触摸时为什么LED会点亮?


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我在面包板项目中使用了一些超亮的LED组件。令我惊讶的是,我发现如果我将LED的一只脚接地并用手指触摸另一根(未连接的)脚,它会非常暗地点亮。极性无关紧要。为什么会这样呢?在此“电路”中没有我知道的电源。


我以相当可观的方式修改了答案。让我知道您是否需要任何澄清。
Kit Scuzz 2013年

一条腿接地?到实际的接地连接?您的“地线”可能只是电源的公共端子,并且会在数十伏特的交流电与实际地之间浮动。用设置为交流电的DVM对其进行测试,在接地连接和LED的“地脚”之间进行测量。(正确的接地或“绿色接地”出现在交流电源插座的金属螺钉或金属管道等处。)由于电源变压器的pri之间的电容,典型的直流电源在任一接线端的接地上均具有大约60VAC。与秒 这是一个1:2电容分压器,跨AC线和中性线连接,输出几uA
wbeaty

Answers:


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编辑:

在评论中已经指出,我的措辞颇具误导性,让我对以下内容进行一些刺耳的告诫:虽然我确信我可以正确进行以下一组交互,但是我不确定到底是什么术语应该是。

作为一个人,您很大程度上是一个无线电波接收器。除了我在下面指出的众多电子源之外,您还不断将无线电波整流为极小的交流电流/涡流。实际上:您是一个很大的天线,实际上是无效的。

因此,皮肤表面上积累的电子以DC的形式排出后,您和地面之间的差异会随着您校正的无线电波而及时波动。在美国,这主要由60HZ决定,交流电的频率流向所有插座。


原始答案:

“超亮” LED或其他高效LED旨在将很少量的电能转化为光。由于人体的作用就像一个大电容器,并且您处于一个充满(无害)无线电波和电子的环境中,在空气中疯狂跳跃,或者从衣服或地毯上被拉扯:您倾向于积聚一些负责!

在大多数环境中,这是通过与电荷较少的物质接触而排出的,有时甚至是通过空气中电荷较少的分子(尤其是湿气形式的湿气)而排出的。

如果给该电荷提供一条通向地面的不同路线(例如直通和LED支路),则可以更快地排出该电荷,并通过支路放少量电。这足以使该极高效率的元件发出非常暗淡的光芒!

现在,为什么它可以在任一端工作:必须有一个跨接二极管的电压阈值才能使任何电流通过(二极管在室温下通常约为0.7V,砷化镓约为0.3V,依此类推),并且皮肤上累积的电是交流电。最终发生的结果是,LED在该阈值附近获得了很小的交流电流,而发光二极管的二极管部分意味着电流仅以“正确”的方式流动。因此,轻!

希望能有所帮助。


“皮肤上的交流电累积了电” -这似乎是错误的(或者至少非常令人困惑),您似乎在描述静电荷的累积-不是交流电。
RedGrittyBrick

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这个答案没有道理。交流电不能“积累在皮肤上”,完全不同于直流电所固有的静电荷。高静态电压很可能只是在敏感的PN结上打了一个洞(因此,使用电子设备进行防静电预防措施)。最可能的原因(IMHO)是从市电电源场(又称嗡嗡声)中简单拾取的信号,该电源正通过LED的PN结进行纠正。顺便说一句在电子器件中使用的材料是不是“硅氧烷”,这是在浴室等用于密封的间隙的弹性硅系聚合物
吉姆迪尔登

@JImDearden我在顶部添加了一个澄清说明。您是对的,我将两个并非十分相似的想法混为一谈,并且以一种极具误导性的方式做到了。如果您仍然认为这是错误的,请给我一些提示。
Kit Scuzz 2013年

@RedGrittyBrick与我针对JimDearden的评论相同,如果您仍然不同意,请告诉我
Kit Scuzz 2013年

@Kit:非常感谢您为修改答案所做的努力,但是我仍然感到困惑。我已经将您的观点和Jim D提出的观点提炼为“ Community Wiki”(CW,因为我不想窃取代表点,只是为了获得一个至少对我来说更清晰的答案)。
RedGrittyBrick

