Merkwürdiges LED-Verhalten: Warum liegt über der LED eine Spannung an, an der nur ein Draht angeschlossen ist?

Beim Messen der Spannung an einer LED ist ein seltsames Problem aufgetreten. Bitte sehen sie unten bild:

Wie Sie sehen können, habe ich nur 1 Draht ("-") des Adapters angeschlossen und mit einem Multimeter den Spannungsabfall an der LED gemessen und festgestellt, dass an der LED ~ -2 V anliegen! Diese Schaltung enthält keine Schleife, daher sollte an der LED kein Spannungsabfall auftreten. Ich habe andere Multimeter verwendet, aber ich messe immer noch diese negative Spannung, damit es kein Multimeterproblem ist.

Ich bin mir wirklich sicher, dass es ein LED-Problem ist, aber ich habe dieses Verhalten noch nie gesehen. Ich bin auch nicht mit der Herstellung von LEDs vertraut, daher weiß ich nicht, was auf dieser LED passiert.

Diese LED leuchtet bei Vorwärtsspannung korrekt und bei Rückwärtsspannung nicht. Das wichtige Problem ist jedoch, dass sich die Referenzspannung (GND) verschiebt, wenn ich diese LED als Testvorrichtung verwende, sodass die Ausgangsspannung unterschiedlich ist.

Meine Frage ist: Haben Sie dieses Verhalten an einer LED gesehen? Was ist das mögliche Problem bei dieser einfachen LED?

led

— Tom Lin
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Mögliches Duplikat von Kann LED sowohl für die Lichtemission als auch für die Erfassung verwendet werden

— Dmitry Grigoryev

Ein lustiges Experiment: Wenn Sie ein Oszilloskop haben, eine LED an die Sonde anschließen und (1) die LED direkt unter eine Leuchtstofflampe bewegen, können Sie eine schöne und klare ~ 3-kHz-Sägezahnwelle (oder 100 Hz, wenn es eine hat) sehen altes Vorschaltgerät): Dies ist die Schaltfrequenz des Vorschaltgeräts. (2) Erhöhen Sie die Helligkeit Ihres Monitors mit LED-Hintergrundbeleuchtung auf 50%, bewegen Sie die LED daneben, Sie können eine Rechteckwelle aufgrund von PWM deutlich sehen, und (3) Sie können diesen Trick sogar verwenden, um die Qualität von zu überprüfen Wenn Sie eine 50-Hz-Wellenform sehen, werfen Sie dieses Licht von Ihrer LED-Lampe weg.

— 23.

Es sind mehrere Drähte angeschlossen. Wie kann man sonst eine Spannung daran messen?

— user207421

@ user207421 Lesen Sie die Kommentare und Antworten - die LED erzeugt aufgrund ihrer Wirkung als Photovoltaikdioden Spannung und wandelt einfallendes Licht in elektrische Energie um :-). Sie können also eine Spannung messen, an der KEINE Drähte (außer den Messfühlern) angeschlossen sind.

— Russell McMahon

@ Tom Lin - Nur Interesse. Zusätzlich zu den von anderen erwähnten interessanten Modi habe ich eine Schaltung für einen lichtbetriebenen LED-Blinker gesehen :-). Das empfangene Licht erzeugt eine Spannung, die einen Kondensator auflädt und dann eine Schaltung auslöst, um den Kondensator in die LED zu entladen!

— Russell McMahon

Antworten:

Eine LED ist im Grunde eine Fotodiode. Wenn Sie Licht mit der entsprechenden Wellenlänge auf die LED richten, erzeugt sie eine Spannung über dem pn-Übergang. Eine rote LED hat eine Bandlücke von ~ 2V, dies ist wahrscheinlich das, was Sie hier sehen.

Versuchen Sie, die LED mit einer Hand abzudecken und prüfen Sie, ob der Spannungsausgang gleich bleibt.

— jusaca
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Möglicherweise müssen Sie einen großen Widerstand (z. B. 1M_Ohm) parallel schalten, um eine zuverlässige Antwort zu erhalten.

— MooseBoys

Ein DMM ist ein großer paralleler Widerstand.

