Guten Abend, vor einigen Tagen habe ich eine LED an eine Spannungsquelle angeschlossen (LED mit Vorwiderstand an geladenen Elko gehängt). Erwartungsgemäss nahm die Leuchtkraft der LED dabei sehr stark ab, allerdings war ich dann doch sehr verwundert, daß die LED auch nach weit über 5 Minuten in vollständig abgedunkelten Werkstatt-Raum zumindest noch leicht geglimmt hat. Ich würde hiermit daher gerne nachfragen, bis zu welchem Mindeststrom man eine Standard-Led in einen völlig duklem Raum noch leuchten sehen kann (das Diagramm in den Datenblättern ist dazu natuerlich nicht brauchbar und ich habe den Strom - mangels passendem Messgerät - auch nicht messen können, würde aber bei der langen Glimmzeit schon vermuten, daß der Mindeststrom eher im Bereich von Mikroampere liegen sollte). LG, N0R
Ich habe eine blaue 5mm LED, die bei 6µA so hell leuchtet, dass man sie bei eingeschaltenem Licht sieht.
wenn man bedenkt, dass man unter optimalen Bedingungen ein einzelnes Photon¹ sehen kann und 1 pA schon 6 Millionen Elektronen/s sind... dann ist die Frage nur, ob es einen Dreckeffekt gibt, durch den der Wirkungsgrad der LED bei kleinen Strömen überproportional abnimmt. 1) PDF-Seite 34: http://www.f07.fh-koeln.de/imperia/md/content/personen/blendl_christian/granzer.pdf
Im Prinzip leuchtet die bis hin zu fast 0 nA. Einen wirklichen Threshold gibt es nicht, irgendwann flackert sie aufgrund des Schrotrauschens aber zunehmend (flackern tut sie immer). Integriert über die Zeit wird sie aber weiterhin dunkler.
>Bedingungen ein einzelnes Photon
Das würde ich gern mal "sehen". Man mag es wahrnehmen können, aber das
Hintergrundrauschen des Auges ist erheblich stärker als 1 Photon. Man
wird es nie und nimmer zuverlässig detektieren können.
Makatonka schrieb: > Im Prinzip leuchtet die bis hin zu fast 0 nA. Wirklich? Na dann: Danke für die Auskunft! > Einen wirklichen Threshold gibt es nicht, irgendwann flackert sie > aufgrund des Schrotrauschens aber zunehmend (flackern tut sie immer). Hmm, ich hätte eigentlich vermutet, daß es da ein - verzeihe den lauehnaften Ausdruck - Schmitt-Trigger-haftes verhalten gibt, also sowas wie "über 5.001 nA glimmt es merklich, unter 4.999 nA tut sich nichts", Das mit dem Flackern sollte ich mal überprüfen, das hab' ich nämliczh nicht gesehen (was aber auch dran liegt, daß ich nicht ständig draufgeguckt habe). Man sollte da mal experimentieren, eventuell mit einer hochempfindlichen Photozelle oder einem CCD. Jedenfalls schon interessant, daß LEDs auch noch bei sehr geringem Strom leuchten (wenn auch wohl nicht mit der 'richtigen Lichtfarbe'). Das wusste ich nämlich bis dato nicht, wenn ich ehrlich bin. LG, N0R
Norbert M. schrieb: > Das mit dem Flackern sollte ich mal überprüfen, das hab' ich nämliczh > nicht gesehen (was aber auch dran liegt, daß ich nicht ständig > draufgeguckt habe). Wenn man statt Flackern, Rauschen sagt wird's eventuell verständlicher. Das is wesentlich schneller, als Dein Auge es wahrnehmen kann. Nachtrag: im nA Bereich könnte es anders anders sein?!
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Norbert M. schrieb: > mm, ich hätte eigentlich vermutet, daß es da ein - verzeihe den > lauehnaften Ausdruck - Schmitt-Trigger-haftes verhalten gibt, also sowas > wie "über 5.001 nA glimmt es merklich, unter 4.999 nA tut sich nichts", Und wie stellst du dir den Mechanismus für die Strommessung mit einer Genauigkeit von 0.4e-3 vor? LEDs leben von Elektronen, die eben ein Photon erzeugen oder auch nicht. Die Elektronen purzeln nacheinander durch die LED durch und je nach dem, wieviele solcher Einzelblitze dein Detektor pro Sekunde braucht, um das als "Leuchte" zu erkennen, hast du eine scheinbare Schwelle. Mit einem PMT kannst du dir sogar die Einzelphotonen angucken.