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在此“电路”中没有我知道的电源。

考虑一个晶体无线电接收器,类似地,没有明显的电源-没有电池,没有与市电相连的交流电源装置。但是它会通过听筒产生声波。在这种情况下,有能量用于为电路供电并在空气中产生压力波。能量全部来自天线。

实际上,昏暗地照亮LED不需要很多能量。我以前在车上放了一个2AA的铝制LED手电筒。它没有多大用处。有一天,我注意到它运行不佳。然后我注意到它关闭时暗淡的发光。我打开手电筒,发现AA电池漏液,漏出的电解质桥接了端盖中的开关。显然,火炬被毁了,我怀疑电池对电压的影响不大。对我来说,这表明标称的2 v LED实际上可以用非常少的功率进行非常暗淡的照明。我现在希望自己进行测量。

如果我将LED的一根脚接地并用手指触摸另一根(未连接的)脚,则它会非常暗地点亮

您的身体很可能充当天线,并在当地拾取强大的电磁辐射源,最有可能是来自附近的电器和电缆的“ 电源嗡嗡声 ”。

市电嗡嗡声是音频应用开发人员的主要烦恼,当触摸设备的某些部件时,许多人会经历过将市电嗡嗡声注入电路的经历。

极性无关紧要。

这告诉我们被注入的信号本质上是交流电而不是直流电。

主电源交流电

任何种类的静电荷都是直流电-它是表面电子或正电荷载流子的聚集体-它不会交替出现(如果这样的话就不会被描述为静电荷)。这些表面载体通常通过涉及摩擦的机械过程产生。通常,如果您停止摩擦静电源(猫,地毯等),则不会持续提供电荷。

正如Jim所指出的,LED是二极管,二极管将对任何交流信号进行半波整流。交流周期的一半会发光。不管是哪种方式。它的方向仅影响在周期的负向还是周期的正向发光。


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警告:可能存在触电危险! 这是个老问题,但这种LED照明效果令人怀疑。每当您看到这种效果时,都可能检查危险。

如果直流电源严重故障,则一个或两个直流输出端子上可能存在危险的交流电压。这很容易点亮连接在电源和您的身体之间的LED(您的身体为附近的接地金属导管,地板上的金属等提供了数百皮法电容)。

要测试危险,请使用DVM套件测量AC线电压。 在电源的“接地”连接和真正的“接地”或“绿色接地”连接之间非常谨慎地连接它。在任何交流电源插座上的金属螺钉上,以及车库或地下室中裸露的金属导管上,都可以实现真正的接地。

如果在大地和“电源地”之间发现120VAC(或220VAC UK),则直流电源可能在内部连接到了完整的交流线路电压。您的“地面”实际上是带电的,并存在触电危险。

另一方面,如果发现电压远低于120VAC,则可能没有危险。

许多直流电源在交流方面具有浮动的输出端子。但是它们并不是真正浮空的,因为其变压器的低压次级线圈通常与120VAC初级线圈具有一定的电容耦合。变压器次级上的典型“浮动”电压约为40-70VAC,其中变压器充当电容分压器,电容的皮法拉电容将整个次级线圈“连接”在AC中性线和AC线之间。如此小的电容与〜60VAC信号串联,相对于接地,最多只能提供一些微安。(这足以驱动DVM电压表的输入来检测大电压。但是太低了,不足以构成危险,甚至不能被人触摸到。没有电击。)

另外:如果直流电源变压器的初级和次级之间的电容相当大(数百pF,),然后在绿地和直流电源端子之一之间连接一个LED,则该LED可能会变暗。发生这种情况是因为LED在正向循环中闪烁,然后在反向循环中发生击穿,因此可以通过绕组间不需要的电容器传导一些交流电。(理想的LED在首次连接时只会闪烁一次,因为它会给串联电容充电,然后会阻塞任何进一步的DC信号。如果在相反的方向上承受数十伏的电压,实际的LED将会崩溃。)

