीमित करने के लिए रखेगा, लेकिन ऐसी स्थितियां हो सकती हैं जहां ऐसा करना संभव नहीं है। मैं केवल यह समझने की कोशिश कर रहा हूं कि विभिन्न आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए मुझे कितना सर्किट डिज़ाइन लचीलापन चाहिए।

और अगर एलईडी को रिवर्स वोल्टेज से उजागर करना संभव है, तो नुकसान से बचने के लिए क्या सावधानी बरतनी चाहिए, और कौन से कल्पना पैरामीटर प्रासंगिक हैं?

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RS232 लिंक में ESD सुरक्षा में सुधार करने के प्रयास में, मैंने TX लाइनों पर एक सस्ते सफेद एलईडी और RX लाइनों पर एक स्पष्ट प्लास्टिक फोटो ट्रांजिस्टर (जो एलईडी जैसा दिखता है) की कोशिश की, दोनों को प्लास्टिक टयूबिंग के 1 "टुकड़े में धकेल दिया गया। । यह बहुत अच्छा काम हुआ लेकिन मैंने कुछ एलईडी विफलताओं को देखना शुरू कर दिया, जो मुझे इस चर्चा की ओर ले जाती हैं।

— क्रिस

मैंने निम्नलिखित गॉगल खोज और कुछ कोलोराडो से पहली स्निपेट की कोशिश की, यूएसए शिक्षा संस्थान दिलचस्प लगा, किसी को खुश करने के लिए पर्याप्त पढ़ना। - google.com/search?q=led+reverse+breakdown+mechanisms

— KalleMP

Answer 1

ईएसडी गर्म स्थानों या कुछ अन्य स्थानीयकृत क्षति के कारण क्षति का कारण बनता है। मैंने हेटेरोजंक्शन एलईडी विफलताओं को देखा है जो आंशिक प्रतीत होती हैं।

रिवर्स में डीसी करंट के साथ विफलता शायद बिजली अपव्यय से संबंधित है, लेकिन यह इस पर निर्भर होने के लिए नासमझ हो सकता है। ब्रेकडाउन काफी अधिक हो सकता है, इसलिए स्वीकार्य वर्तमान काफी कम हो सकता है (शायद 1mA से कम)।

सबसे सुरक्षित एलईडी डेटा शीट सिफारिश का पालन करना है- आमतौर पर 5V या तो रिवर्स की गारंटी है। कई प्रकार के एल ई डी में बहुत अधिक वास्तविक रिवर्स वोल्टेज ब्रेकडाउन होता है (शायद 15 वी से 70 वी), लेकिन यह इस पर निर्भर करने के लिए नासमझ है- एलईडी निर्माता चिप आपूर्तिकर्ता को बदल सकता है या प्रक्रिया या खरीद एक अलग विक्रेता के पास जा सकती है।

विशिष्ट स्थिति जहां एल ई डी रिवर्स वोल्टेज से अवगत कराया जाता है, जब वे एक मल्टीप्लेक्स कॉन्फ़िगरेशन में संचालित होते हैं- वे आपूर्ति वोल्टेज को रिवर्स में देखेंगे। यह वास्तव में दक्षता के लिए एक अच्छा विचार नहीं है कि आपूर्ति वोल्टेज को श्रृंखला के आगे एलईडी वाल्टेज (अक्सर, लेकिन हमेशा नहीं, बस एक एलईडी का उपयोग किया जाता है) के योग से अधिक होता है। उदाहरण के लिए, आप एक एकल 2-3V एलईडी सरणी के लिए 5V का उपयोग कर सकते हैं, या 12V श्रृंखला स्ट्रिंग के सरणी के लिए 6-9V प्रति स्ट्रिंग के साथ कर सकते हैं। चूंकि व्यक्तिगत एल ई डी प्रत्येक (आमतौर पर गारंटीकृत) में 5 वी ले सकते हैं, आप किसी भी मामले में ठीक होंगे।

देखिये यह अच्छा निर्देशांक gif :

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हम्म, अगर ईएसडी द्वारा आप स्थानीय ताप शामिल कर सकते हैं .. अतिरिक्त प्रवाह से .. तो मुझे विश्वास है।

— जॉर्ज हेरोल्ड

@GeorgeHerold खैर, मैंने चतुराई से ESD के अलावा अन्य स्पंदित क्षति पर चर्चा करने से परहेज किया, लेकिन मुझे लगता है कि दोहराए जाने वाले अतिवृद्धि से संभवत: इसी तरह के मुद्दे हैं, शायद धातु के साथ-साथ सेमीकंडक्टर को भी नुकसान हो।

