다이오드가 옴의 법칙을 실제로 준수합니까?

다이오드가 옴의 법칙을 실제로 준수합니까?

옴의 법칙에 따르면 두 지점 사이의 도체를 통과하는 전류는 두 지점의 전압에 정비례합니다.

비례 상수를 도입하면 저항은 다음과 같은 관계를 설명하는 일반적인 수학 방정식에 도달합니다. 전압은 R이고 저항은 옴 단위의 도체 저항입니다. 보다 구체적으로, 옴의 법칙에 따르면이 관계에서 R은 전류와 무관하게 일정하다. "

https://en.wikipedia.org/wiki/Ohm%27s_law

그러나 동료 전기 엔지니어에게 다이오드 가 옴의 법칙을 따르고 있다고 말합니다. V = IR단, 전류에 대해 상대적으로 일정한 전압 강하를 유지하기 위해 자동으로 변하는 저항이 다릅니다.

이것이 사실입니까?

옴의 법칙을 따르거나 따르지 않습니까?

또한 양극이 +이고 음극이 연결되지 않은 상태에서 전원 공급 장치 끝에 다이오드를 배치하면 전류가 흐르지 않고 전압 강하가 계속 나타납니다. 이것을 설명하십시오.

다음은 HER508 다이오드의 전류와 관련하여 전압 강하를 보여주는 다이어그램입니다.

출처 : http://www.rectron.com/data_sheets/her501-508.pdf

이것은 실제로 흑백 질문이 아니며 많은 사람들이 "옴의 법칙"을 따르지 않는다고 주장하며, 어떻게 주장 하느냐에 따라 그들은 옳을 수 있습니다.

그러나 진실은 적용된 전류 또는 전압에 따라 다이오드의 저항이 변한다는 것입니다. 따라서 다이오드의 저항을 간단히 찾아 볼 수없고 "옴의 법칙 (Ohm 's Law)"을 사용하여 저항으로 할 수있는 것처럼 오래된 V = IR 공식으로 전압과 전류의 관계를 결정할 수 없습니다. 이 주장에서 다이오드가 없거나 더 정확하게는 반도체가 옴의 법칙을 따르지 않는 것 같습니다.

그러나 다이오드가 회로에 있고 전압 V에서 바이어스되거나 바이어스 전류가 I 인 회로가있는 경우 해당 조건에서 다이오드의 저항은 여전히 ​​일정합니다. 즉, 다이오드가 정상 상태 일 때 옴의 공식은 여전히 ​​적용됩니다. 해당 상태에서 회로의 출력 임피던스를 계산하려는 경우 회로가 다른 상태에있을 때 임피던스가 다르다는 것을 인식하는 것이 중요합니다.

사실, 다이오드는 항상 옴의 공식을 따릅니다. 예 V = IR. 그러나 다이오드 R의 경우 V 또는 I를 변수로 포함 하는 다소 복잡한 방정식 을 따릅니다 .

그것은 다이오드입니다

여기서 R D = F ( $V = I.R_D$
$R_D = F(I,V)$
$V = I.F(I,V)$

수학적으로, 그것은 매우 특정한 정적 조건을 제외하고는 당신에게 많이 사용되는 형태가 아닌 옴의 공식을 따릅니다.

"저항이 일정하지 않다면 옴의 법칙이 적용되지 않는다"고 주장하는 사람들에게는 맥스웰이 잘못 인용 한 것이 두렵습니다. 옴의 의도는 안정적인 여기 조건 하에서 시간에 따라 저항이 일정해야한다는 것이었다. 즉,인가 된 전압 및 전류의 변화없이 저항이 자발적으로 변화 될 수 없다. 진실은 고정 저항이 없습니다. 겸손한 1/4 와트 저항조차도 따뜻해지면 노화에 따라 저항이 바뀝니다.

이것이 한 사람의 의견이라고 생각한다면, 당신은 옳을 것입니다. 그의 이름은
Georg Simon Ohm입니다

실제로 자신의 작품을 읽지 않았 거나 독어를 읽은 경우 원본 . 281 페이지 또는 영어와 전기 용어를 사용하여 읽은 경우 매우 읽기가 어렵습니다. 비선형 장치를 실제로 다루었으므로 포함해야한다는 것을 알게 될 것입니다. 옴의 법칙에서. 실제로이 주제에 전념하는 부록 (약 35 페이지)이 있습니다. 그는 여전히 그곳에서 발견 될 것들이 있음을 인정하고 추가 조사를 위해 열어두고 있습니다.

