내가 사용하는 LED는 공급 한 것보다 더 높은 전압을 요구하므로 결과적으로 전혀 켜지지 않습니다.

나는 적어도 희미한 빛을 기대하지만 빛은 생성되지 않습니다.

"필요한 전압 레벨이없는 경우 표시등이없는"동작이 왜 발생합니까? LED 내부에서 무슨 일이 일어나고 있습니까?

LED는 일반 (백열등) 전구처럼 작동하지 않습니다.

주요 차이점 (초보자에게는 약간 단순화 됨) :

• 그것들은 극성을 가지고 있으므로 극성을 고려하여 DC를 사용하여 전원을 공급 받아야합니다. 극성을 바꾸면 작동하지 않습니다. 역방향으로 ~ 4V-5V 이상을 적용하면 손상 될 수 있습니다 (이는 안전한 값이며 정확한 최대 허용 값은 특정 장치에 따라 다릅니다).

• 특정 전압 (임계 전압)에 도달 한 경우에만 발광이 시작됩니다.이 전압에서 방출은 무시할 수 있습니다. 따라서 전압이 LED의 임계 전압보다 낮은 배터리를 사용하는 경우 더 복잡한 회로 (예 : 줄 도둑 또는 부스트 DC-DC 변환기)를 사용하여 LED에 전원을 공급하지 않으면 운이 나빠집니다.

• 임계 전압에 도달하면, 어떤 아주 약간의 전압의 증가는 LED의 행위가 크게, 즉이 흡수하게 큰 전류를 . 따라서 해당 전류를 안전한 한계로 제한하려면 직렬 저항이 필요합니다. 이 사이트에는 제한 저항기의 값을 계산하는 방법을 설명하는 다른 질문 / 답변이 있습니다.

• 일단 전도되면 방출 된 빛의 세기 는 다이오드에 흐르는 전류 (전압이 아님)에 대략 비례합니다 (따라서 제한 저항기의 값을 줄이면 더 밝은 LED가 나타납니다). 이것은 LED의 최대 전류 제한까지입니다. 이 한계에 도달하면 장치가 POOF !

또한 왜 이런 일이 발생하는지 물어 보지만, 다이오드 내부의 반도체 결정의 물리적 구조에 의존하기 때문에 답은 상당히 복잡합니다. 물리적 설명은 양자 역학과 고체 물리학, 정말 힘든 주제에 있습니다.

의 LED에 위키 백과 문서는 단지의 표면에 긁힌 자국 LED의 내부 작업을 여전히 상당히 복잡하다.

Lorenzo가 이미 귀하의 질문에 직접 답변 한 것으로 보입니다 (+1). 다음은 LED를 켜고 가지고있는 것을 확인하기 위해 수행 할 수있는 작업입니다.

LED는 다이오드이므로 한 방향으로 만 작동합니다. 일반적인 전구와 달리 방향이 중요합니다. LED가 한 방향으로 켜지지 않으면 뒤집어 다시 시도하십시오.

거의 모든 LED를 안전하게 실험하려면 최소 180Ω 직렬로 5V 전원을 사용하십시오. 더 높은 저항을 사용하면 LED가 더 어두워집니다. 직렬로 1kΩ을 사용하더라도 실내에서 가시 광선 LED가 켜지는 것을 볼 수 있습니다.

5V 전원을 사용하는 이유는 뒤로 연결할 때 LED의 역 전압을 제한하기 위함입니다. 대부분의 LED는 5V 이상 반대 방향으로 견딜 수 있습니다.

가시 광선 LED는 최소 1.8V를 떨어 뜨립니다. 그러면 저항에 (5V)-(1.8V) = 3.2V가 남습니다. 거의 모든 LED가 20mA 순방향 전류를 처리 할 수 ​​있습니다. 옴의 법칙에 따라 (3.2V) / (20mA) = 160Ω입니다. 나는 약간의 마진을 위해 최소 180 Ω을 말했으며 이것이 공통 값이기 때문입니다.

LED 순방향 전압은 색상에 따라 다릅니다. 예를 들어 일반적인 녹색 LED는 약 2.1V 떨어집니다. "백색"LED는 일반적으로 가시 광선 스펙트럼에서 다시 방출되는 형광체가있는 UV LED입니다. 3.5V 정도 떨어질 수 있습니다.

200Ω 저항과 3.5V LED를 사용하면 (1.5V) / (200Ω) = 7.5mA가됩니다. 이러한 LED는 20mA 이상을 처리 할 수 ​​있어도 7.5mA에서 여전히 눈에 띄게 켜집니다.

LED가 켜지면 순방향 전압을 측정 한 다음 해당 순방향 전압으로 최대 전류를 허용하도록 저항을 조정할 수 있습니다. 데이터 시트가없고 다르게 표시되지 않는 한 최대 값이 20 mA라고 가정하십시오.

물리학 설명

전구

incandenscent 등이 진짜로 너무 많은 광원 아닌 가열 요소 . 와이어를 통한 모든 전류 는 약간 가열합니다 . 와이어가 실온 이상이되면 흑체 방사선을 통해 순 에너지를 방출 합니다. 이 에너지가 방출되는 속도 는 온도의 네 번째 힘에 따라 달라집니다 . 즉 온도 가 높을수록 밝아집니다 ^† . 그리고, 더 많은 전류 (또는 등가 ^‡ 와이어의 전압 이상), 높은 온도.

