Dziwne zachowanie diody LED: Dlaczego na diodzie LED jest napięcie, do którego podłączony jest tylko jeden przewód?

24

Podczas pomiaru napięcia na diodzie LED napotykam dziwny problem. Zobacz poniższe zdjęcie:

zdjęcie konfiguracji testowej

Jak widać, podłączyłem tylko 1 przewód („-”) adaptera i użyłem multimetru do pomiaru spadku napięcia na diodzie LED i stwierdziłem, że na diodzie jest ~ -2 V. W obwodzie nie ma pętli, więc nie powinno spadać napięcie na diodzie LED. Użyłem innych multimetrów, ale nadal mierzę to napięcie ujemne, więc nie jest to problem multimetru.

Jestem pewien, że to problem z diodami LED, ale nigdy wcześniej nie widziałem takiego zachowania. Nie jestem również zaznajomiony z produkcją diod LED, więc nie wiem, co się dzieje na tej diodzie.

Ta dioda LED świeci poprawnie napięciem przewodzącym i nie świeci napięciem odwrotnym. Jednak ważną kwestią jest to, że kiedy używam tej diody LED jako urządzenia testowego, powoduje to przesunięcie napięcia odniesienia (GND), więc napięcie wyjściowe jest inne.

Moje pytanie brzmi: czy widziałeś to zachowanie na diodzie LED? Jaki jest możliwy problem z tą prostą diodą LED?

Tom Lin
źródło
3
Zabawny eksperyment: jeśli masz oscyloskop, podłącz diodę LED do sondy i (1) przesuń diodę bezpośrednio pod lampę fluorescencyjną, możesz zobaczyć ładną i wyraźną falę około 3 kHz (lub 100 Hz, jeśli ma stary ballster): jest to częstotliwość przełączania statecznika. (2) Zwiększ jasność monitora podświetlanego diodami LED do 50%, przesuń diodę LED obok niego, możesz wyraźnie zobaczyć falę kwadratową dzięki PWM, i (3) Możesz nawet użyć tej sztuczki, aby sprawdzić jakość Twój blask / urządzenie LED, jeśli widzisz przebieg 50 Hz, wyrzuć to światło, źle miga.
比尔 盖子
3
Jest do niego podłączony więcej niż jeden przewód. W przeciwnym razie jak zmierzyć napięcie na nim?
user207421
@ user207421 Przeczytaj komentarze i odpowiedzi - LED generuje napięcie z powodu działania jako diody fotowoltaiczne - przekształcając padające światło w energię elektryczną :-). W ten sposób można zmierzyć napięcie na nim przy podłączonych przewodach NO (innych niż sondy miernika).
Russell McMahon
1
@Tom Lin - Tylko odsetki. Oprócz interesujących trybów wspomnianych przez innych, widziałem obwód dla świetlnej diody LED zasilanej światłem :-). Otrzymane światło wytwarza napięcie, które ładuje kondensator, a następnie wyzwala obwód w celu rozładowania kondensatora do diody LED!
Russell McMahon

Odpowiedzi:

35

Dioda LED to w zasadzie fotodioda. Jeśli zaświecisz diodą LED światło o odpowiedniej długości fali, wygeneruje ono napięcie na złączu pn. Czerwona dioda LED ma pasmo ~ 2V, jest to prawdopodobnie to, co tutaj widzisz.

Spróbuj zakryć diodę jedną ręką i sprawdź, czy napięcie wyjściowe pozostaje takie samo.

Jusaca
źródło
4
Prawdopodobnie będziesz musiał dodać równolegle duży rezystor (np. 1M_ohm), aby rzetelnie zobaczyć odpowiedź.
MooseBoys
12
DMM jest dużym równoległym rezystorem.
Matt Young
6
Cholerna odwracalność fizyki. Dostaje cię za każdym razem. A może faktycznie to dostajesz?
Yakk
Nie sądzę, że główną przyczyną jest fotodioda. Ponieważ usuwam 1 przewód adaptera, a napięcie na diodzie LED wynosi tylko ~ 0,2 mv, a także przesunąłem diodę LED pod reflektor, ale napięcie wynosi ~ 0,3 mv. Najważniejsze jest to, że podłączyłem tylko 1 przewód („-”) adaptera, a mierzony wolt wynosi ~ 1-2 V (napięcie jest przesunięte i większe niż mV).
Tom Lin
Doceniam, że zapewniacie mi wszelkie doświadczenia i wkład, choć wciąż nie mogę teraz rozwiązać tego problemu. :-)
Tom Lin
29

Nie ma problemu z diodą LED, jest to normalne zachowanie.

Diody LED wytwarzają napięcie po uderzeniu przez padające światło, podobnie jak fotodioda. Im silniejsze światło, tym wyższe napięcie.

Dla porównania wyciągnąłem diodę LED 3mm 638 nm (czerwoną) i zmierzyłem ją za pomocą Fluke 189. Pokazał 0,3 V. Przesunięcie diody LED pod reflektor i pokazało 1,7 V.

Różne diody LED mogą wytwarzać różne napięcia przy takiej samej ilości padającego światła. Również multimetr o wyższej impedancji pozwoli na wytworzenie przez diodę wyższego napięcia.

Ronald McFüglethorn
źródło
4
W rzeczy samej! To było źródło jednego z najtrudniejszych błędów, jakie kiedykolwiek znalazłem! ... wp.josh.com/2014/03/03/the-mystery-of-the-zombie-ram
bigjosh
Czy podłączyłeś jakieś przewody adapterów? Umieściłem diodę LED (bez przewodów adaptera) pod latarką (z mojego smartfona), aby zmierzyć wolt i dostałem tylko ~ 0,3 mV (maksimum).
Tom Lin
Robię kolejny test. Podłączam 1 przewód adaptera do diody LED: (1) skala: 200mV, mam ~ -3,18mV. (2) skalowanie: 2 V, mam ~ 1,6 V. Kiedy używam latarki na LED, wolt się nie zmieniał.
Tom Lin
Na początku mierzę diodę LED, ponieważ użyłem tej diody LED jako urządzenia testowego, aby wskazać, czy ma prawidłowe wyjście (-12 V) i stwierdziłem, że napięcie wyjściowe jest nieprawidłowe przez tę złą diodę. Po zmianie tej złej diody LED na inne napięcie wyjściowe (-12 V) jest prawidłowe. Myślę, że na mój MOSFET może mieć wpływ zła dioda LED.
Tom Lin
3

Działa w obie strony

Jako dodatkową odpowiedź na to i to doskonałą odpowiedź możliwy jest również proces odwrotny. Fotodiody z pasmem bezpośrednim stosowane w trybie fotowoltaicznym (to efekt fotowoltaiczny, który tu widzisz) mogą również luminescencyjnie lub świecić światłem rekombinacyjnym, gdy wytwarzane są nadwyżki par eh.

Można to zrobić za pomocą przyłożonego prądu elektrycznego lub nawet wiązki jonów, ale jak wyjaśniono w doskonałej odpowiedzi na „blask” fotowoltaiki oparty na Do III-V, gdy jest oświetlony, ale nie jest obciążony? światło rekombinacyjne może być indukowane przez fotoprąd wewnątrz złącza, który sam jest wytwarzany przez padające światło słoneczne.

O o
źródło
1
Myślę, że coś jest nie tak z moją złą diodą LED. Czytam twój link i próbuję ustalić przyczynę mojej złej diody LED. Dziękujemy za twoją opinię!
Tom Lin