толкование ВАХ светодиода

[vadimk]

Здравствуйте,
Получил от китайского поставщика светодиоды со следующей характеристикой


Подключил последовательно с резистором на 100 Ом что бы не сгорел. Запитал от цифрового БП (Корад). На минимальных значениях - 5В и 6В ток = 0. На 7-ми вольтах показывает 1мА и на 8В около 12 мА. По "паспорту" 8В напряжение предельное. Помогите объяснить эту ситуацию - что не так я делаю или понимаю? Почему поведение не вписывается в характеристики? Схему собирал на макетной плате и проверял сопротивление схемы с закороченым светодиодом - 100 Ом. Нигде неучтённого сопротивления не нашёл.

Спасибо.

[Enman]

Напряжение меряй на светодиоде, а не блоке питания...

[vadimk]

Закон Ома соблюдается: при токе в 1мА на резисторе падает 0.1 В и остальное на диоде. Всё перемерял и нашёл, что БП даёт довольно большую погрешность при измерении малых токов.
Получилось в результате: на 6В - 3мА, на 7В - 8мА, 8В - 13мА

По сути вопрос уже только один: почему характеристика LED-а такая "пологая"? Ток на диоде должен расти сильно быстрее. Сначала думал, что делаю что-то не то, но после серии экспериментов думаю, что это просто элемент такой странный.. Ну и спецификации китайской доверять сложно

[musor]

оринтироваться на неповереный показометр БП не стоит они и по напруге до полволта бывает врут а по току один Аллах знает на скока...
для снятия вах надо собрсть схему рекомендованую в ДШ и приборы взять отделные и повереные и шаг изменения поменше тогда и получишь читото похоже на реалную ВАХ

Добавлено after 36 seconds:
и не завывай всегда есть разброс параметроф

[vadimk]

проверяю я мультиметром и показания с БП сильно отличаются только на малых значениях. У них и точность разная. Просто разница с номинальными - порядок. Даташита с типовой схемой и номиналами к сожалению нет. Только вот эта ВАХ, что прислал

Добавлено after 1 hour 55 minutes 39 seconds:
Добил я этот вопрос. Может кому пригодится

1. Нельзя было выбирать значение ограничительного резистора, как делал я - т.е. для удобства. Нужно было расчитывать его номинал хотя бы из имеющихся данных. Иначе вся кривая ВАХ смещается сильно вправо. В моём случае 100 Ом - слишком много. Расчитав значение тока по ВАХ исходя из питания 8В - у меня получилось 33 Ома. Ток при этом был 38 мА, а напряжение на диоде - 6,7В. Погрешность присланой ВАХ однозначно есть, но это уже не разы..
2. "Чистую" характеристику получил без резистора. Начал с 5В и, прибавляя по 0,1В по шагам дошёл до 60 мА. С первоначальным графиком не совпало на 1В, но в целом кривая роста получилась почти такая же...

[sstvov]

Так вам же подсказывали что напряжение надо на светодиоде измерять, а не на цепочке светодиод+сопротивление. Сопротивление убирать рисковано.

[B@R5uk]

А ещё смещение кривой ВАХ вправо-влево сильно зависит от температуры кристалла полупроводника. Для температурной стабилизации тока как раз и используют последовательно включенный резистор. Попробуйте охладить ваш светодиод до нуля во льду и замерьте ВАХ по-новой — увидите разницу. Более продвинутый способ стабилизации тока — использовать интегральный стабилизатор LM317, например.

Кстати, я правильно понимаю, что у вас ультрафиолетовый светодиод?

[vadimk]

Да, B@R5uk, всё верно определили - LED UVC. С охлаждением - это мысль! Он при замерах нагревается. Если просто охладить и начать измерять, то думаю, что быстро вернётся к тем же значениям, что я и измерил. Может его целиком в дистилате заморозить?

Добавлено after 8 minutes 49 seconds:
B@R5uk - есть ли смысл ставить LDO на выходе лабораторного цифрового БП, работающего в режиме C.V. ? Что это даст? Я думаю что он держит напряжение гораздо точнее, чем LM317. Если бы я схему непонятно от чего питал, тогда смысл в этом вижу..

