¿Por qué los LED pequeños solo conducen ~ 20mA y un 1N4001 puede conducir 1A?

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Sé que los LED rojos tienen una mayor caída de voltaje directo que un diodo de silicio; esto lleva a aproximadamente 2.6x más de disipación de potencia a una corriente dada y, por lo tanto, 2.6x menos de corriente nominal, pero 20mA es manera menos que 1A. Y, sin embargo, un 1N4001 humilde no se quejará de 1A, pero un LED de 5 mm (aproximadamente del mismo tamaño) no durará mucho. ¿Por qué es esto?

    
pregunta Thomas O

2 respuestas

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Embalaje: Un diodo de potencia puede tener mucho material (Si y metal) para llevar el calor donde un LED necesita una superficie transparente y una carcasa para permitir que la luz se apague.

Disipación de potencia: Como usted dice, los diodos de potencia se recortan para una baja caída de tensión directa (conductora). Los diodos de Si pueden bajar hasta 300 ... 500 mV, a diferencia de los típicos 650 ... 750 mV para diodos de señal pequeños como el 1N4148. Los LED tienen voltajes delanteros típicos en el rango de 1600 mV ... 2400 mV. Lo que preocupa al chip es el calor generado por la potencia disipada: P = V * I. Supongamos (por simplicidad) que un LED y un diodo de potencia consumen la misma cantidad de energía. Con un voltaje directo de un LED cinco veces mayor que el de un diodo "normal", el LED puede manejar solo 1/5 de la corriente.

Recorte del proceso: Además, los LED se recortan principalmente para una buena eficiencia (salida de luz con respecto a la entrada de energía eléctrica), mientras que los diodos de potencia se recortan para obtener las máximas capacidades de manejo de potencia. Por lo tanto, los diodos de potencia generalmente pueden funcionar a temperaturas más altas que los LED. En realidad, los diodos de potencia comienzan a sentirse felices a temperaturas en las que los LED comienzan a desintegrarse.

Estas son aproximaciones muy aproximadas y la gente que trabaja en la búsqueda de mejores LED de alto rendimiento probablemente se estremece cuando leen esto, pero los ejemplos siguen mostrando la respuesta general a su pregunta ... Y muestran los objetivos de la investigación de LED en: chips de alta temperatura, técnicas innovadoras de empaque para alejar el calor del chip, bajos voltajes de avance (generalmente definidos por el material y los dopantes involucrados en el proceso; recuerde que el material define el color y que no hay muchas cosas disponibles) en absoluto para construir algunos colores), ...

    
respondido por el zebonaut
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Se debe principalmente a diferentes áreas de unión, el diodo de potencia tendrá una unión mucho más grande. Una unión de LED típica es de 0.28 mm x 0.28 mm. Algunos LED tienen tanta corriente como los diodos de potencia.

    
respondido por el Leon Heller

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