Maksymalny prąd wsteczny (efekt Zenera) w diodzie

Czy współczesne LED-y są jakieś wybitnie delikatne na prąd wsteczny (zaporowy)? Przyjęte jest, że w układach prądu zmiennego równolegle do diody świecącej daje się przeciwsobnie diodę prostowniczą służąca obniżeniu napięcia wstecznego na LED do 0,6-0,7V (napięcie przewodzenia małej prostowniczej krzemowej diody).

Teraz robimy układ gdzie diodę LED (popularna fi 3mm biała) przez szeregowy opornik 100k 1W podłączamy do sieci zasilającej ~230V 50Hz. Do LED w celach testowych nie podłączamy równolegle przeciwsobnej diody zabezpieczającej. Czyli dioda świeci jednopołówkowo, a szczytowy prąd przewodzenia nie przekracza 3,5mA Dlaczego taką diodę ubija? Dioda poświeci chwilę, ale już kolejne jej załączenia wskazuja, że uległa uszkodzeniu? Czyżby max dopuszczalny prąd wsteczny współczesnej LED mierzony był w MIKRO Amperach i próba przepuszczenia wstecznie (gdy taka dioda osiągnie prób przebicia jak Zenera) prądu rzędu kilku mA zabija taką diodę? Ze współczesnej LED nie da się zrobić diody Zenera? Efekt podobny gdy wykorzystuje się złącze BE spolaryzowane zaporowo jako diodę Zenera w okolicy 6V. Z tego co kojarzę część starych diod świecących z PRL (z gatunku CQYP...) jak lata temu robiłem takie próby to bez szwanku przeżywała taki test. Mocniejsze struktury czy jak? Czyżby przez to, że dzisiejsze LED przy tym samym prądzie mają większą sprawność, oddają więcej światła to przez to mają bardziej delikatne struktury?

Rozumiem, że diodę zasilaną z sieci ~230V 50Hz przez szeregowy kondensator np. 100nF (jako "niegrzejący się rezystor") ubijemy (nawet jak mamy szeregowo wpięty opór łagodzący udary rozruchowe kilkaset Ohm), bo zdarzają się punkty gdzie ten prąd w udarze na rozruchu może tam uderzyć do kilku Amperów i w takim układzie bez równoległej diody zabezpieczającej zawsze LED ubija, z równoległą diodą chodzi latami bez awarii. Ale czemu LED nie przeżywa testu zasilana przez tylko czystą rezystancję

100k z sieci 230V?
Reply to
jedrek
Loading thread data ...

W dniu 29.11.2019 o 14:14, jedrek pisze:

Nie prąd wsteczny ale napięcie. Przecież na tym twoim rezystorze w szereg z diodą przy mikroamperach odłoży się tyle co nic i dioda będzie musiała wytrzymać całe ~330V szczytowego.

Reply to
LOLek

"LOLek"

Idąc twoją dziwną logiką gdybyśmy w układzie z oporem 100k, w miejsce tej LED wstawili Zenerkę 5V6 to na niej też by się odłożyło

330V................................................................................. Nie kupuję twojej wersji. Twoja wersja byłaby prawdziwa jakby LED miała wsteczne napięcie przebicia nieco ponad 330V, wtedy rzeczywiście najpierw by zaczynały płynąć mikrampery aby gdy dojdzie do punktu przegięcia przywalić prąd max ustalony rezystorem ograniczającym.
Reply to
jedrek

W parametrach katalogowych masz max napięcie wsteczne ( zwykle 5V ) i podany prąd wsteczny ( pewnie około 10uA ).

Co wraz z rezystorem 100k pięknie niszczy diodę przekraczając napięcie wsteczne max dozwolone.

Co jest tutaj dyskusyjne ?

Pozdrawiam

Adam Górski

Reply to
Adam Górski

W dniu 2019-11-29 o 14:14, jedrek pisze:

Podstawowe pytanie: Jakie jest napięcie wsteczne na takiej diodzie? P.G.

Reply to
Piotr Gałka

Dnia Fri, 29 Nov 2019 15:27:31 +0100, Adam Górski <gorskiamalpawpkropkapeel_@xx> napisal:

diody na GaN są cienkowarstwowe, i są zupełnie inne od starych czerwonych, zielonych na AlGaAs gdzie struktura była "objętościowa". Sa też wrażliwe na elektrostatykę. W dużych diodach, tak jak w dużych mosfetach to nie jest problem bo mają duża pojemność.

Reply to
yorgus

Złącze półprzewodnikowe w pierwszej kolejności uszkadza wydzielona w nim energia, elektromigracja działa znacznie wolniej. Powyżej pewnego napięcia dojdzie do przebicia lawinowego i przez diodę popłynie prąd. Jak duży? Ano taki, na ile zewnętrzne ograniczenie pozwoli. Z opornikiem

100k będzie to 1.2mA RMS. Jeśli napięcie przebicia będzie niskie, to nic się nie powinno stać. "Zenerki" pracują w tym trybie stale.

Pozdrawiam, Piotr

Reply to
Piotr Wyderski

Maksymalne DOZWOLONE napięcie wsteczne. Tj. takie, przy którym żadna zmiana w procesie technologicznym nie doprowadzi do przebicia lawinowego w złączu. Rzeczywiste jest wyżej, mniej więcej w przedziale 30-80V.

To jest maksymalny dopuszczalny "upływ" przy przy napięciu 5V, a nie parametr wytrzymałościowy. Do tego zapewne mocno przeszacowany, bo się fabryce nie opłaca tego mierzyć.

