Allgemeine Frage zu Dioden?
Hallo,
ich habe eine allgemeine Frage zu Dioden. Bei Dioden ist es ja so, das der Spannungsabfall an der Diode immer ziemlich gleich ist. In einem bestimmten Bereich variiert er natürlich, wenn sich der Strom und Temperatur ändern. Aber man kann allgemein sagen, das an einer Diode immer die gleiche Spannung abfällt (und zwar die Durchlassspannung, bei Siliziumdioden um die 0.7V), auch wenn sich der Strom durch Sie ändert. Das ist bei normalen Diode, Z-Diode, LED's genau gleich.
Anbei eine kleine Multisim - Simulation, wo die Spannungsquelle einmal 10V und einmal 20V liefert. Hier sieht man, das der Spannungsabfall an der LED bis auf eine ganz kleine abweichung gleich bleibt. Das heißt die Spannung bleibt weitestgehend konstant.
Habe ich das so richtig Verstanden?
4 Antworten
Das die Spannung "immer gleich" ist, ist zumindest ein grober Pi-mal-Daumen Ansatz, der für sehr viele Fälle funktioniert. Das erleichtert extrem die Berechnung, wenn man nicht auf genauere Simulationen zurückgreifen möchte.
Die Wahrheit: Die UI-Kennlinie einer Diode entspricht einer exponentiellen Funktion (gelb): (Wikipedia: https://de.wikipedia.org/wiki/Diode)
Du siehst, dass es ab einer bestimmten Spannung einen Knick gibt und die Diode leitfähig wird... Schon bei geringer Spannungserhöhung fließt ein sehr großer Strom, was im Gegensatz heißt: Die Spannung ist nahezu konstant für verschiedene Ströme. Neben der ganz starken Vereinfachung "konstante Spannung" ist hier in Grün schon etwas genauer beschrieben, wie sich Spannung und Strom in einen kleinen Bereich um die Flussspannung (UF - die bei dir konstant wäre) verhalten.
Hallo
Also wenn ich mich nicht verlesen habe, dann hast du das so richtig beschrieben, also auch richtig verstanden. Allerdings brennt die LED bei 20V Versorgungsspannung relativ schnell durch, weil der 500Ω Vorwiederstand zu niedrig dafür dimensioniert ist. Normalerweise ist der Flussstrom durch eine Standard LED 20mA und bei Low Current LED's 2mA. Power LED's lassen wir jetzt mal außen vor.
mfG computertom
Ja ich weiß, es ging jetzt hier nicht um die Dimensionierung des Vorwiderstandes. Wie man einen Vorwiderstand dimensioniert weiß ich. Bei 20V mit 500 Ohm wären das: 40mA das ist für die meisten LED's zu viel.
Nicht ganz 40mA:
- 20V : 500Ω = 0,04A
Aber du musst beachten , das du die Spannung über der LED abziehst, von der Gesamtspannung. Du berechnest ja den Strom, der durch den Widerstand fließt, mit Hilfe des Ohmschen Gesetzes:
https://www.seniorenakademie.dhbw-heidenheim.de/senweb/strom/ohmg.html
Da in einer Reihenschaltung der Strom durch alle Komponenten gleich groß ist, fließt dann auch der selbe Strom auch durch die LED.
- 20V - 3,487V = 16,513V
- 16,513V : 500Ω = 0,033026mA
Ja, in erster Näherung darf man das annehmen.
Dies, weil die Kennlinie eben so steil ist bzw. exponentiell ist, so dass sich bei grösseren Stromänderungen im Bereich der optimalen Betriebsdaten bzw. bei LEDs unterhalb des Nennstroms die Spannung nur wenig ändert.
In der Sim. sieht man deshalb den grossen Unterschied beim Spannungsabfall am Widerstand. Dieser "übernimmt" also die überflüssige Spannung
Das sieht alles richtig aus. Du hast es verstanden, ist mein Eindruck.