$2.6\times10^{-19}$

LED

$2.6\ldots3.2\times10^{-19}$

왜 ... 전자가 접합점을 계속 넘어 갈까요? 전자가 접합을 통과 한 후에는 다시 밴드 갭을 가로 질러 올라가지 않을 것입니다. 전자가 가지고 있지 않은 에너지를 소비합니다. ... 외부 소스에서 에너지를 제공하지 않는 한 회로에 적용하는 각 볼트는 의 에너지를 전자에 공급할 수 있습니다$1.6\times10^{-19}\:\mathrm{J}$$U$$U\times1\:\mathrm{eV}$

_$T^4$

^‡ _{마찬가지로, 저항률은 온도에 의존하기 때문에 옴의 법칙은 여기서 완전히 정확하지 않습니다. 그러나 정 성적 의존성 더 높은 전압 ⇒ 더 높은 전력은 여전히 ​​유효하다.}

당신은 LED가 비선형 적 인 방법에 대한 객체 교훈을 얻었습니다 .

백열등은 일단 점등되면 선형 입니다. 선형은 저항처럼 작동한다는 것을 의미합니다. 전류 소모는 전압에 비례합니다. 전압의 절반, 전류의 절반, 전력의 1/4입니다. 백열등은 예상대로 작동합니다.

LED는 매우 가파른 전압-전류 곡선을 가지고 있습니다. 전압의 작은 변화는 전류 소모의 큰 변화를 초래합니다. 해당 차트의 맨 아래에 있으므로 조명이 없습니다.

가파른 곡선으로 인해 LED가 매우 튀어 나오고 작은 전압 변화로 인해 큰 (및 손상) 전류 변화가 발생합니다. 더 나쁜 것은 온도, 비닝 및 나이에 따라 곡선이 변한다는 것입니다. 따라서 LED는 전압이 아닌 특정 전류 로 정격 화됩니다 . 표시기의 경우 저항으로 전류를 제한 할 수 있습니다. 최고의 성능이 필요한 조명의 경우, 활성 드라이버 회로를 사용하여 사양에 맞게 전류를 조정하는 것이 가장 좋습니다.

이러한 회로는 또한 LED에 맞게 공급 전압을 부스팅 또는 버킹하는 데 적합합니다. 줄 도둑은 1.5V 배터리 하나로 조명 LED 구동 문제를 해결하는 간단한 회로입니다.

가치있는 것은 형광, 네온, 금속 할로겐화물, 수은 증기 및 고압 / 저압 나트륨의 세 번째 종류의 아크 아크 방전 조명으로 훨씬 더 나쁩니다. 아크가 부딪 칠 때 특정 전압까지 절연체입니다 ... 그 후 거의 죽은 상태입니다. 전류 제한은 필수입니다.

반도체에 대한 작은 배경 ...

순수한 실리콘 (또는 게르마늄)은 절연체입니다. "P"또는 "N"유형 재료를 생성하기 위해 불순물이 추가됩니다. PN 다이오드 또는 LED에서 서로 인접 해 있으면 불순물이 효과적으로 서로 상쇄 되어 절연체 역할을하는 작은 " 순수한 "층이 남게 됩니다.

전원을 잘못 연결 하면 장치가 손상 될 때까지 레이어가 두껍고 강해집니다. (Varicap은이 원리를 사용하여 가변 커패시터를 만듭니다. 절연의 두께는 커패시터 플레이트 사이의 거리와 같은 역할을합니다)

올바른 방법으로 전원을 연결 하면 장치가 전류를 통과 할 때까지 레이어가 더 얇아집니다. 마지막으로 LED가 빛나기 시작합니다.

마지막 참고 사항 : 1.5V 소스만으로 LED를 밝힐 수 있습니다. 전압 "스텝 업"회로를 사용하십시오. 가장 일반적인 회로를 줄 도둑 이라고합니다 .

전압 강하 (~ 2V)가 공급 전압 (1.5V)보다 높습니다. 공급 전압이 전압 강하보다 낮은 경우 다이오드 (LED 포함)가 전혀 작동하지 않습니다.

여기에 대한 답변 외에도 모든 LED가 (색상조차도) 다르다는 것을 지적 할 가치가 있습니다. 이들은 모두 '활성화'전압과 차단 한계가 약간 다릅니다.

LED를 폭파하지 않도록하는 올바른 방법은 물론 LED의 데이터 시트를 보는 것이 좋습니다.

데이터 시트를 사용하면

1. 해당 데이터 시트 찾기
2. 읽고 이해하기

당신이 시작하기 위해 여기에 구글의 상단에서 백색 LED에 대한 임의의 하나; "흰색"은 LED 랜드의 색상이 아니기 때문에 대부분의 LED보다 약간 더 복잡합니다.

그들에는 엄청난 양의 정보가 있으며, 당신이 그것들을 이해하지 못한다면 시도해 보라고 제안하고 이해하지 못하는 특정 부분에 대해 다시 질문을 게시하십시오.