Spannungsabfall an der LED im offenen Stromkreis

Ich habe die Foren durchsucht, kann aber keine Antwort auf mein Problem finden. Ich habe eine einfache LED-Schaltung, die mit 5 V DC betrieben wird. Wenn der Schalter geschlossen ist, habe ich 2,8 V am Widerstand, 2,2 V an der LED und 0 V am Schalter (wie erwartet).

Wenn der Schalter geöffnet ist, erhalte ich jedoch 3,45 V über den Schalter, aber keine anderen wahrnehmbaren Messwerte (0 V über dem Widerstand und 0 V über der LED). Wohin gingen die anderen 1,55 V? Wenn ich über die LED schalte, erhalte ich die erwarteten 5 V über die offenen Schalteranschlüsse. Wie kommt es zu einem Spannungsabfall an der LED in einem offenen Stromkreis und warum kann dieser nicht mit einem DMM gemessen werden?

^{simulieren Sie diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab}

Es kommt darauf an, dass die LED immer noch Strom leitet, wenn sie nicht leuchtet. Sehen Sie sich diese Eigenschaft an einer OMRON-LED an. Es ist sehr selten, solche Dinge in Datenblättern zu sehen: -

Dies zeigt den Spannungsabfall (ca. 1,3 Volt) an einer LED, wenn 1 uA fließt, und es ist nicht unangemessen zu erwarten, dass sich alle LEDs innerhalb eines oder zweier Ballparks verhalten. Sie sehen also einen Spannungsabfall an der LED aufgrund des Stroms durch die Eingänge des Messgeräts, wenn dieser über den offenen Schalter gelegt wird. Wenn der Eingangswiderstand des Messgeräts 10 Mohm beträgt, fließen etwa 0,345 uA und es wird wahrscheinlich mehr als ein Volt über die LED abfallen, sollte es sich um das Gerät in der obigen Abbildung handeln.

Dies hängt mit dem Innenwiderstand Ihres Multimeters zusammen. Die hohe Impedanz am Multimeter-Eingang erzeugt im Grunde genommen einen Pfad zur Erde, wenn Sie den offenen Schalter messen. Wenn Sie also Ihre Messung durchführen, entspricht dies dem Hinzufügen eines hohen Widerstands (in der Größenordnung von 1 bis Zehntel Megaohm, abhängig von Ihrem Messgerät) parallel zu dem Ort, an dem Sie die Messung durchführen, in diesem Fall dem offenen Schalter.

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Hier ist eine Schaltung mit einem generischen blauen (oder weißen) LED-SPICE-Modell, das für die LED und 10M eingesetzt wird, um Ihr DMM darzustellen.

Modell QTLP690C D (Is = 1e-22 Rs = 6 N = 1,5 Cjo = 50p Iave = 160 m Vpk = 5 mfg = Fairchild-Typ = LED)

Der simulierte Spannungsabfall an D1 ähnelt dem, was Sie bei ~ 1,4 V gemessen haben (mit einer LED mit einer längeren Wellenlänge wie Grün, Gelb oder Rot würde er bei 350 nA normalerweise viel weniger als ~ 1,5 V betragen).

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Sie könnten annehmen, dass das Multimeter ein Widerstand mit sehr großem Widerstand (mehrere Mega Ohm) ist.

Wenn Sie die Schaltspannung messen, obwohl der Schalter geöffnet ist, bilden Sie einen geschlossenen Regelkreis, damit Sie die Spannung am Multimeter selbst (3,45 V) ablesen können.

Wenn Sie die Widerstandsspannung oder LED-Spannung messen und der Schalter öffnet, ist der Stromkreis offen. Es gibt keinen Regelkreis, daher gibt es keinen Strom und keine Spannung am Multimeter.