Sụt áp trên LED trong mạch hở

Tôi đã tìm kiếm các diễn đàn nhưng không thể tìm thấy câu trả lời cho vấn đề của mình. Tôi đã có một mạch LED đơn giản được cung cấp bởi 5V DC. Khi đóng công tắc, tôi có 2,8V trên điện trở, 2,2V trên đèn LED và 0V trên công tắc (như mong đợi).

Tuy nhiên, khi công tắc mở, tôi nhận được 3,45V trên công tắc nhưng không có bài đọc đáng chú ý nào khác (0V trên điện trở và 0V trên đèn LED). 1,55V kia đã đi đâu? Nếu tôi chuyển qua đèn LED, tôi sẽ nhận được 5V dự kiến ​​trên các kết nối công tắc mở. Làm thế nào có sự sụt giảm điện áp trên đèn LED trong một mạch mở và tại sao nó không thể được đo bằng DMM?

^{mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab}

Nó đi xuống đèn LED vẫn dẫn dòng khi nó không sáng. Hãy xem đặc điểm này từ đèn LED OMron. Rất hiếm khi thấy những thứ như thế này trong các bảng dữ liệu: -

Điều này cho thấy sự sụt giảm volt (khoảng 1,3 volt) trên một đèn LED khi 1 uA đang chảy và không phải là không có lý khi hy vọng tất cả các đèn LED hoạt động trong một công viên bóng hoặc hai trong số này. Vì vậy, bạn đang thấy sự sụt giảm volt trên đèn LED do dòng điện qua đầu vào của meter khi được đặt trên công tắc mở. Nếu điện trở đầu vào của meter là 10 Mohm thì có khoảng 0,345 uA chảy và có thể sẽ có một vôn rơi trên đèn LED nếu đó là thiết bị trong hình trên.

Nó phải làm với điện trở trong của vạn năng của bạn. Trở kháng cao trên đầu vào vạn năng về cơ bản là tạo đường dẫn xuống đất khi bạn đo công tắc mở. Do đó, khi bạn thực hiện phép đo của mình, nó tương đương với việc thêm điện trở có giá trị cao (theo thứ tự từ 1 đến một phần mười megaohms tùy thuộc vào đồng hồ của bạn) song song với nơi bạn đang thực hiện phép đo trong trường hợp này là công tắc mở.

^{mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab}

Dưới đây là một mạch với mô hình SPICE LED màu xanh lam (hoặc trắng) chung được chèn cho đèn LED và 10M để thể hiện DMM của bạn.

.model QTLP690C D (Is = 1e-22 Rđ = 6 N = 1,5 Cjo = 50p Iave = 160m Vpk = 5 mfg = loại Fairchild = LED)

Sự sụt giảm điện áp mô phỏng trên D1 tương tự như những gì bạn đo được ở ~ 1,4V (với đèn LED có bước sóng dài hơn như xanh lục, vàng hoặc đỏ, nó thường sẽ nhỏ hơn ~ 1,5V với dòng chảy 350nA).

^{mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab}

Bạn có thể giả sử vạn năng là một điện trở có điện trở rất lớn (vài Mega Ohm).

Khi bạn đo điện áp công tắc, mặc dù công tắc mở, bạn tạo một mạch vòng kín, để bạn có thể đọc điện áp trên đồng hồ vạn năng (3,45V).

Khi bạn đo điện áp điện trở hoặc điện áp LED và công tắc mở, mạch sẽ mở. Không có mạch vòng gần, vì vậy không có dòng điện và không có điện áp trên vạn năng.