¿Qué destruye un LED en la dirección inversa?

ESD parece causar daños debido a puntos calientes o algún otro daño localizado. He visto fallas de LED en la heterounión que parecen ser parciales.

El fallo con la corriente continua a la inversa probablemente esté relacionado con la disipación de energía, pero puede ser imprudente depender de ella. La descomposición podría ser bastante alta, por lo tanto, la corriente permitida podría ser bastante baja (quizás menos de 1 mA).

Lo más seguro es seguir la recomendación de la hoja de datos de LED, generalmente 5V o, por lo tanto, se garantiza la reversión. Muchos tipos de LED tienen un desglose real de voltaje inverso mucho más alto (quizás de 15V a 70V), pero no es prudente depender de ello: el fabricante de LED podría cambiar el proveedor del chip o el proceso o la compra podría ir a un proveedor diferente.

La situación típica en la que los LED están expuestos a una tensión inversa es cuando funcionan en una configuración multiplexada: verán hasta la tensión de alimentación en sentido inverso. No es realmente una buena idea que la eficiencia haga que la tensión de alimentación sea mucho mayor que la suma de las tensiones de avance de los LED de la serie (a menudo, pero no siempre, solo se utiliza un LED). Por ejemplo, puede usar 5V para una única matriz de LED de 2-3V, o 12V para una matriz de cadenas de series con 6-9V por cadena. Dado que los LED individuales pueden tomar 5 V cada uno (generalmente garantizados), estarás bien en cualquier caso.

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Los diodos tienen propiedades que crean lo que se conoce como la región de agotamiento. Esta es la barrera que evita que la corriente fluya a través de ella con una polarización directa hasta que la región de agotamiento se minimice (caída de tensión directa).

La polarización inversa de un diodo aumenta la región de agotamiento, actuando como una puerta de un solo sentido. Sin embargo, si le aplica suficiente voltaje, el mecanismo se descompone y la corriente fluye en ambos sentidos, generalmente después de que la unión PN se cortocircuitara y el diodo se destruyera efectivamente.

Básicamente, lo que destruye el diodo es la disipación de potencia, o lo que sea que cause que el diodo se altere físicamente. El caso de bais inverso normalmente puede exceder la disipación de energía normal del caso de polarización directa antes de que dañe el dispositivo.

Sin embargo, hay ciertos tipos de diodos, como los diodos Zener, que están diseñados para descomponerse a la inversa a un voltaje específico, lo que los hace útiles como referencias de voltaje y limitadores.

Para el caso de 12v en un LED de 5v, en teoría, utilizar una resistencia limitadora para reducir la corriente (y eliminar el voltaje de polarización inversa) no debería, en teoría, destruir el LED. Algunos son más indulgentes que otros.

Para su última pregunta, me pregunto qué escenario le aplicaría voltaje inverso. Por lo general, se aplica protección antes de que llegue al LED.

La mayoría de las hojas de datos de fabricantes famosos y respetados, incluidos Vishay y otros, muestran un voltaje de ruptura de 5 V y una corriente inversa de 10 a 50 uA. Eso no es verdad. Acabo de probar leds blancos, rojos y verdes, con una fuente de alimentación de 0-30 V y una resistencia de 1 k en serie, midiendo el voltaje en el led y la corriente en el circuito. Este es el resultado: Blanco 9V = 0.4uA, 13V = 1uA / Rojo 5.3V = 0.3uA, 6.7V = 0.5uA, 12.5V = 1uA / Verde 5.11V = 0.3uA, 6.5V = 0.5uA, 9.9V = 1uA . Por lo tanto, ningún led presentó nada cerca de la mitad de un microAmper a 5V como lo indicaron los fabricantes, y solo justo después de 10V presentaron UN microAmpere. Eso no es suficiente para dañar el componente. Según lo que leí, se necesitaría un mínimo de 1 mA revertido para aumentar el área de agotamiento.

Wagnerlip

Los LED todavía son diodos, con polarización inversa que harán una avalancha.
(Aunque no he hecho nada como una búsqueda exhaustiva, nunca he encontrado un LED que se rompa a la inversa a menos de 20V.)
Es mi suposición, que es la disipación de calor / energía lo que mataría a un LED en reverese. Entonces, siempre que limite la corriente de modo que la potencia sea inferior a ~ 10 mW, los LED pueden manejar la polarización inversa, IME

En mi experiencia, los LED rojos estándar de 3 mm y 5 mm pueden bloquear 12V fácilmente, por lo que los he usado como protección de polaridad inversa en sistemas de 12V donde la corriente es de unos 10 mA. NO los use en un sistema de 24 voltios. 30V

Su elección de resistencia en serie (requerida en este caso) protegerá el LED (un diodo por cualquier otra función) en un circuito de CA o cuando esté polarizado en reversa. Elija esta resistencia basada en la hoja de especificaciones para su LED particular.