奇妙なLEDの動作:ワイヤが1本しか接続されていない状態でLEDに電圧がかかっているのはなぜですか?


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LEDの電圧を測定すると、奇妙な問題が発生します。下の写真をご覧ください:

テストセットアップの写真

ご覧のとおり、アダプターの1ワイヤー(「-」)のみを接続し、マルチメーターを使用してLEDの電圧降下を測定しましたが、LEDに〜-2Vがあることがわかりました。この回路にはループがないため、LEDでの電圧降下はありません。私は他のマルチメーターを使用しましたが、まだその負電圧を測定しているので、マルチメーターの問題ではありません。

これはLEDの問題だと確信していますが、これまでにこの現象は見たことがありません。私はLEDの製造にも詳しくないので、このLEDで何が起こっているのかわかりません。

このLEDは順方向電圧では正しく点灯し、逆方向電圧では点灯しません。ただし、重要な問題は、このLEDをテストフィクスチャとして使用すると、基準電圧(GND)がシフトするため、出力電圧が異なることです。

私の質問は、LEDでこの動作を見たことはありますか?この単純なLEDで起こりうる問題は何ですか?



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楽しい実験:オシロスコープがある場合、LEDをプローブに接続し、(1)LEDを蛍光灯の下で直接動かすと、きれいで〜3 kHzののこぎり波(または、古いボールスター):これはバラストのスイッチング周波数です。(2)LEDバックライトモニターの明るさを50%に上げ、LEDを隣に移動すると、PWMによる方形波がはっきりと見えます。(3)このトリックを使用して、 LEDライトブラブ/フィクスチャ、50 Hzの波形が表示された場合、このライトを捨てると、ひっくり返ります。
比尔盖子

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複数のワイヤが接続されています。それ以外の場合、両端の電圧をどのように測定できますか?
user207421

@ user207421コメントと回答をお読みください-LEDは太陽光発電ダイオードとして機能するため電圧を発生しています-入射光を電気エネルギーに変換します:-)。したがって、NOワイヤ(メータープローブ以外)を接続した状態で電圧を測定できます。
ラッセルマクマホン

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@Tom Lin-興味のみ。他の人が言及した興味深いモードに加えて、私は光駆動のLEDフラッシャーの回路を見ました:-)。受け取った光は、コンデンサを充電する電圧を生成し、回路をトリガーしてコンデンサをLEDに放電します!
ラッセルマクマホン

回答:


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LEDは基本的にフォトダイオードです。対応する波長の光をLEDに当てると、pn接合に電圧が発生します。赤いLEDのバンドギャップは約2Vであり、これはおそらくここで見ているものです。

片手でLEDを覆い、電圧出力が変わらないかどうかを確認してください。


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応答を確実に確認するには、おそらく大きな(1Mオームなど)抵抗を並列に追加する必要があります。
MooseBoys

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DMMは並列の大きな抵抗です。
マットヤング

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物理学のくそ可逆。毎回あなたを取得します。または、実際にあなたはそれを得ていますか?
ヤック

根本的な原因はフォトダイオードではないと思います。アダプターの1本のワイヤーを外し、LEDの電圧が〜0.2mvであり、LEDもスポットライトの下に移動したため、電圧は〜0.3mvです。最も重要なのは、アダプターの1線(「-」)のみを接続し、測定する電圧が〜1-2Vである(電圧がシフトし、mVよりも大きい)ことです。
トム・林

私は今でもこの問題を理解することはできませんが、皆さんが経験と意見を提供してくれて感謝しています。:-)
トム・林

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LEDに問題はありません。これは正常な動作です。

LEDは、フォトダイオードのように、入射光が当たると電圧を発生します。光が強いほど、電圧が高くなります。

参考のために、638nm(赤)の3mm LEDを取り出し、Fluke 189で測定しました。0.3Vを示しました。LEDをスポットライトの下に移動すると、1.7Vが表示されました。

異なるLEDは、同じ量の入射光で異なる電圧を生成することがあります。また、より高いインピーダンスのマルチメーターは、LEDがより高い電圧を構築できるようにします。


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確かに!これは私が見つけた最も難しいバグの1つでした!... wp.​​josh.com/2014/03/03/the-mystery-of-the-zombie-ram
bigjosh

アダプターのワイヤーを接続しましたか?LED(アダプターのワイヤーなし)を懐中電灯(スマートフォンから)の下に置いて電圧を測定すると、最大0.3mV(最大)しか得られませんでした。
トム・林

別のテストを行います。アダプターの1本のワイヤーをLEDに接続します:(1)スケール:200mV、私は〜-3.18mVを得ました。(2)スケーリング:2V、私は〜1.6Vを得ました。LEDで懐中電灯を使用しても、電圧は変化しませんでした。
トム・林

最初に、LEDを測定します。これは、このLEDをテストフィクスチャとして使用して、正しい出力(-12V)があるかどうかを示し、この不良LEDによって出力電圧が正しくないことがわかったためです。この不良LEDを他のLEDに変更すると、出力電圧(-12V)が正しくなります。私のMOSFETは不良LEDの影響を受ける可能性があると思います。
トム・林

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両方の方法で動作します

これこの優れた答えに対する補足的な答えとして、逆のプロセスも可能です。太陽光発電モードで使用する直接遷移型フォトダイオード(ここで見ている太陽光発電効果)は、過剰なehペアが生成されると再結合光で発光または発光する可能性があります。

これは、印加電流またはイオンビームで行うこともできますが、照射されているが負荷がかかっていない場合のIII-Vベースの太陽光発電「グロー」(フォトルミネセンス)に対する優れた答えで説明されていますか?再結合光は、接合部内の光電流によって誘発される可能性があり、それ自体が入射太陽光によって生成されます。


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私の悪いLEDに何か問題があると思います。私はあなたのリンクを読んでいて、私の悪いLEDの根本的な原因を見つけようとしています。ご意見ありがとうございます!
トム・林
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