Bir LED ona dokunduğumda neden yanıyor?

Breadboard projesinde kullandığım bazı süper parlak LED bileşenlerim var. Şaşırtıcı bir şekilde, LED'in bir bacağını topraklar ve diğer (bağlantısız) bacağımı parmağımla dokunursam, çok loş yanar. Polarite önemli değil. Bu neden oluyor? Bu "devrede" bildiğim bir elektrik gücü kaynağı yok.

DÜZENLE:

Bu, oldukça yanıltıcı bir şekilde ifade ettiğim yorumlarda belirtildi, şu uyarıyla başka bir bıçak atmama izin ver: terminoloji olmalı.

Bir kişi olarak, büyük ölçüde bir radyo dalgası lavabosunuz. Aşağıda belirttiğim sayısız elektron kaynağına ek olarak, radyo dalgalarını sürekli olarak son derece küçük AC akımlarına / girdaplarına da doğrultuyorsunuz. Aslında büyük, gerçekten etkisiz bir antensiniz.

Böylece cildinizin yüzeyindeki DC olarak drenaj yapan elektronlardan sonra, kendiniz ve toprak arasındaki fark, düzelttiğiniz radyo dalgalarıyla zaman içinde dalgalanacaktır. ABD'de, bu büyük ölçüde 60HZ, AC soketinin frekansı tüm soketlerinize çalışıyor.

Orijinal cevap:

"Süper parlak" LED'ler veya diğer yüksek verimli LED'ler çok az miktarda elektriği ışığa dönüştürmek için tasarlanmıştır. İnsan vücudu büyük bir kapasitör gibi davrandığından ve (zararsız) radyo dalgaları ve elektronlarında havada çılgın bir sıçrama yapan veya giysilerinizden veya bulanık halılardan çekilen bir ortamda var olduğunuz için: ücret!

Çoğu ortamda bu, daha az yüklü maddelerle temasınızdan ve bazen de sadece havadaki daha az yüklü moleküllerden (özellikle nem formundaki nem) kanar.

Bu şarjı, toprağa ve LED bacağı gibi farklı bir rotaya verirseniz, bu şarjı biraz daha hızlı akar ve bacaktan az miktarda elektrik koyarsınız. Bu son derece yüksek verimli elemanın çok az parlamasını sağlamak için yeterlidir!

Şimdi neden her iki bacağında da çalıştığına gelince: içinden bir elektrik elde etmek için bir diyotun üzerine yerleştirmeniz gereken bir voltaj eşiği var (silikon genellikle oda sıcaklığında yaklaşık 0.7V, galyum arsenid yaklaşık 0.3V, vb.) Ve cildinizde biriken elektrik AC'dir. Sonuçta LED, bu eşiğin etrafında küçük bir AC akımı alıyor ve Işık Yayan Diyotun diyot kısmı, akımın sadece "doğru" yoldan aktığı anlamına geliyor. Böylece, ışık!

Umarım yardımcı olur.

Bu "devrede" bildiğim bir elektrik gücü kaynağı yok.

Bir kristal radyo alıcısını düşünün , benzer şekilde, belirgin bir güç kaynağı yoktur - pil yok, şebekeye bağlı AC güç kaynağı ünitesi yok. Yine de bir kulaklıktan ses dalgaları üretir. Bu durumda, devreye güç vermek ve havada basınç dalgaları oluşturmak için kullanılan enerji vardır. Bu enerjinin tamamı havadan geliyor.

Aslında bir LED'i çok az aydınlatmak çok fazla enerji gerektirmez. Arabamda 2 adet AA alüminyum LED el feneri tutuyordum. Çok fazla faydası yok. Bir gün çok iyi çalışmadığını fark ettim. Sonra kapalıyken loş parıldığını fark ettim . AA pillerinin sızdırıldığını ve sızan elektrolitin uç kapağındaki düğmeyi köprülediğini bulmak için meşaleyi açtım. Açıkçası meşale harap oldu ve pillerin voltaj yolunda çok fazla dışarı çıkmadığından şüpheleniyorum. Bana göre bu, nominal 2 v'lik bir LED'in çok az miktarda güçle çok az aydınlatılabileceğini gösterdi. Şimdi keşke ölçümler yapsaydım.

LED'in bir bacağını topraklar ve diğer (bağlı olmayan) bacağa parmağımla dokunursam, çok loş yanar

Büyük olasılıkla, vücudunuz bir anten gibi davranıyor ve güçlü bir yerel elektromanyetik radyasyon kaynağı alıyor, büyük olasılıkla yakındaki elektrikli cihazlarınızdan ve kablolarınızdan " şebeke uğultusu ".