옴스 법률에 따르면 맥스웰에 따르면

"회로의 어느 부분의 말단 사이에서 작용하는 기전력은 전류의 강도와 회로의 해당 부분의 저항의 곱이다."

그러나 그것은 옴의 논문의 일부일 뿐이며, 논문 에 정의 된 "영구적 상태를 획득 한 볼타 회로 (voltaic circuit ...)"에 의해 옴의 말로 자격을 갖추 었으며 , 저항에 의존하는 요소로서 인가 된 전압 또는 전류 또는 그 밖의 모든 것에서 균형 잡힌 상태로 정착 될 수 있어야합니다. 또한, 회로의 여기에 전체적으로 변화가 발생한 후에는 공식이 적용되기 전에 재조정이 이루어져야합니다. 반면 Maxwell은 R을 V 또는 I로 변경해서는 안되는 것으로 인정했습니다.

그것은 당신이 학교에서 배운 것이 아닐 수도 있고, 많은 유명한 출처에서 인용하거나 읽은 것이 아닐 수도 있지만, 그것은 옴 자신의 것입니다. 진짜 문제는 많은 사람들이 맥스웰 (Maxwell)이 저술 한 옴 (Ohm)의 논문에 대한 매우 단순화 된 해석만을 인식하거나 이해한다는 것입니다.

물론 어느 것이 역설로 당신을 떠난다.

사실 Ohm은 간단히 말해서 일단 안정된 상태로 안정되면 회로 양단의 전압은 전류와 부품의 저항의 합을 합한 것입니다.

^{이 회로 시뮬레이션 – CircuitLab을 사용하여 작성된 회로도}

$E = I.R1 + I.R2 + I.R3$

R3은 다이오드가 저항하는 저항입니다. 따라서 R3이 다이오드인지 아닌지는 중요하지 않습니다. 물론 어느 것이 맞습니까? 반면에 Maxwell은 회로에 비선형 요소가 포함되어 있기 때문에 공식이 적용되지 않는다는 것은 물론 잘못된 것입니다.

맥스웰이 쓴 것은 과체 단순화에서 오류라고 생각하고 옴이 실제로 말한 것을 버리고, 옴이 실제로 말한 것을 버리고 맥스웰의 단순화로 가면서 추위에 비선형 부품을 남기는가?

다이오드가 옴의 법칙의 정신적 모델에 맞지 않다고 생각한다면, 옴의 법칙 모델은 실제로 맥스웰의 법칙입니다. 옴 논문의 하위 집합으로 자격을 갖추어야 할 것. 다이오드가 모델에 적합하다고 생각되면 실제로 옴의 논문을 인용하는 것입니다.

내가 말했듯이, 그것은 흑백이 아닙니다. 결국 아무것도 변하지 않기 때문에 실제로 중요하지 않습니다.

다이오드는 옴의 법칙을 따르지 않습니다. 그러나. 주어진 전류 레벨 에서 전류의 작은 변화 ( Δ i ) 에 대한 전압 변화 ( )를 측정하고 동적 저항이라는 국소 등가 저항을 얻을 수 있습니다. 그래픽 적으로 이것은 단순히 다이오드의 전압 / 전류 곡선의 기울기이거나 R d = $\Delta V$$\Delta i$$Rd=\frac{\Delta V}{\Delta i}$ . 이것은 종종 회로의 다이오드가 주어진 전류 레벨에서 어떻게 동작하는지 설명하는 데 유용합니다.

친구는 단순히 표준 곡선 (실리콘, 비 쇼트 키) 다이오드의 동작을 설명합니다. 볼트는 일반적으로 약 0.7 볼트 매우 높은 전류에 부딪 칠 것입니다. 즉, 동적 저항은 낮은 전류에서 매우 높고 0.6 볼트 후에 급격히 떨어집니다. 즉, 가변 전압 및 고정 저항으로 구동되는 순방향 바이어스 다이오드를 사용하는 경우 상당히 넓은 범위의 전압에서 다이오드 순방향 전압은 0.6 또는 0.7V에 가깝습니다.

다이오드는 옴 법칙을 따르지 않습니다. 인용구에서 볼 수 있듯이 옴의 법칙에 따르면 R은 일정하게 유지됩니다. 다이오드 IV 곡선을 보면서 V / I에서 R을 계산하려고하면 전압을 높이면 "R"이 변경됩니다.

