polarizzazione inversa led con ltspice

[Giz]

In questo circuito (che non ho ancora provato, anche perché non penso sia possibile misurare questi valori almeno per me):

schema.png (6.38 KiB) Osservato 6573 volte

Mi sono accorto che, senza inserire r2 la tensione sul led resterebbe praticamente invariata (24 V) .
Ma in un circuito reale succede veramente?
Il led senza r2 si potrebbe rompere?

grazie

[mrc]

Ciao Giz.

...Mi sono accorto che, senza inserire r2 la tensione sul led resterebbe praticamente invariata (24 V).
Ma in un circuito reale succede veramente?...

A mio parere senza la resistenza R2 e con D1 e D2 inseriti nel circuito il quel modo non si avrebbe circolazione di corrente, perché i due diodi sarebbero polarizzati inversamente.

...Il led senza r2 si potrebbe rompere?

Sì, di solito, i led sopportano una tensione inversa abbastanza piccola ( qualche volt ), quindi in questo caso il led é destinato a rompersi.

[Giz]

Una piccolissima corrente circola, per questo la trovo presente sul led e su r1.
Poi quanto possa essere pericolosa quella tensione sul led senza r2 non lo so.

[mrc]

Una piccolissima corrente circola, per questo la trovo presente sul led e su r1....

Sì dell' ordine dei nano ampere.

Poi quanto possa essere pericolosa quella tensione sul led senza r2 non lo so....

Se il valore della tensione inversa supera il limite dopo il quale si ha "l' effetto valanga" la relativa corrente aumenta in modo repentino e finché la potenza dissipata dal diodo rimane al di sotto del limite massimo sopportabile il componente non si rompe. Ivece se viene superato il valore di potenza caratteristico, il diodo si rompe.
Il valore limite della tensione inversa applicabile, dopo il quale si ha la rottura del diodo varia a seconda delle caratteristiche di ciascun componente; tale valore, di solito, è di alcuni volt.

[Giz]

Intendi dire che anche nel circuito reale, con correnti così piccole, può succedere tutto questo? (non ho capito se ti riferissi al comportamento reale)

Era questo che volevo capire (l'ho appunto simulato), giusto per non mettere in prova led per ore :)

[venexian]

No, il LED non si può guastare.

Anche se andasse in conduzione inversa è l'altro diodo che impedirebbe il passaggio di qualsiasi corrente potesse risultare pericolosa per il LED.

In simulazione vedi la tensione piena ai capi del LED perché nel suo modello non è inserita la corrente di perdita inversa. Se ci fosse, la tensione ai suoi capi crollerebbe. La corrente inversa in un LED è superiore rispetto a quella in un diodo pertanto nel circuito reale la tensione ai capi del LED sarà praticamente nulla.

[mrc]

Ho voluto realizzare praticamente il circuito proposto da Giz nel seguente modo:

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Come led ne ho usato un tipo normale, classico, di bassa potenza rosso.
Per il momento non ho trovato un datasheet, ma credo che questo tipo di led presenti una tensione inversa massima di 5V.
Avendo a disposizione un alimentatore variabile ho eseguito alcune misure con alcuni valori di tensione in ingresso, il risultato è il seguente:

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Come strumento di misura ho usato un multimetro digitale.

La tensione ai capi della resistenza R1 è praticamente zero in quanto la corrente risulta essere irrisoria.

In simulazione vedi la tensione piena ai capi del LED perché nel suo modello non è inserita la corrente di perdita inversa. Se ci fosse, la tensione ai suoi capi crollerebbe. La corrente inversa in un LED è superiore rispetto a quella in un diodo pertanto nel circuito reale la tensione ai capi del LED sarà praticamente nulla.

perché allora ai capi del led in realtà misuro una tensione ?


Il fatto che la somma della tensione sul diodo D2 e quella sul led non coincide con quella in ingresso è probabilmente dovuto al seguente discorso:

...La corrente inversa in un LED è superiore rispetto a quella in un diodo pertanto nel circuito reale la tensione ai capi del LED sarà praticamente nulla....

ma non mi è completamente chiaro.

venexian, avresti, per favore. la possibilità di spiegare il motivo di queste discrepanze?
Grazie.

[Giz]

grazie bel lavoro.

[venexian]

perché allora ai capi del led in realtà misuro una tensione ?

Perché il diodo è particolarmente messo male come corrente di perdita inversa e il LED è particolarmente messo bene. Sono più o meno allo stesso livello per tensioni così basse. Alzando la tensione, il LED aumenterà abbastanza presto le sue perdite, stabilizzandosi in tensione, mentre la caduta ai capi del diodo continuerà a salire.

Il fatto che la somma della tensione sul diodo D2 e quella sul led non coincide con quella in ingresso è probabilmente dovuto al seguente discorso...

Non credo. Penso invece che la misura influenzi il circuito. Le correnti sono talmente basse che lo strumento diventa invasivo.

[venexian]

Ho fatto anch'io la misura in [7]. Ho utilizzato un 1N4148 PTH nuovo e un LED 5 mm rosso alta intensità, pure nuovo. Le connessioni le ho fatte con morsetti, senza saldare i componenti.

Prima ho misurato, senza successo, la corrente inversa del diodo, ma @ 40 V è inferiore a 10 nA e non ho strumenti per arrivare così in basso. Il LED parte quasi subito con una corrente inversa di 20 nA che sale fino a 80 nA @ 2 V e poi fino a 100 nA @ 26 V quando poi poi va in breakdown.

Con i due diodi in serie, la tensione inversa (*) cade tutta sul diodo come previsto.

(*) misurata con un voltmetro con 10 Gohm di impedenza di ingresso.