Lo que sé es:
voltaje directo, Vf = el voltaje mínimo requerido para iniciar el flujo de corriente a través del LED / diodo
voltaje caído, Vd = el voltaje que se usa / pierde en el LED / diodo.
Mi pregunta es, inicialmente, la ecuación debería ser Vf > Vd, pero ¿Vd > Vf puede ser cierta en cualquier momento?
Además, corríjame si tengo algún concepto erróneo.
Claro, siempre que el diodo esté conduciendo.
Con mayor \ $ V_d \ $ la corriente en el diodo aumenta exponencialmente, y si supera el máximo que el diodo puede manejar, el diodo se destruye.
Cuando el suministro no puede sostener la corriente (por ejemplo, porque está regulado de alguna manera), el sistema alcanzará un equilibrio donde un ligero aumento en \ $ V_d \ $ reduciría la resistencia del diodo, que a su vez reduce \ $ V_d \ $ porque la relación \ $ \ frac {R_ {diodo}} {R_ {suministro}} \ $ cae.
En realidad, Vf es bastante arbitrario y puede ser tan bajo como desee, siempre y cuando se trate de corrientes arbitrariamente bajas. En general, para diodos semiconductores con polarización directa, $$ I_f = I_0 e ^ {kV_f} $$ donde $ I_0 $ es un factor de escala, y k depende de un montón de cosas como el material y la temperatura.
Para diodos "regulares" (diodos de señal de silicio) Vf suele ser de aproximadamente 0 a 7 voltios en un nivel de corriente útil como 1 mA.
Para los LED, Vf depende de cosas como el material del LED, y generalmente se especifica a una corriente de funcionamiento nominal como 10 o 20 mA. Por lo general, está en el rango de 1.5 voltios (LED rojos tempranos) a 3 a 3.6 voltios (de 1 a 10 mA).
Sin embargo, para mayores corrientes, la caída de voltaje aumenta.
Por lo tanto, su terminología no es estándar. Vf, en sus términos, no es realmente un voltaje de umbral, sino más bien una forma conveniente de caracterizar el funcionamiento normal. El voltaje real durante la operación real (Vd en sus términos) puede ser mayor o menor que el Vf de referencia, dependiendo de qué nivel de corriente se usa.
A lo que te refieres es el modelo lineal por partes .
Creo que la Vf a la que te refieres es la tensión de umbral, o Vt, mientras que la Vd es la tensión a través del diodo.
Seguramente, Vd puede ser mayor que Vf, a menos que esté utilizando el modelo de diodo ideal (sin resistencia en serie), en cuyo caso Vd = Vf para cualquier corriente directa posible.