전기 기술자 친구가 잘못되었습니다. "일정한 Vdrop을 유지하기 위해 저항이 달라진다"고 말하는 것은 완전히 의미가 없습니다. 이 경우 "저항"은 문자 그대로 V / I입니다. R이 V = IR의 값을 갖도록 허용하면 아무것도 예측할 수 없으므로 방정식이 쓸모 없게됩니다.

상황에 따라 전압 강하가 나타나지 않습니다. 장치의 양쪽은 동일한 양의 전압에 있습니다 (전원 공급 장치의-단자에 상대적)

옴의 법칙에 따르면 두 지점 사이의 도체를 통과하는 전류는 두 지점의 전압에 정비례합니다.

1. 다이오드는 도체가 아닙니다.

2. '...에 직접 비례한다'는 실질적인 작동 범위에서 전압과 전류 사이의 선형 관계를 의미하며, 분명히 그렇지는 않습니다.

그래서 안돼; 다이오드는 옴의 법칙을 따르지 않습니다.

다이오드는 다이오드이며 우리가 생각하거나 쓰거나 상상하는 것을 따르거나 신경 쓰지 않습니다.

따라서이 질문은 "옴의 법칙을 사용하여 다이오드 I / V 특성을 모델링 할 수 있습니까?" 와 같이 거꾸로 뒤집어 질 수 있습니다.

이 경우 대답은 다음과 같습니다.
"예, 특정 제약 내에서 옴의 법칙은 최선의 방법도 아니고 첫 번째 방법도 아니더라도 사용할 수 있습니다"

$v=R\,i$$R=f(i)$

실제로 많은 모델이 다이오드 동작에 맞도록 푸시 될 수 있으며, 응용 분야에 가장 적합한 모델을 지적하는 것이 작업입니다.

다이오드는 커패시터로 모델링 할 수도 있습니다.

$v=\frac{1}{C}\int i\,{\mathrm{dt}}$$\frac{1}{C}=f(v,i,t)$

이것은 분명히 완전히 미친 아이디어이며 아무도 제 정신을 사용하지 않을 것이라고 생각합니다.

나는 단지 명확한 모델을 단지 모델로 만들고 싶다. 그들은 "현실"과 아무 관련이 없으며, 그것이 무엇을 의미하든 "올바른"답변을 제공하는 한 옳습니다. 그런 다음 일부는 목적에 더 적합합니다.

따라서 우리가 무엇을했는지에 따라 더 적절한 모델을 찾아야합니다.
일정한 하락 / 임계 값, 일정한 하락 및 고정 저항, 지수 모델 및 다양한 미분 모델이 옴의 법칙을 추진하는 것보다 훨씬 더 좋습니다.

... 동료 전기 엔지니어에게 다이오드가 옴의 법칙, V = IR을 따르고 있다고 말하면서 전류에 대해 상대적으로 일정한 전압 강하를 유지하기 위해 자동으로 변하는 저항이 다릅니다. 이것이 사실입니까?

예

• 그러나 포화 상태 일 때의 증분 전압 및 고정 저항 값의 허용 오차가 넓지 만 공칭 VI 곡선을 고려할 수 있습니다.

포화 상태는 무엇입니까? 동적 로그 저항이 고정 벌크 저항보다 작아지면 ESR이 거의 일정하고 옴의 법칙이 적용됩니다.

• 다음 def'n은 거짓입니다!
  가능한 최대 전류를 통과하는 다이오드이므로 적용 전압을 추가로 증가해도 전류에는 영향을 미치지 않습니다. McGraw-Hill 과학 및 기술 용어 사전, 6E, Copyright © 2003 by McGraw-Hill Companies, Inc.

ESR이란 무엇입니까? 유효 직렬 저항은 일반적으로 VI 곡선의 접선 또는 측정됩니다.$ESR=\frac{\Delta V}{ \Delta I}$

그렇다면 ESR을 측정하기 위해 어떤 전류가 필요합니까?

• 정격 Vf @ 전류 근처에서 더 선형적이고 고정되어 있으며, 이것을 사용하는 대부분의 다이오드에 대해 일반적으로 예측 될 수 있습니다
• If (max)는 전력 등급 Pd (max)에 의존하고 칩 크기 ESR은 항상 Pd와 반비례 관계가 있으며 더 이상 로그가 아니라 거의 일정합니다. -ESR 허용 오차는 전체 생산에서 +/- 50 %이지만 배치에서 <5 %입니다.
• 제너 다이오드의 경우 ESR을 라고합니다.$Z_{zt}$ @ some If (mA)라고 하며 똑같은 것이며 옴의 법칙이 적용됩니다

예:

$V_f= V_{th} + I_f*ESR ~~~~~$
-Vth는 Zener 임계 값 (LED, Ge, Si 등)과 같은 곡선의 무릎입니다.

