Я знаю, что красные светодиоды имеют более высокое падение прямого напряжения, чем кремниевый диод; Это приводит к еще около 2.6x рассеиваемой мощности при заданном токе и так 2.6x меньше тока, но 20 мА путь меньше , чем 1A. И все же, скромный 1N4001 не будет жаловаться на 1А, но 5-миллиметровый светодиод (примерно того же размера) не будет длиться долго вообще. Почему это?
Ответы:
Упаковка: у силового диода может быть много материала (Si и металл), чтобы отводить тепло, где светодиод нуждается в прозрачной поверхности и корпусе для выхода света.
Рассеиваемая мощность: Как вы говорите, силовые диоды подобраны для низкого прямого (проводящего) падения напряжения. Диоды Si могут достигать 300 ... 500 мВ, в отличие от обычных 650 ... 750 мВ для небольших сигнальных диодов, таких как 1N4148. Светодиоды имеют типичные прямые напряжения в диапазоне 1600 мВ ... 2400 мВ. То, что беспокоит чип - это тепло, выделяемое рассеиваемой мощностью: P = V * I. Предположим (для простоты), что светодиод и силовой диод потребляют одинаковое количество энергии. При прямом напряжении светодиода в пять раз больше, чем у "обычного" диода, светодиод может обрабатывать только 1/5 тока.
Подстройка процесса: Кроме того, светодиоды в первую очередь подрезаются для обеспечения высокой эффективности (светоотдача по отношению к потребляемой электрической мощности), в то время как силовые диоды подобраны для обеспечения максимальной мощности. Поэтому силовые диоды могут работать при более высоких температурах, чем светодиоды. На самом деле, силовые диоды начинают чувствовать себя счастливыми при температурах, когда светодиоды начинают распадаться.
Это только очень приблизительное приближение, и люди, работающие над исследованием лучших светодиодов с высокой выходной мощностью, вероятно, съеживаются, когда читают это, но примеры все же показывают общий ответ на ваш вопрос ... И они показывают, на что нацелены исследования светодиодов: Высокий - чипы, инновационные технологии упаковки для отвода тепла от чипа, низкие прямые напряжения (обычно определяются материалом и примесями, участвующими в процессе - помните, что материал определяет цвет и что совсем немного материала доступно для построить несколько цветов), ...
Это в первую очередь из-за различных областей соединения, силовой диод будет иметь гораздо больший переход. Типичное светодиодное соединение составляет 0,28 мм х 0,28 мм. Некоторые светодиоды потребляют столько же тока, сколько силовые диоды.