Comportamento estranho do LED: Por que existe uma tensão no LED com apenas um fio conectado a ele?

Estou encontrando um problema estranho ao medir a tensão através de um LED. Por favor, veja a imagem abaixo:

Como você pode ver, eu conectei apenas 1 fio ("-") do adaptador e usei um multímetro para medir a queda de tensão no LED e descobri que há ~ -2V no LED! Não há loop neste circuito, portanto, não deve haver queda de volts no LED. Eu usei outros multímetros, mas ainda medo a tensão negativa, para que não seja um problema do multímetro.

Tenho certeza de que é um problema de LED, mas nunca vi esse comportamento antes. Também não estou familiarizado com a fabricação de LEDs, então não sei o que está acontecendo com esse LED.

Este LED acende corretamente com uma voltagem direta e não acende com voltagem reversa. No entanto, a questão importante é que, quando eu uso esse LED como dispositivo de teste, ele faz com que a tensão de referência (GND) mude para que a tensão de saída seja diferente.

Minha pergunta é: Você viu esse comportamento em um LED? Qual é o possível problema neste simples LED?

led

— Tom Lin
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Possível duplicata do Can LED pode ser usada para emissão de luz e detecção

— Dmitry Grigoryev

Uma experiência divertida: se você tiver um osciloscópio, conecte um LED à sonda e (1) mova o LED diretamente sob uma lâmpada fluorescente, poderá ver uma onda de dente de serra agradável e clara de ~ 3 kHz (ou 100 Hz, se houver uma ballster antigo): é a frequência de comutação do reator. (2) Aumente o brilho do seu monitor com luz de fundo de LED para 50%, mova o LED ao lado dele, você pode ver claramente uma onda quadrada devido ao PWM e (3) você pode até usar esse truque para verificar a qualidade do monitor. Se o seu LED lightblub / fixature, se você vir uma forma de onda de 50 Hz, jogue essa luz fora, ela pisca muito.

— 比尔盖子 23/07

Existem mais de um fio conectado a ele. Caso contrário, como você pode medir uma tensão através dele?

— user207421 23/07

@ user207421 Leia os comentários e as respostas - o LED está gerando tensão devido a atuar como diodo fotovoltaico - convertendo luz incidente em energia elétrica :-). Assim, você pode medir uma tensão através dele com os fios NO (exceto as sondas do medidor) conectados.

— Russell McMahon

@ Tom Lin - apenas interesse. Além dos modos interessantes mencionados por outros, eu vi um circuito para um pisca-pisca LED alimentado por luz :-). A luz recebida produz voltagem que carrega um capacitor e, em seguida, aciona um circuito para descarregar o capacitor no LED!

— Russell McMahon

Respostas:

Um LED é basicamente um fotodiodo. Se você acender uma luz com o comprimento de onda correspondente no LED, isso gerará uma tensão na junção pn. Um LED vermelho tem um intervalo de banda de ~ 2V, é provavelmente o que você está vendo aqui.

Tente cobrir o LED com uma mão e verifique se a saída de tensão permanece a mesma.

— jusaca
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Você provavelmente precisará adicionar um resistor grande (por exemplo, 1M_ohm) em paralelo para obter uma resposta confiável.

— MooseBoys 22/07

Um DMM é um grande resistor em paralelo.

— Matt Young

Maldita reversibilidade da física. Te pega toda vez. Ou, na verdade, você está entendendo?

— Yakk 23/07

Não acho que a causa raiz seja o fotodiodo. Como eu removo o 1 fio do adaptador e o volt no LED é de apenas ~ 0,2mv e também movi o LED para debaixo de um holofote, mas o volt é de ~ 0,3mv. O mais importante é que eu conectei apenas 1 fio ("-") do adaptador e o volt que eu medi é de ~ 1-2V (o volt é de mudança e é maior que mV).

— Tom Lin

Agradeço que vocês tenham fornecido qualquer experiência e contribuições, embora ainda não consiga entender esse problema agora. :-)

— Tom Lin

Não há nenhum problema com o LED, este é um comportamento normal.

Os LEDs produzem tensão quando atingidos pela luz incidente, como um fotodiodo. Quanto mais forte a luz, maior a tensão.

Para referência, peguei um LED de 638nm (vermelho) de 3 mm e o medi com meu Fluke 189. Ele mostrava 0,3V. Movendo o LED para debaixo de um holofote e ele mostrou 1,7V.

Diferentes LEDs podem produzir voltagens diferentes com a mesma quantidade de luz incidente. Além disso, um multímetro com impedância mais alta permitirá que o LED acumule uma tensão mais alta.

— Ronald McFüglethorn
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De fato! Esta foi a fonte de um dos erros mais difíceis que já encontrei! ... wp.josh.com/2014/03/03/the-mystery-of-the-zombie-ram

— bigjosh

Você conectou algum fio de adaptador? Coloquei o LED (sem fios do adaptador) sob a lanterna (do meu smartphone) para medir a voltagem e só tenho ~ 0,3mV (Máximo).

— Tom Lin

Eu faço outro teste. Eu conecto 1 fio do adaptador ao LED: (1) escala: 200mV, tenho ~ -3,18mV. (2) escala: 2V, eu tenho ~ 1.6V. Quando uso a lanterna no LED, o volt não muda.

— Tom Lin

No começo, eu medi o LED porque usei esse LED para ser um acessório de teste para indicar se a saída está correta (-12V) e achei que o volt de saída está incorreto por esse LED ruim. Depois de trocar esse LED ruim por outros, o volt de saída (-12V) está correto. Eu acho que meu MOSFET pode ser afetado por um LED ruim.

— Tom Lin

Funciona nos dois sentidos

Como resposta suplementar a esta e a esta excelente resposta, o processo inverso também é possível. Os fotodoiodos de bandgap diretos usados no modo fotovoltaico (é o efeito fotovoltaico que você está vendo aqui) também podem iluminar ou brilhar com luz de recombinação quando excesso de pares eh é produzido.

Isso pode ser feito com uma corrente elétrica aplicada ou mesmo com um feixe de íons, mas, como explicado na excelente resposta ao "brilho" fotovoltaico baseado em III-V (foto-luminosidade) quando iluminado, mas não carregado? a luz de recombinação pode ser induzida por uma fotocorrente dentro da junção, que é produzida pela luz solar incidente.

— uhoh
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Eu acho que algo está errado com o meu LED ruim. Estou lendo o seu link e tento descobrir a causa raiz do meu LED ruim. Obrigado pelo seu feedback!

— Tom Lin