LED Confusión de caída de voltaje

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Tómese un momento para revisar el sencillo circuito a continuación:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Como puede ver, este es un circuito simple que consta de tres LED en serie controlados por una fuente de alimentación de CC de 6 voltios. Los LED son LED blancos con una caída de tensión directa o alrededor de 2.6 voltios según mi multímetro.

Según mis mediciones (utilizando la fuente de alimentación de 6 voltios), en este punto no fluye corriente a través del circuito y la caída de tensión para cada uno de los LED es la siguiente:

  • LED1 = 1.642V
  • LED2 = 1.702V
  • LED3 = 1.607V

simular este circuito

Bien, ahora que hemos expuesto los hechos, esperaba que alguien pudiera ayudarme con las siguientes preguntas.

Primera pregunta: ¿Por qué hay una caída de voltaje entre los LED? Lo pregunto porque entendí que un LED (diodo) que no está conduciendo corriente (no se ha alcanzado el voltaje directo) ) es como tener una conexión abierta. Básicamente, entendí que el circuito que se muestra arriba es equivalente al siguiente:

simular este circuito

Y si ese es el caso, la caída de voltaje entre todas las conexiones abiertas debería ser cero, ¿verdad? Entonces, ¿por qué hay una caída de voltaje entre los LEDs? ¿Qué me estoy perdiendo?

Segunda pregunta: ¿Por qué los voltajes entre todos los LED no suman hasta 6 voltios? Si agrego los voltajes de LED, el resultado llega a 4.951 voltaje total caído. Esto es más de un voltio entero que falta aquí. ¿A dónde fue ese voltio?

Gracias.

    
pregunta T555

4 respuestas

4

Los LED conducen una corriente muy baja, incluso con solo dos voltios o menos, pueden aparecer como resistencias de unos pocos megaohmios.

Cuando coloca su medidor a través de un LED, agrega una resistencia de 10 Mgeohm en paralelo con el LED, lo que reduce el voltaje medido, lo que explica que los voltajes medidos no sumen hasta seis voltios.

    
respondido por el Peter Bennett
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entendí que un LED (diodo) que no está conduciendo corriente (no se ha alcanzado el voltaje directo) es como tener una conexión abierta.

OK

  

Y si ese es el caso, la caída de voltaje entre todas las conexiones abiertas debería ser cero, ¿no?

No. Un circuito abierto puede tener cualquier voltaje a través de él.

Un cortocircuito (ideal) tendrá cero voltios (con cualquier cantidad de corriente).

Un circuito abierto tiene corriente cero a través de él (con cualquier voltaje).

    
respondido por el The Photon
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Para responder a su primera pregunta, la caída de voltaje tiene que ver con el potencial de barrera (para cualquier unión P-N, no solo los LED) y la química de esa unión P-N. Por ejemplo, los LED blancos generalmente tienen una mayor caída de voltaje directo (Vf en hojas de datos) que los LED rojos o verdes. Este es un voltaje fijo debido a la química y solo cambia con la temperatura, aunque es un pequeño cambio que también depende de la química del LED.

La segunda pregunta - una buena! Por KVL, creo que está asumiendo que el aumento de voltaje es igual a las caídas de voltaje. Esto es cierto, pero se basa en la suposición de que la fuente de voltaje tiene impedancia cero (que puede proporcionar una corriente infinita para mantener el voltaje). En la práctica esto no es cierto. La impedancia de la fuente de voltaje continuará intentando bajar a un punto (aumentando la corriente) para mantener el equilibrio ideal de KVL y probablemente excederá la corriente de avance máxima de los LED.

Para un brillo constante, desea alimentar los LED con una fuente de corriente cuyo voltaje sea > El Vf máximo de cada uno de los tres LEDs en serie.

    
respondido por el cowboydan
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Los diodos varían la corriente permitida a cualquier voltaje dado. Sus leds, si asumimos que 2.6V a 20mA tópicamente tendrán una curva donde a 1.6 V, se abren lo suficiente como para conducir algunos micro amperios, lo que provoca una caída de voltaje. cómo funcionan los diodos, pero no conducen lo suficiente como para ser visibles, el uso principal de un diodo emisor de luz. Incluso si fueran polarización inversa, todavía hay un poco de voltaje de fuga, por lo que su ejemplo de circuito abierto aún no sería completamente correcto.

los otros han explicado los resultados del multímetro imperfecto. Tenga en cuenta también que la batería o la fuente de voltaje de la serie de resistencia equivalente, puede que no tenga 6V bajo carga.

    
respondido por el Passerby

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