— स्पायरो पेफेनी

मैं रिवर्स ब्रेकडाउन के साथ शामिल उच्च ऊर्जा की कल्पना करता हूं (अगर यह सतह के पास है) अव्यवस्थाओं का कारण बन सकता है, नए चार्ज ट्रैप को शुरू करना और एसआरएच पुनर्संयोजन को प्रोत्साहित करना, इस प्रकार फोटॉन उत्सर्जन को कम करना।

— ज़ुलु

एक पुरानी (2007) में डॉन क्लिपस्टीन से यूज़नेट पोस्ट जो इस राय का था कि अपेक्षाकृत छोटी ऊर्जा / शक्ति (कुछ mW से कम) GaN और InGaN एल ई डी पर समस्या पैदा कर सकती है (हरे रंग की तुलना में कम तरंग दैर्ध्य के साथ अधिकांश एल ई डी)। मैंने उच्च रिवर्स वोल्टेज / करंट पर हरे रंग की एलईडी के साथ खेला है, लेकिन अधिक शोध के बिना किसी उत्पाद में ऐसा नहीं करेगा।

— स्पेरो पफैनी

@ShhroPefhany, सबसे मजेदार जो मैंने एक उलट पक्षपाती एलईडी के साथ किया है, यहाँ है , spspin.com / newsletters / TeachSpin_MAY13FINALFOR%20WEB.pdf एलईडी या तो AND113-R या AND114-R है (113 में एक स्पष्ट मामला है और अधिक है) संवेदनशील।)

— जॉर्ज हेरोल्ड

Answer 2

Vishay और अन्य सहित प्रसिद्ध और सम्मानित निर्माताओं के अधिकांश डेटाशीट, 5V के ब्रेकडाउन वोल्टेज और 10 से 50uA के रिवर्स वर्तमान दिखाते हैं। वह सत्य नहीं है। मैंने सिर्फ सफेद, लाल और हरे रंग के लेड्स का परीक्षण किया, जिसमें 0-30V बिजली की आपूर्ति और श्रृंखला में 1k रोकनेवाला, लीड में वोल्टेज को मापना, और सर्किट में करंट। यह परिणाम है: व्हाइट 9V = 0.4uA, 13V = 1uA / रेड 5.3V = 0.3uA, 6.7V = 0.5uA, 12.5V = 1uA / ग्रीन 5.11V = 0.3uA, 6.5V = 0.5VA, 9.9V = 1uA । इसलिए, 5 वी में आधे माइक्रोएम्पर के करीब कोई भी लीड प्रस्तुत नहीं किया गया जैसा कि निर्माताओं ने कहा था, और केवल 10 वी के ठीक बाद उन्होंने वन माइक्रोएम्पियर प्रस्तुत किया। यह घटक को नुकसान पहुंचाने के लिए पर्याप्त नहीं है। मैंने जो पढ़ा है, उसके अनुसार, कमी क्षेत्र को बढ़ाने के लिए न्यूनतम 1mA की आवश्यकता होगी।

Wagnerlip

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मुझे नहीं लगता कि आप समझते हैं कि डेटाशीट आपको क्या बता रही है। डेटाशीट का कहना है कि एलईड में से कोई भी 5V से कम रिवर्स वोल्टेज पर कभी नहीं टूटेगा या उन शर्तों के तहत 50uA से अधिक रिवर्स करंट का संचालन करेगा। ऐसा लगता है कि आपके सभी एल ई डी डेटाशीट के अनुरूप हैं।

— इलियट एल्डरसन

Answer 3

डायोड में ऐसे गुण होते हैं जो पैदा करते हैं जिसे कमी क्षेत्र के रूप में जाना जाता है। यह अवरोध है जो वर्तमान को एक पूर्वाग्रह के साथ बहने से रोकता है जब तक कि कमी क्षेत्र को कम नहीं किया जाता है (आगे वोल्टेज ड्रॉपआउट)।

एक डायोड को उल्टा करने से घटता क्षेत्र बढ़ता है, एक तरह से दरवाजे की तरह काम करता है। हालाँकि, यदि आप इसे पर्याप्त वोल्टेज लागू करते हैं, तो तंत्र टूट जाता है और करंट प्रवाह हो जाता है, आमतौर पर पीएन जंक्शन छोटा होने के बाद और डायोड प्रभावी रूप से नष्ट हो जाता है।