내 주장 확인

도시바 LED TL1-L3-xxx 사양

• 350mA에서 2.85V (일반), 최대 1A (펄스), ESR> 0.1A 측정
• Pd (표준) = 2.85 * 350mA = 1W
• (내 규칙) ESR = k / Pd for k = 0.5 (good) to 1 (fair)

위의 스프레드 시트 ( 데이터 시트 에서 생성)에서 ESR (진한 녹색)이 Vf = 2.85V 이상으로 어떻게 평평 해지는 지 확인하십시오

• ESR @ If
  • (왼쪽 Y 축 대 오른쪽 Y 축)

 1.5 Ω @ 100mA
 1.0 Ω @ 175mA
 0.5 Ω @ 350 mA ( 2.85V )
 0.25Ω @ 1000 mA  ( absolute max)

위의 ESR k factor = 0.5를 의미하기 때문에 이것은 우수한 효율적인 LED입니다 (단순 이상) 5mm와 같은 저전력 LED는 k = 1 (예 : 65mW, ESR = 16Ω)을 갖는 경향이 있습니다. 일반적으로 제품 품질이 좋아지고 크기가 클수록 k가 낮을수록 유용합니다 (FoM). 사양에 대한 허용 오차는 넓지 만 결과는 공급 업체에 따라 다릅니다.

기타 (틱한 점착성) 정보

다이오드는 이상적으로 40 년에 걸쳐 본질적으로 로그입니다. 이것은 큰 전력 다이오드이므로 선형 벌크 저항은 로그 자연 반응에 비해 상당히 작습니다.

다이오드의 증분 선형 저항이 k = 0.5의 경우 +/- 25 % + ESR = k / Pd의 경우 +/- 25 %를 따르는 방법에 대해 자주 이야기했습니다. 이것은 내 자신의 발견이며 아직 대부분의 다이오드 및 트랜지스터와 일치하지 않습니다. 이 부품은 Pd 등급이 없지만 5A@1.1~1.7 @ 60'C는 평균을 나타냅니다. 7W 또는 ESR 0.07 ~ 0.14 옴 또는 평균. 앰프 당 0.1V 상승 이것은 http://www.eicsemi.com/DataSheet/HER501_8.pdf 에있는 그림 4의 로그-린 그래프에서 곡선으로 나타낸 바와 같이 1-10A 범위의 곡선에 대한 야구장 추정치를 제공합니다 .

그러나이 곡선은 접합 온도가 일정한 25 ° C로 조절되는 좁은 펄스에만 해당됩니다.

그러나 ESR의 경우 최대 정격 전류의 10 %에서 100 % 사이의 다소 선형적인 곡선을 따릅니다. 이 아래에서 증분 R은 로그입니다.

예, 아니오는 당신의 대답입니다. ESR에 따라 다릅니다.

그들은 옴의 법칙을 따르지 않지만 비교가 쓸모없는 것은 아닙니다.

먼저, 전압과 전류와 같은 두 가지 값이 있으면 두 기능과 동일한 "저항"인 함수 R을 정의 할 수 있습니다. 이 경우 다이오드의 R (다이오드의 "저항")은 매우 비선형 적입니다. 기본적으로 내가 좋아하는 모든 장치에 대해 그러한 관계를 만들 수 있다고 가정하면 다이오드가 옴의 법칙을 준수한다고 주장하는 것은 "적어도 한 번은 공기를 떨어 뜨릴 수 있습니다"라고 말하는 것과 유사합니다. ( 규칙 11 )

그러나이 관계는 소 신호 모델에 매우 유용 할 수 있습니다. 다이오드 동작의 기본 지수 영역을 살펴 보겠습니다.$I=I_0e^{kV}$여기서 $ k는 특정 다이오드에 대해 일정합니다. 파생물을 가져 오면$\frac{dI}{dV}=kI_0e^{kV}$. 이를 사용하여 특정 전압으로 바이어스 된 다이오드에 대한 소 신호 모델을 구성 할 수 있습니다. 작은 신호 전압이 충분히 작 으면 비선형 효과가 너무 많이 발생하지 않으며 다이오드가 저항기 인 것처럼 회로 설계 를 할 수 있습니다 .

