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图文详解插座的LED指示灯只串个电阻为何不被220V击穿损坏
2022-09-10

拆修过电源插座的朋友都知道,电源插座上的LED电源指示灯,一般都是不加二极管整流,直接串联个上百KΩ的限流电阻与AC220V电压相接,那么这个LED指示灯在220V交流电的负半周为何不会被击穿损坏呢?笔者以前曾与公司其他人谈论过此问题,他们都说这个LED的耐压值高,不会被击穿。果真如此吗?我们查阅LED资料会发现,即使耐压值高的普通亮度的红、绿LED,它们的耐压值也不过15~30V,而蓝光及白光LED的耐压值更低,一般都在十几伏以下。那究竟是何原因呢?下面我们就来实测一下,看看电源插座上的LED指示灯为何不会被AC220V击穿损坏?

▲ 某电源插座上的LED指示灯。

▲ 上图所示为电源插座内的LED指示灯电路图。可见,这个插座内部的LED指示灯就是通过一个220KΩ的限流电阻,直接与AC220V相接。下面我们将这个红色LED指示灯拆掉,串联一个680Ω的限流电阻,然后用一个直流可调稳压电源进行测试。

▲ 串联有680Ω限流电阻的LED。

▲ 我们将便携式可调稳压电源的输出电压调至13.4V时,实测LED点亮时的工作电流为16.9mA。

▲ 将稳压电源输出电压调至21.4V,LED的工作电流达28.63mA,此时LED仍可点亮,但是用手触摸LED,感觉其温升较高。

▲ 在24.2V电压下,LED的工作电流达32.93mA,仍未损坏(只是此时温升较高)。可见电源插座用的这种普通亮度的红色LED还是能承受一定苛刻工作条件的。

▲ 下面将这个LED接上反向电压,来看看它在多大电压下会被击穿。上图显示,在13.9V的反向电压下,该LED的反向电流仅0.01μA。可见,此时该LED尚未被击穿。

反向电压调至14.0V时,此时LED的反向电流增大至2.24μA。可见,此时该LED已处于临界击穿状态。

▲ 接着将反向电压增大至20.9V,再看此时LED的反向电流已达5.825mA。

▲ 反向电压增大至21.4V时,反向电流增至6.304mA。

由上述测试可见,该LED指示灯约在14.0V时,即处于临界击穿状态。之后,随着反向电压的升高,反向电流剧增。此时若不采取必要的限流措施,LED将会因反向电流过大而烧毁。由此我们也可以知道,

电源插座上的LED指示灯,在交流220V的负半周是处于击穿状态的,之所以未损坏,是因为限流电阻取值较大,故并未损坏。

顺便说一下,二极管的击穿分为两种,即电击穿和热击穿。当外加的反向电压达到二极管的最高反向电压时,管子即处于电击穿状态。此时,若采取有限流措施,管子一般不会损坏,像稳压管一样,这种击穿是可逆的。若二极管击穿后,未采取限流措施,有大的反向电流流过该二极管,此时便会发生热击穿,一旦发生热击穿,管子将会永久性损坏。我们家里用的电源插座,有些用一段时间后上面的LED指示灯会不亮,这一般是限流电阻取值较小,LED击穿时流过的反向电流过大损坏了。为了您更好的访问本站,请使用手机或平板自带的浏览器可获得更佳的浏览体验。