मूल रूप से जो डायोड को नष्ट करता है वह शक्ति अपव्यय है, या जो भी डायोड शारीरिक रूप से बदल जाता है। रिवर्स बैस केस आमतौर पर डिवाइस को नुकसान पहुंचाने से पहले फॉरवर्ड बायस केस की सामान्य बिजली अपव्यय से अधिक हो सकता है।

हालांकि कुछ प्रकार के डायोड होते हैं जैसे जेनर डायोड जो एक विशिष्ट वोल्टेज पर रिवर्स में टूट जाते हैं, जो उन्हें वोल्टेज संदर्भ और सीमा के रूप में उपयोगी बनाता है।

सिद्धांत को कम करने के लिए एक सीमित अवरोधक (और रिवर्स पूर्वाग्रह वोल्टेज वैसे भी ड्रॉप) का उपयोग करके सिद्धांत में 5v एलईडी पर 12v मामले के लिए, सिद्धांत रूप में, एलईडी को नष्ट नहीं करना चाहिए। कुछ दूसरों की तुलना में अधिक क्षमाशील होते हैं।

आपके अंतिम प्रश्न के लिए, मैं सोच रहा हूँ कि आपने किस परिदृश्य में रिवर्स वोल्टेज लागू किया होगा? आमतौर पर एलईडी के पास जाने से पहले सुरक्षा लागू होती है।

Answer 4

एलईडी के डायोड अभी भी हैं, उल्टे पूर्वाग्रह में वे हिमस्खलन करेंगे।
(हालांकि मैंने एक संपूर्ण खोज की तरह कुछ भी नहीं किया है, मैंने कभी भी एक एलईडी नहीं पाया है जो 20 वी से कम समय में उल्टा टूट जाता है।)
यह मेरा अनुमान है, कि यह गर्मी / शक्ति का अपव्यय है जो श्रद्धा में एक एलईडी को मार देगा। इसलिए जब तक आप करंट को सीमित करते हैं, जैसे कि पावर ~ 10 mW LED से कम है, रिवर्स बायस, IME को हैंडल कर सकता है

Answer 5

मेरे अनुभव में मानक 3 मिमी और 5 मिमी लाल एल ई डी 12 वी को आसानी से ब्लॉक कर सकते हैं इसलिए मैंने उन्हें 12 वी सिस्टम में रिवर्स पोलरिटी प्रोटेक्शन के रूप में उपयोग किया है, जहां करंट लगभग 10 mA है और 24 वोल्ट सिस्टम पर उनका उपयोग कुछ एल ई डी की लगभग मौत हो गई। 30V

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तो, क्या यह अच्छा है अगर मैं गलत ध्रुवता का पता लगाने के लिए रिवर्स में एक एलईडी लगाऊं? मेरा मतलब है, मैंने एक सर्किट में रिवर्स को एलईडी लगा दिया। अगर मैं सर्किट की ध्रुवीयता को उलट देता हूं तो मुझे एलईडी लाइट्स चाहिए। सर्किट 5 वी 1 ए है। क्या ऐसा करने पर एलईडी मर जाएगी?

— ओकी एरी रिनाल्दी

5V के ठीक होने पर, आपको कोई समस्या नहीं होगी।

— ऑटिस्टिक

Answer 6

श्रृंखला अवरोधक (इस मामले में आवश्यक) की आपकी पसंद एक एसी सर्किट में या रिवर्स बायस्ड होने पर एलईडी (किसी अन्य फ़ंक्शन द्वारा डायोड) की रक्षा करेगी। अपने विशेष एलईडी के लिए कल्पना पत्र के आधार पर इस अवरोधक को चुनें।

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EE.SE में आपका स्वागत है। यह काफी सही नहीं है। एक बार रिवर्स ब्रेकडाउन होने पर एक रोकनेवाला करंट को सीमित कर देगा लेकिन अन्यथा पूर्ण रिवर्स वोल्टेज को एलईडी पर लागू करने की अनुमति देगा। मुख्य आपूर्ति भर में एक उच्च प्रतिरोध रोकनेवाला और श्रृंखला एलईडी के मामले पर विचार करें। इसकी बचने की संभावना नहीं है। मैंने यहाँ विषय पर अधिक लिखा है । आप एल ई डी के बैच के आधार पर "भाग्यशाली" हो सकते हैं। (मैं नीचे नहीं था।)

— ट्रांजिस्टर