Comportement étrange de la LED: Pourquoi y a-t-il une tension sur la LED avec un seul fil connecté?

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Je rencontre un problème étrange lorsque je mesure la tension aux bornes d'une LED. S'il vous plaît voir l'image ci-dessous:

photo de la configuration de test

Comme vous pouvez le voir, je n'ai connecté qu'un seul fil ("-") d'adaptateur et utilisé un multimètre pour mesurer la chute de tension à travers la LED et j'ai trouvé qu'il y avait ~ -2V sur la LED! Il n'y a pas de boucle dans ce circuit, il ne devrait donc pas y avoir de chute de volts à travers la LED. J'ai utilisé d'autres multimètres, mais je mesure toujours cette tension négative, ce n'est donc pas un problème de multimètre.

Je suis vraiment sûr que c'est un problème de LED, mais je n'ai jamais vu ce comportement auparavant. Je ne connais pas non plus la fabrication de LED, donc je ne sais pas ce qui se passe sur cette LED.

Cette LED s'allume correctement avec une tension directe et ne s'allume pas avec une tension inverse. Cependant, le problème important est que lorsque j'utilise cette LED comme appareil de test, elle provoque un décalage de la tension de référence (GND), de sorte que la tension de sortie est différente.

Ma question est: avez-vous vu ce comportement sur une LED? Quel est le problème possible sur cette simple LED?

Tom Lin
la source
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Une expérience amusante: si vous avez un oscilloscope, connectez une LED à la sonde et (1) déplacez la LED directement sous une lampe fluorescente, vous pouvez voir une belle et claire onde en dents de scie ~ 3 kHz (ou 100 Hz si elle a un vieux ballster): il s'agit de la fréquence de commutation du ballast. (2) Augmentez la luminosité de votre moniteur à rétroéclairage LED à 50%, déplacez la LED à côté de lui, vous pouvez clairement voir une onde carrée due au PWM, et (3) Vous pouvez même utiliser cette astuce pour vérifier la qualité de votre LED lightblub / fixature, si vous voyez une forme d'onde de 50 Hz, jetez cette lumière, elle scintille mal.
比尔 盖子
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Plusieurs fils y sont connectés. Sinon, comment pouvez-vous mesurer une tension aux bornes?
user207421
@ user207421 Lisez les commentaires et réponses - la LED génère de la tension en raison de son rôle de diodes photovoltaïques - convertit la lumière incidente en énergie électrique :-). Vous pouvez ainsi mesurer une tension aux bornes de celui-ci avec AUCUN fil (autre que les sondes du compteur) connecté.
Russell McMahon
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@Tom Lin - Intérêt uniquement. En plus des modes intéressants mentionnés par d'autres, j'ai vu un circuit pour un clignotant LED alimenté par la lumière :-). La lumière reçue produit une tension qui charge un condensateur puis déclenche un circuit pour décharger le condensateur dans la LED!
Russell McMahon

Réponses:

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Une LED est essentiellement une photodiode. Si vous dirigez la lumière avec la longueur d'onde correspondante sur la LED, cela générera une tension sur la jonction pn. Une LED rouge a une bande interdite de ~ 2V, c'est probablement ce que vous voyez ici.

Essayez de couvrir la LED d'une main et vérifiez si la tension de sortie reste la même.

jusaca
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Vous devrez probablement ajouter une grande résistance (par exemple 1M_ohm) en parallèle afin de voir une réponse de manière fiable.
MooseBoys
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Un DMM est une grande résistance en parallèle.
Matt Young
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Très bonne réversibilité de la physique. Vous obtient à chaque fois. Ou est-ce vraiment vous qui l'obtenez?
Yakk
Je ne pense pas que la cause première soit la photodiode. Parce que je retire le 1 fil de l'adaptateur et que le volt sur la LED n'est que de ~ 0,2 mv et j'ai également déplacé la LED sous un projecteur, mais la tension est de ~ 0,3 mv. Le plus important est que je n'ai connecté qu'un seul fil ("-") de l'adaptateur et le volt que je mesure est ~ 1-2V (le volt est shift et plus grand que mV).
Tom Lin
J'apprécie que vous m'apportiez toute expérience et contribution, bien que je ne puisse toujours pas comprendre ce problème maintenant. :-)
Tom Lin
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Il n'y a pas de problème avec la LED, c'est un comportement normal.

Les LED produisent une tension lorsqu'elles sont frappées par la lumière incidente, un peu comme une photodiode. Plus la lumière est forte, plus la tension est élevée.

Pour référence, je viens de sortir une LED 638 nm (rouge) de 3 mm et de la mesurer avec mon Fluke 189. Elle indiquait 0,3 V. Déplacer la LED sous un projecteur et elle montrait 1,7V.

Différentes LED peuvent produire des tensions différentes avec la même quantité de lumière incidente. En outre, un multimètre avec une impédance plus élevée permettra à la LED d'accumuler une tension plus élevée.

Ronald McFüglethorn
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Effectivement! Ce fut la source de l'un des bugs les plus durs que j'ai jamais trouvés! ... wp.josh.com/2014/03/03/the-mystery-of-the-zombie-ram
bigjosh
Avez-vous connecté des fils d'adaptateurs? J'ai mis la LED (sans fils d'adaptateur) sous la lampe de poche (de mon smartphone) pour mesurer le volt et n'ai obtenu que ~ 0,3mV (maximum).
Tom Lin
Je fais un autre test. Je connecte 1 fil d'adaptateur à la LED: (1) échelle: 200mV, j'ai ~ -3,18mV. (2) échelle: 2V, j'ai ~ 1,6V. Lorsque j'utilise une lampe de poche sur LED, le volt n'a pas changé.
Tom Lin
Au début, je mesure la LED parce que j'ai utilisé cette LED pour être un appareil de test pour indiquer s'il y a une sortie correcte (-12V) et j'ai trouvé que la tension de sortie est incorrecte par cette mauvaise LED. Une fois que j'ai changé cette mauvaise LED à d'autres, la tension de sortie (-12V) est correcte. Je pense que mon MOSFET peut être affecté par une mauvaise LED.
Tom Lin
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Cela fonctionne dans les deux sens

En réponse supplémentaire à cette et cette excellente réponse, le processus inverse est également possible. Les photodoiodes à bande interdite directe utilisées en mode photovoltaïque (c'est l'effet photovoltaïque que vous voyez ici) peuvent également luminescentes ou briller avec de la lumière de recombinaison lorsque des paires d'eh en excès sont produites.

Cela peut être fait avec un courant électrique appliqué ou même un faisceau ionique, mais comme expliqué dans l'excellente réponse à la «lueur» photovoltaïque basée sur III-V (photo-luminesce) lorsqu'elle est éclairée mais non chargée? la lumière de recombinaison peut être induite par un photocourant à l'intérieur de la jonction, lui-même produit par la lumière solaire incidente.

uhoh
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Je pense que quelque chose ne va pas avec ma mauvaise LED. Je lis votre lien et j'essaie de comprendre la cause première de ma mauvaise LED. Merci pour votre avis!
Tom Lin