옴 법칙은 저항을 통한 전류 및 전압 외에도 많은 것들에 적용됩니다. 그러나 그것을 적용하려고 할 때마다 결국 실패합니다. 저항의 경우 전류와 전압이 높으면 저항이 연기로 올라갈 수있을 정도로 고장이 발생합니다. 자기 회로의 경우 회로의 일부가 포화되면 옴의 법칙이 실패합니다. 또한 파이프를 통한 유체 흐름, 불법 이민 모델 등에 적용 할 수 있습니다.

일반 다이오드의 경우 Shockley에서 IIRC를 개발 한 DIODE EQUATION이 있습니다. I = Io (e ^ (Vd / nVt) -1)입니다. 다이오드는 옴의 법칙을 따르지 않습니다. 자세한 내용은 https://en.wikipedia.org/wiki/Diode_modelling 을 참조하십시오. 물론이 모델은 다른 모든 모델과 마찬가지로 실패 할 수있는 한계가 있습니다.

일반적인 회로 모델링에서는 약 0.6V의 전압 소스와 직렬로 연결된 전압 제어 스위치를 사용합니다. 0.6V 미만에서는 스위치가 열려 있고 전류가 흐르지 않습니다. 0.6V를 초과하면 스위치가 닫히고 전류에 관계없이 전압 소스에 의해 전압 강하가 0.6으로 제한됩니다. 이것은 대부분의 회로에서 충분히 작동합니다.

WP-34s 계산기에는 반복없이 다이오드 방정식을 즉시 해결하는 데 사용할 수있는 Lambert W 함수가 포함되어 있습니다.

고주파수에서 다이오드는 인덕턴스와 커패시턴스를 모델링해야하므로 이러한 상황이 발생하면주의하십시오.

친구는 "옴의 법칙"을 혼동하여 전압과 전류 사이의 선형 관계 , 주어진 동작 지점에서 전압과 전류 사이 의 국소 관계인 차동 저항을 지정할 수있는 기능을 설명 합니다. 전자는 규범 적 진술을하는 실제 법이며, 후자는 기본적으로 다소 묘사 적이며 전압과 전류 사이의 관계가 있다고 가정합니다.

작동 점은 전류로도 고유하게 설명 할 수 없습니다. 예를 들어 터널 다이오드 는 터널링 효과가 정상적인 다이오드 동작으로 대체되므로 음의 차동 저항 위상을 가지며 전압이 증가함에 따라 전류가 감소합니다. 이로 인해 발진기를 구동 할 수 있습니다.

다이오드는 비선형입니다 (발광 여부에 관계없이).

"비선형"은 저항, 히터, 긴 와이어 등과 같이 일반적인 방식으로 옴의 법칙을 따르지 않음을 의미합니다.

 E=IR              E (volts) = I (amps) x R (ohms).  

어떤에서 즉시 효과적인 R이 계산 될 수 있도록, E 및 I의 값이있다.

그러나 옴의 법칙은 E 또는 I가 변경되면 R이 일정하게 유지된다는 의미를 제공합니다. 다이오드와 같은 비선형 제품에는 해당되지 않습니다.

옴 법칙은 선형 방정식이며 일정하게 유지되는 다른 모든 것은 직선 플롯으로 나타납니다. 다이오드는 비선형 장치로 분류되며 선형 정의가 잘못되었다고 말하는 것과 동일하다고 주장합니다. 정사각형 또는 입방 플롯과 같은 비유를 진지하게 사용 하시겠습니까? 다이오드가 옴 법칙을 따른다는 것은 정치인의 말처럼 들리며 믿을만한 것입니다.

저항의 실제 일반적인 아이디어는 $R = \frac{dI}{dV}$.

With passive circuits everything is linear and resistance is also $R = \frac{dI}{dV} = \frac{V}{I}$ — the derivative is a constant, linear.

It's this linear resistance (a constant), that people think first when talking about resistance. They're "resistors". It's convenient also that the other active components do not have to be expressed in terms of pure resistance. Even with parasitic resistances (forward parasitic diode resistance, FET $R_{OUT}$, etc), we deal with them as resistors. So this solidifies the idea that resistance are only for resistors.

But really if we take $R = \frac{dI}{dV}$, nearly any component that has a voltage drop across them and allows current to flow to or from at least one terminal can be expressed as having "resistance".

I'll probably regret saying "to flow to or from at least one terminal", as there is no such practical component (probably an antenna, but I'm not sure)

ALSO, don't buy from Lees's Electronics, they might mistake to give you parts set aside for me and you might end up with faulty components.