其他内容:用大地测量直流和交流人体电压。在1940年代以前的房屋中,墙上没有金属导管,甚至没有接地线,人类身上出现的60Hz可能是许多伏特。另外,我住在AM广播塔一英里外,它引起了各种各样的事情。信号塔可能会做同样的事情(用示波器检查您的身体RF电压吗?)现在,如果您只看到纯直流电,并且如果反向钩住LED也不亮,那是不可能的!您的身体必须将空气中的离子抽出,价值数百微安。

最后...所有这些就是为什么我们在乐器和音频设备中使用昂贵的“静电屏蔽”电源变压器的原因。它们在绕组之间提供了一些内部金属箔,并且该箔可以接地(接地)。我们不希望通过变压器次级绕组注入60Hz的线路信号,即使只有微安通过几皮法拉电容也是如此。


很好,谢谢。我是原始海报,我的电源在地和电源地之间仅测量0.8V AC,但是我绝对可以看到不良的电源如何产生我所看到的效果。
Eric Lee

@EricLee Heh,然后用大地测量您的身体。(还要检查是否有示波器的射频。您的位置在AM塔或单元天线附近吗?)即使是老式的60Hz,在人体上也可能很大,在1940年代以前的房屋中,没有任何金属导管甚至地线。墙壁。另外,为了获得最大的交流交流电,请以平行的方式将两个LED钩住,指向相反的方向。这样一来,即使串联一个电容器,您也可以点亮LED(它
会给

对于在高功率广播电台天线附近工作的无线电运营商来说,这是一个常见的表演,他们可以通过手持手中的一个终端将荧光灯管举到空中来进行炫耀。管将点亮。点亮荧光灯管所需的功率比LED要大得多。
埃德加·布朗

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电力线和SMPS上的辐射电场和传导的线路滤波器电流具有辐射近场电压的方式。这些高阻抗低频波非常安全。对于AM和FM广播,如果天线较差,您甚至可以获得更好的信号。

附近的电源线是绝对安全的低频辐射水平,并且在房间周围有一条较长的天线导线,您的身体用作电容器,可以在10M探头上测量至少50Vpp而不接触接地夹或外壳。这在1M探头上有些下降,表明空气与介电体电流的高杂散阻抗耦合,并且可能导致x到xx微安的范围。如果在膝盖或手腕的敏感部位,您可能会感到100uA的感觉。

该电流仅为xx uA,足以以高效率和亮度照明小型LED。

由于浮动电源和到电源插头的长电缆,这些微小泄漏电流的耦合电容增加了。(安全测试允许250uA) 将0Vdc接地可以抑制这种影响。


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人体是一个巨大的电容器。这就是上限感的工作原理,这就是为什么您可以建立静电荷并击打人员的原因。由于身体的电容以及身体与使用的地面之间的电势差,因此您是电源的来源。

想要相互通信的两个电路通常都需要接地,这是相同的原因,因为否则它们之间存在不同的电势。


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您能否解释一下当“极性无关紧要”
RedGrittyBrick

它也是一个电阻器
电压尖峰电压

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转到此链接,您将看到为什么在正确的条件下晶振可以轻松点亮LED的原因:

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

对我来说,首选的LED灯也同样是红色的LED,但在日光下很难看到。然后,我使用了“水透明”蓝色LED,它根据整流信号的某些DC分量和一些残留的载波也非常亮。看到晶体耳机本质上是压电元件(2个板由绝缘体-压电晶体材料隔开),负载是电容性的。

我个人不满意50或60个周期的嗡嗡声会影响LED。我最近从晶体输出获得的最高电压是3.2伏直流电。可以办到...


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电子总是在流淌着,跳动着,关于是否在电路中,您在这里看到的是,当它们接地时,它们会激发LED内部的元件,这就是您所要做的,就是这么简单


这是无稽之谈。
晶体管

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生命本质上是电气的。神经冲动是电的。当死亡发生时,电活动停止。逻辑上似乎有少量电流渗入电路。


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阅读其他答案以了解LED为何点亮。“ ……少量电流渗入电路 ”是不正确的。
晶体管
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