— Matt Young

Verdammte Umkehrbarkeit der Physik. Bekommt dich jedes Mal. Oder verstehst du es wirklich?

— Yakk

Ich glaube nicht, dass die Hauptursache die Fotodiode ist. Weil ich die 1-adrige Leitung des Adapters entferne und die Spannung an der LED nur ~ 0,2 mV beträgt und ich die LED auch unter einen Scheinwerfer bewege, beträgt die Spannung jedoch ~ 0,3 mV. Das wichtigste ist, dass ich nur 1 Draht ("-") des Adapters angeschlossen habe und die Spannung, die ich messe, ~ 1-2 V beträgt (die Spannung ist verschoben und größer als mV).

— Tom Lin

Ich weiß es zu schätzen, dass ihr mir Erfahrungen und Inputs zur Verfügung stellt, obwohl ich dieses Problem derzeit noch nicht herausfinden kann. :-)

— Tom Lin

Es liegt kein Problem mit der LED vor, dies ist normal.

LEDs erzeugen eine Spannung, wenn sie von einfallendem Licht getroffen werden, ähnlich einer Fotodiode. Je stärker das Licht, desto höher die Spannung.

Als Referenz habe ich gerade eine 638nm (rote) 3mm LED herausgezogen und mit meinem Fluke 189 gemessen. Sie zeigte 0,3V. Wenn Sie die LED unter einen Scheinwerfer bewegen, werden 1,7 V angezeigt.

Unterschiedliche LEDs können bei gleichem Lichteinfall unterschiedliche Spannungen erzeugen. Ein Multimeter mit höherer Impedanz ermöglicht es der LED, eine höhere Spannung aufzubauen.

— Ronald McFüglethorn
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Tatsächlich! Dies war die Quelle eines der schwersten Bugs, die ich je gefunden habe! ... wp.josh.com/2014/03/03/the-mystery-of-the-zombie-ram

— bigjosh

Haben Sie Adapterkabel angeschlossen? Ich stecke die LED (ohne Adapterkabel) unter die Taschenlampe (von meinem Smartphone), um das Volt zu messen und habe nur ~ 0,3 mV (Maximum).

— Tom Lin

Ich mache noch einen Test. Ich schließe 1 Kabel des Adapters an die LED an: (1) Skala: 200 mV, ich habe ~ -3,18 mV. (2) Skala: 2 V, ich habe ~ 1,6 V. Wenn ich Taschenlampe auf LED benutze, änderte sich das Volt nicht.

— Tom Lin

Am Anfang messe ich die LED, weil ich diese LED als Testvorrichtung verwendet habe, um anzuzeigen, ob die Ausgabe korrekt ist (-12 V) und ich fand, dass die Ausgangsspannung durch diese schlechte LED falsch ist. Sobald ich diese schlechte LED gegen andere austausche, ist die Ausgangsspannung (-12V) korrekt. Ich glaube, mein MOSFET ist möglicherweise von einer schlechten LED betroffen.

— Tom Lin

Es funktioniert in beide Richtungen

Ergänzend zu dieser und dieser hervorragenden Antwort ist auch der umgekehrte Vorgang möglich. Photodoioden mit direkter Bandlücke, die im Photovoltaik-Modus verwendet werden (es ist der Photovoltaik-Effekt, den Sie hier sehen), können auch mit Rekombinationslicht lumineszieren oder leuchten, wenn überschüssige eh-Paare erzeugt werden.

Dies kann mit einem angelegten elektrischen Strom oder sogar mit einem Ionenstrahl geschehen, aber wie in der hervorragenden Antwort auf Do III-V-basierte Photovoltaik erklärt, "glühen" (Photolumineszenz), wenn sie beleuchtet, aber nicht geladen ist? Das Rekombinationslicht kann durch einen Photostrom innerhalb des Übergangs induziert werden, der selbst durch einfallendes Sonnenlicht erzeugt wird.

— uhoh
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Ich denke, mit meiner schlechten LED stimmt etwas nicht. Ich lese Ihren Link und versuche, die Ursache meiner defekten LED herauszufinden. Danke für deine Rückmeldung!

— Tom Lin