Şebeke uğultusu, ses uygulamalarının geliştiricileri için önemli bir sıkıntıdır ve birçok kişi, cihazın parçalarına dokunduğunda bir devrenin uğultusu içine bir devre içine enjeksiyon geçirmiş olacaktır.

Polarite önemli değil.

Bu bize enjekte edilen sinyalin DC değil AC olduğunu söyler.

Şebeke uğultu AC

Her türlü statik yük DC'dir - yüzey elektronlarının veya pozitif yük taşıyıcılarının birikmesidir - alternatif değildir (eğer öyleyse statik olarak tanımlanmaz). Bu yüzey taşıyıcıları tipik olarak sürtünmeyi içeren mekanik bir işlemle üretilir. Statik kaynağı (kedi, halı, vb.) Sürtünmeyi durdurduysanız, genellikle sürekli bir şarj kaynağı yoktur.

Jim'in belirttiği gibi, bir LED bir diyottur ve bir diyot herhangi bir AC sinyalini yarı-dalgalandıracaktır. AC döngüsünün yarısı boyunca ışık üretecektir. Hangi yönde olduğu önemli değil. Yönü, yalnızca döngünün negatif kısmı sırasında veya döngünün pozitif kısmı sırasında ışık üretip üretmediğini etkiler.

UYARI: olası elektrik çarpma tehlikesi! Eski soru, ancak bu LED aydınlatma etkisi şüphelidir. Bu etkiyi her gördüğünüzde, belki de tehlikeyi kontrol edin.

Bir DC güç kaynağı ciddi şekilde arızalıysa, DC çıkış terminallerinin birinde veya her ikisinde tehlikeli bir AC voltajı bulunabilir. Bu, güç kaynağı ile vücudunuz arasında bağlanan bir LED'i kolayca aydınlatacaktır (vücudunuzun yakındaki topraklanmış metal boruya, zemindeki metallere birkaç yüz picofarads kapasitesi sağlar).

Bir tehlikeyi test etmek için, AC hat voltajını ölçmek üzere DVM setinizi kullanın. Çok dikkatli bir şekilde kaynağınızın "toprak" bağlantısı ile gerçek bir "toprak" veya "yeşil toprak" bağlantısı arasına bağlayın. Herhangi bir AC elektrik prizindeki metal vidada, garaj veya bodrumdaki açıkta kalan metal kanallarda da toprakla gerçek bir bağlantı mevcuttur.

Toprak ile "besleme topraklaması" arasında 120VAC (veya 220VAC UK) bulursanız, DC kaynağı muhtemelen dahili olarak tam AC hat voltajına bağlıdır . "Zemininiz" aslında canlı ve elektrik çarpması tehlikesi taşıyor.

Öte yandan, 120VAC'den çok daha düşük bir voltaj bulursanız, muhtemelen tehlikeli değildir.

Birçok DC güç kaynağında AC ile ilgili değişken çıkış terminalleri bulunur. Ancak gerçekte yüzmezler, çünkü transformatörlerinin düşük voltajlı sekonder genellikle 120VAC birincil sargı ile bazı kapasitif bağlantılara sahiptir. Transformatörün sekonderindeki tipik bir "yüzer" voltaj, 40-70VAC civarında olacaktır, burada transformatör, kapasitansın bazı pikofaradları, AC-nötr ve AC hattı arasındaki tüm ikincil bobini "bağlar", kapasitif bir voltaj bölücü olarak işlev görür. ~ 60VAC sinyali ile seri olarak bu kadar küçük kapasitans ile, en çok toprak bağlantısına göre sadece bazı mikroamperler sağlayabilir. (Bu, büyük voltajı tespit etmek için bir DVM voltmetre girişini sürmek için fazlasıyla yeterlidir. Ancak, tehlikeli olmak için çok düşük veya hatta insan dokunuşu ile tespit edilebilir. Şok yok.)

Ayrıca: DC besleme transformatörünün primer ve sekonder arasındaki kapasitans oldukça büyükse (yüzlerce pF,) ve daha sonra yeşil bir toprak ile DC besleme terminallerinizden biri arasına bir LED bağlarsanız, LED loş yanabilir . Bunun nedeni, LED'in ileri döngüde yanıp sönmesi, daha sonra geri döngüde arıza yaşanmasıdır, bu nedenle sargılar arasındaki istenmeyen kapasitör aracılığıyla bir miktar AC yapabilir. (İdeal bir LED ilk bağlandığında sadece bir kez yanıp söner, çünkü seri kapasitansını yükler, bu da daha fazla DC sinyalini engeller. Gerçek LED'ler ters yönde onlarca volta maruz kalırsa bozulur.)

