¿Cómo disipa un diodo potencia proporcional al voltaje de entrada?

La potencia disipada por el diodo estará determinada por la caída de voltaje a través del diodo y la corriente. Conocemos la caída de voltaje, y la corriente estará determinada por el valor de la resistencia.

Dado que hay una caída de voltaje más o menos fija, la caída de voltaje real todavía varía un poco, si no conecta una resistencia limitadora de corriente, entonces la corriente será teóricamente infinita, será equivalente a un cortocircuito de su entrada voltaje: su caída de voltaje a través del diodo. No quieres hacer esto, obviamente.

El valor de la resistencia limitadora de corriente se puede elegir restando la caída de voltaje directo del diodo del voltaje de entrada, o más formalmente: [matemática] R = \ frac {V_ {cc} -V_ {f}} {I} [/matemáticas]. Es posible que reconozca la Ley de Ohm allí, y tendría razón. Una vez que el diodo ha sido “tratado”, por así decirlo, el circuito es más o menos un circuito resistivo regular con un voltaje más bajo, a los efectos de esta respuesta. En otras palabras, esto:

es, a los efectos de esta respuesta, más o menos equivalente a esto:

Por lo tanto, con una resistencia [matemática] 1K [/ matemática] en serie con el diodo, obtenemos una corriente de [matemática] 4.3 mA [/ matemática]. Entonces, podemos calcular la potencia disipada por el diodo con la fórmula de potencia, [matemática] P = VI = 0.7V * 0.0043A \ aprox0.003W = 3mW [/ matemática]. La potencia disipada por la resistencia es [matemática] P = VI = 4.3V * 0.0043A \ aprox0.0185W = 18.5mW [/ matemática]. La relación de la potencia disipada por el diodo a la potencia total es de hecho [matemática] \ frac {3mW} {3mW + 18.5mW} \ aprox \ frac {0.7} {5} [/ matemática].

Hola jeff

Gracias por el A2A. Otros le han dado buenas respuestas a su pregunta específica. Si no le importa, voy a generalizar su pregunta:

Para calcular la potencia de cualquier dispositivo, debe determinar el voltaje y la corriente a través del dispositivo. En este boceto he mostrado el “dispositivo de interés” como una caja negra con el amperímetro y el voltímetro. Desde allí:

[matemáticas] P = VI [/ matemáticas]

Para su pregunta específica, el poder se calcula como:

[matemáticas] P = VI = V_ {diodo} \ frac {V_ {fuente} – V_ {diodo}} {R} [/ matemáticas]

Antes de irnos, me gustaría mostrarte un truco para la ley y el poder de Ohm:

Personalmente, todavía uso estos círculos como atajo mental. Para usarlos, cubra lo que está buscando. Lo que queda es el cálculo que debe realizar. Por ejemplo, a la izquierda, queremos usar la Ley de Ohm para calcular y calcular la corriente. Cubra I y nos quedamos con V / R.

A la derecha queremos calcular la potencia. Encubrir el poder y la operación matemática se da como I * E.

DATO CURIOSO: SCR y GTO están estrechamente relacionados con los diodos. Estos dispositivos se encuentran entre los diodos semiconductores más grandes y, a menudo, requieren refrigeración por agua.

Saludos,

APDahlen

Un diodo disipa una potencia igual al producto de la corriente que fluye a través de él y la caída de voltaje a través de él. Suponiendo un circuito en serie, la corriente en el circuito es proporcional a la diferencia de potencial a través de él, por lo que la potencia disipada por el diodo es proporcional al voltaje del circuito.

No, estás un poco apagado. La potencia disipada por el diodo será 0.7 x la corriente que a su vez depende de la resistencia, aproximadamente por (5–0.7) / R

Entonces, la potencia que el diodo se disipa es 0.7 * (Vin-0.7) / R

Eso es aproximadamente proporcional al voltaje de entrada, más aún cuando Vin es grande en comparación con 0.7 la caída del diodo.

Respuesta corta: ¡Hace calor!

Respuesta más larga: irradia, conduce, convence el calor. Su temperatura aumenta dependiendo de su resistencia térmica al medio ambiente y su masa térmica. Si la temperatura sube para exceder las especificaciones, brillará, fallará, se quemará, explotará y dejará que la magia se escape …

La potencia disipada es proporcional a V * I pero la relación V vs I no es lineal, en una dirección hacia adelante la relación es exponencial

(I = Io * (e ^ (a * V) -1)) donde Io es la corriente inversa.

En la dirección inversa, la relación anterior también está bien hasta que se alcanza la pomada de Zener, después de eso la relación sigue una resistencia dinámica Rz

Iz = (V-Vz) / Rz