Byzydura. Ogranicza jedynie Rth-j.

Jędrek ma właściwą intuicję. :-)

Pozdrawiam, Piotr

Reply to
Piotr Wyderski

Podałem prąd wsteczny ( dla pierwszej z brzegu LED , tak sobie przyjąłem) nie jako parametr dopuszczalny a jedynie w celu wyznaczenia rezystancji dynamicznej w tym punkcie pracy. A w tym punkcie podział napięcia wygląda tak że zdecydowanie przekracza dozwolone 5V w kierunku zaporowym dla diody LED.

Wskazuje jedynie że zostały przekroczone wartości katalogowe. Nie wolno to nie wolno.

No chyba że nie rozumiem pytania...

Pozdrawiam

Adam Górski

Reply to
Adam Górski

Zdecydowanie wolno, tylko trzeba wiedzieć, co się robi. Pierwszy z brzegu przykład:

formatting link
Absolute maximum ratings dla napięcia wstecznego to 5V, ale dalej jest tabelka podająca minimalne napięcie Zenera Vz=5.2V przy prądzie Iz=5mA. Czyli co najmniej taki wsteczny prąd pomiaru dioda wytrzymuje. Notes (3) potwierdza właściwości lawinowe diody.

Maksymalna moc rozpraszana Pd to 100mW, co przy katalogowym prądzie wstecznym 5mA pozwala na 20V rzeczywistego napięcia przebicia. Rezystor 100k przepuści max. 3.2mA prądu, więc dioda nie może mieć Vz wyższego niż 31.25V. W drugiej połówce cyklu dioda świeci z mocą ~5mW, co efektywnie podwaja dostępny budżet termiczny. Trzeba sprawdzić próbki z rolki, jak Vz jest dostatecznie małe, to nic nie wybuchnie. :-)

Używałem pomarańczowego LEDa jako diody prostowniczej w maleńkim flybacku o mocy 100mW.

Pozdrawiam, Piotr

Reply to
Piotr Wyderski

I zwykle bardzo dobrze robisz, natomiast czasami zysk może znacznie zrekompensować utraconą cnotę estetyki. Warto wykazać elastyczność.

Absolute Maximum Ratings nie zawsze oznaczają wartości destruktywne. Spora ich część to tylko gwarantowane ograniczenia, w ramach których element zachowuje się tak, jak byśmy od niego oczekiwali. W przypadku diody będą to własności zaworowe -- poniżej 5V na pewno nie zacznie ona przewodzić, to Ci producent gwarantuje i możesz na tym polegać projektując swój układ w ramach tych ograniczeń. Ale to wcale nie znaczy, że powyżej 5V wbudowany w diodę komparator zdetonuje zatopiony w strukturze ładunek trotylu. Jedynie dioda zacznie przewodzić. Absolutną świętością jest natomiast Pd -- z tym nie wolno sobie pogrywać.

Szczególnie jaskrawo widać to w MOSFETach, teraz co drugi jest "avalanche-rated", a kiedyś tego nie było. A zjawisko jest to samo: niby jest V_DS_max, ale jak powyżej niego tranzystor przebije, to element ma obowiązek przeżyć, jeśli energia przebicia nie była większa niż jakieś maksimum. Każdy MOSFET ujdzie z życiem z takiego przebicia, tylko czasami nie wiadomo, gdzie są granice energii. Można kupić taki z gwarancją, można przyjąć 0, co Ty proponujesz konserwatywnie zrobić, można też to sobie samemu zmierzyć i "docharakteryzować" datasheet. Kwestia kosztu.

Ta praktyka jest powszechniejsza niż myślisz, i to nie tylko wśród chińskiego śmiecia, lecz też w topowych przyrządach pomiarowych. Np. taniemu tranzystorowi przewidzianemu do odchylania poziomego można wpompować w bazę prąd rzędu 100A, a on zachowa się jak dioda SRD i stanie się pięknym źródłem ultrakrótkich impulsów.

Bo dioda zabezpieczająca to jest pół centa zbędnego wydatku, a skala produkcji to miliard sztuk. Albo dlatego, że z lektury datasheetów wynika, że potrzebny element nie istnieje, choć 90% egzemplarzy spełnia wymagania (np. prądy upływu potrafią być zawyżone milion razy, bo nikomu się w fabryce nie chce ich mierzyć dla promila zastosowań

-- to sobie ludki mierzą same. I to nie byle jakie ludki: Agilent, Tektronix itp.).

Dlatego nie robisz tego na pałę, tylko budujesz model statystyczny albo wręcz sprawdzasz każdy egzemplarz z osobna.

Jeżeli nie będzie świecić 1 na 10000, to w sumie w czym problem? Wady lutowania też się przecież zdarzają. Przyjdzie klient i mu wymienimy na sprawne. Klient chciał tanio, to ma tanio.

Pozdrawiam, Piotr

Reply to
Piotr Wyderski

Pewnie zależy od koloru. Widziałem czerwone LEDy użyte w podstawce pod elektrozawór (230V) jako wskaźnik jego zadziałania. Był tylko rezystor. Działało.

Reply to
Queequeg

Ja mam zielona Fi 5 mm w lampce jako kontrolka podłączona tylko poprzez rezystor i swieci już ponad 30 lat! Zatem dioda musi być odpowiedniej jakości.

Reply to
Tomalo

ElectronDepot website is not affiliated with any of the manufacturers or service providers discussed here. All logos and trade names are the property of their respective owners.