[Ivanoff-iv]

пробовал я греть/охлаждать светики (правда белые 3W) - 2 соединённых параллельно разносил в разные условия, зимой один у окна, другой - за окно (-25°С)... ожидаемого эффекта не увидел

[vadimk]

запихнул в дистилат. жду пока замёрзнет. отпишусь по тестам, когда готово будет.

Добавлено after 5 hours 5 minutes 38 seconds:
Эксперимент закончился удачно. Ничего не сгорело. Поэтому вот наблюдения:

1. Если есть уверенность в оборудовании и своих навыках - можно тестировать без резистора. Он на показания ВАХ диода не влияет (что логично). Тестировал с ним и без него и результаты по току совпали
2. Охлаждённый до -16С диод показал другую кривую тока. Открывался на том же значении напряжения, но значения тока были в среднем в 2 раза меньше. Например, если при комнатной температуре при напряжении 7В ток был 58мА, то охлаждённый показывал 28мА. Коэффициент не постоянный. На низких токах разница была >2, но чем выше ток, тем разница становилась меньше. При открытии в районе 6В при комнатной было 5мА, охлаждённый - 1мА. В общем температура - тоже нелинейный коэффициент.
3. В реальной схеме без резистора, как я понимаю, никак из-за нелинейности характеристики диода и его зависимости от температуры. Чем больше будет температура, тем меньше будет сопротивление диода и больше ток. При наличии резистора увеличение проходящего тока автоматом увеличит падение напряжения на резисторе, что уменьшит напряжение на диоде и в свою очередь уменьшит ток через него.

Спасибо всем, кто дочитал до конца

[B@R5uk]

Вообще, логичнее смотреть изменение напряжения на диоде в зависимости от температуры при одном и том же токе. Ведь через светодиод стабилизировать надо именно ток. Для обычного диода есть уравнение Шокли, которое утверждает, что напряжение на диоде пропорционально абсолютной температуре и логарифму тока через него. Со светодиодами, разумеется, всё сложнее, но, думаю, зависимость от температуры должна проглядываться, хотя сам такое экспериментальное исследование я не проводил (в отличие от диода).

[musor]

для светодиода оно верно тоже но в режиме малых толкоф не боле 4-10ма выше сказывается саморазогреф и кривая терояет линейность
полупроводниколваыйдиод в схеме питания через генератор тока или весма высокомный резистор от источника в 100+в идеалный татчик температуры-абсолютно линейный
и кстати у меня был хитрый термостат где ИК светодиод работал ка термодатчик-разрабоьтка оборонки

[vadimk]

как раз похожая идея вчера в голову пришла после экспериментов: что чем выше сопротивление ограничивающего резистора, тем реакция на температурный ток будет более "резкой", а значит схема будет более линейной, но тогда и питать такую схему нужно напряжением больше 20-30 В...

у меня БП может работать в режиме C.C. но я не умею его активировать . Вроде бы включается только программно через последовательный интерфейс, а "кнопками" только С.V. получается...

[B@R5uk]

Обычно в продвинутых блоках питания есть два ограничения: по току и по напряжению. Работает то ограничение, которое наступает раньше. То есть надо выставить напряжение, которое превышать нельзя, а потом уменьшать допустимый ток. Когда допустимый ток станет меньше текущего, блок питания переключиться из стабилизации напряжения в стабилизацию (и ограничение) тока. А напряжение на выходе будет то, какое получится (меньше установленного ограничения).

[vadimk]

B@R5uk, получилось! Спасибо! Точно как описал. Выставил предельно допустимое значение напряжения и, зная что ток будет заведомо выше, выставил значение тока чуть ниже. Пришлось убрать ОСР, конечно, которую я ставлю уже на автомате. Тогда БП переключается в режим С.С. и по факту напряжение падает и меняется в след за изменением температуры диода... как всё просто..