Diğer şeyler: DC ve AC gövde voltlarınızı toprakla ölçün. 1940'lı yıllardan önce metal boru veya duvarlarda topraklama kablosu olmayan evlerde, insanlarda görünen 60Hz birçok volt olabilir. Ayrıca, AM radyo kulesinden bir mil uzakta yaşadım ve bunun gibi her şeye neden oldu. Hücre kuleleri aynı şeyi yapabilir (vücudunuzun RF voltajını bir kapsamla kontrol edin?) Şimdi vücudunuzda sadece saf DC görüyorsanız ve ters bağlanırsa LED yanmazsa, bu imkansız! Vücudunuz yüzlerce mikroamper değerinde iyonları havaya pompalamalıdır.

Ve son olarak ... tüm bunlar, enstrümanlarda ve ses ekipmanlarında pahalı "elektrostatik korumalı" güç transformatörleri kullanmamızın nedenidir. Bunlar sargılar arasında bir miktar iç metal folyo sağlar ve folyo topraklanabilir (gerçek toprağa.) Sadece kapasitörlerin bazı pikaparadlarından gelen mikroamperler olsa bile, 60Hz hat sinyalinin transformatör sekonder sargıları yoluyla enjekte edilmesini istemiyoruz.

Enerji hatları ve SMPS'de yayılan E-alanları ve iletilen hat filtresi akımları, yakın alan voltajlarını yaymanın bir yoluna sahiptir. Bu yüksek empedanslı düşük frekanslı dalgalar tamamen güvenlidir. AM ve FM radyolar için, anten zayıfsa daha iyi sinyal alabilirsiniz.

Yakındaki güç hatları mükemmel derecede güvenli düşük frekanslı radyasyon seviyesidir ve bir kondansatör olarak odanın ve vücudunuzun etrafında uzun bir anten teli ile, topraklama klipsine veya kasasına dokunmadan 10M'lik bir prob üzerinde en az 50Vpp ölçülebilir. Bu, 1M probuna bir miktar düşerek havanın dielektrik vücut akımınıza yüksek kaçak empedans bağlantısını gösterir ve x ila xx mikroamper aralığına neden olabilir. Dizinizin veya bileğinizin hassas bir parçasıysa 100uA'da bir şey hissedebilirsiniz.

Bu xx uA akımı, yüksek verimliliği ve parlaklığı olan küçük LED'leri aydınlatmak için yeterlidir.

Yüzen güç kaynakları ve elektrik fişine uzun kablolar nedeniyle, bu küçük kaçak akımların bağlantı kapasitesi artar. (Güvenlik testleri 250uA'ya izin verir) 0Vdc'nizin topraklanması bu etkiyi bastırır.

İnsan vücudu dev bir kapasitördür. Kapak algısı bu şekilde çalışır, bu yüzden statik bir yük oluşturabilir ve insanları zaplayabilirsiniz. Vücudunuzun kapasitansı ve vücudunuz ile kullandığınız toprak arasındaki voltaj potansiyeli farkı nedeniyle elektrik gücünün kaynağı sizsiniz.

Birbirleriyle konuşmak isteyen iki elektrik devresinin topraklamalarının tipik olarak bağlı olması gerekir, çünkü aksi takdirde aralarında farklı bir voltaj potansiyeli vardır.

Bu bağlantıya gidin ve bir kristal setinin neden doğru koşullar altında bir LED'i kolayca yakabileceğini göreceksiniz:

http://theradioboard.com/rb/viewtopic.php?f=2&t=6464

Benim için tercih edilen LED aslında kırmızı bir Led idi, ancak gün ışığında görmek zor. Daha sonra, rektifiye sinyalinin DC bileşenine ve bazı kalıntı taşıyıcı dalgaya dayanarak çok parlak bir şekilde yanan 'su berraklığında' mavi led kullandım. Yük kapasitiftir, kristal kulaklıkların aslında bir pietzo elemanı (bir izolatörle ayrılmış 2 plaka - pietzo kristal malzemesi) olduğunu görür.

Şahsen ben 50 veya 60 döngü uğultu bir Led etkileyecektir memnun değilim. Son zamanlarda kristal çıkışından elde edilen en yüksek voltajım 3.2 volt DC idi. Yapılabilir...

Elektronlar her zaman bir devrede olup olmadığına dair akıyor ve dans ediyor.

Hayat doğası gereği elektrikseldir. Sinir uyarıları elektriklidir. Ölüm meydana geldiğinde, elektriksel aktivite durur. Devreye az miktarda elektriğin aktığı mantıklı görünüyor.