Ich hab das auch schonmal wo anders gelesen mit dem schwachen leuchten der LED, das ist zwar wirklich unglaublich aber die LED senden auch noch bei wirklich sehr geringen Strömen Licht aus, ich hab das auch mal mit einer low Current LED (typ 5mA) probiert, selbst bei Strömen im uA Bereich war in abgedunkeltem Raum deutlich Licht in der LED zu erkennen. Leider konnte mein billig Taschenmultimeter nicht besser Anzeigen. Du kannst Dir ja mit einem Poti, einer Spannungsquelle und einem Multimeter mit geeignetem Messbereich ja mal selber eine kleine Testschaltung aufbauen und dann selber mal messen wie weit es geht.
Wenn er das Licht einschaltet, wirkt die LED doch als Solarzelle, eventuell hat sie den Kondensator wieder ein stück aufgeladen. Damit kann Tagen noch ein Licht feststellen wenn man das licht nur kurz ausschaltet.
Michael schrieb: > Norbert M. schrieb: >> mm, ich hätte eigentlich vermutet, daß es da ein - verzeihe den >> lauehnaften Ausdruck - Schmitt-Trigger-haftes verhalten gibt, also sowas >> wie "über 5.001 nA glimmt es merklich, unter 4.999 nA tut sich nichts", > Und wie stellst du dir den Mechanismus für die Strommessung mit einer > Genauigkeit von 0.4e-3 vor? Gar nicht. Weil ich's gar nicht messen kann habe ich ja nachgefragt :-p > LEDs leben von Elektronen, die eben ein Photon erzeugen oder auch nicht. > Die Elektronen purzeln nacheinander durch die LED durch und je nach dem, > wieviele solcher Einzelblitze dein Detektor pro Sekunde braucht, um das > als "Leuchte" zu erkennen, hast du eine scheinbare Schwelle. Ich bin eben davon ausgegangen, daß die Energie der Elektronen bei geringer Kondensatorspannung einfach nicht mehr ausreicht, um da ein Photon herauszuschlagen. Allerdings habe ich gerade nachgelesen, daß das Photon erst bei Rekombination auftritt, also im p-Substrat, nach dem die Sperrschicht überwunden wurde. Als "einfacher Bastler" habe ich mich mit Halbleiterphysik nicht wirklich auseinandergesetzt, aber daraus schließe ich, daß unter Idealbedingungen prinzipiell jedes Elektron, das es über die Sperrzone schafft, ein Photon aussenden könnte. Damit wäre dann natuerlich auch meine Frage nach einem Mindeststrom hinfällig. > Mit einem PMT kannst du dir sogar die Einzelphotonen angucken. Weder Photomultiplier noch ein einfacher Sekundärelektronenvervielfacher sind in meiner bastelstube vorhanden. :) Danke jedenfalls an alle für die Auskünfte, mir ist jetzt einiges klarer. LG, N0R
Norbert M. schrieb: > Ich bin eben davon ausgegangen, daß die Energie der Elektronen bei > geringer Kondensatorspannung einfach nicht mehr ausreicht, um da ein > Photon herauszuschlagen. Das ist so auch richtig. Begrenzung ist also die Spannung und nicht der Strom. Wenn die Spannung unter dem Wert der Energie der entsprechenden Lichtfarbe in Elektronenvolt sinkt, ist m.W. keine Lichterzeugung mehr möglich. Gruss Harald
Auch unter der Spannung, die der Photonenenergie entspricht ist noch ein Leuchten möglich. Bei einigen älteren (roten und IR) LEDs war die Spannung sogar im Normalfall darunter. Es gibt dann allerdings eine obere Grenze für die maximale Leuchtdichte die erreicht werden kann. Bei den neuen super effizienten LEDs ist die Spannung meist etwas höher, da könnte es tatsächlich schwer sein die noch unter der Gapspannung deutlich leuchten zu lassen. Bei einfachen Rote sollte das mit kleinem Strom aber kein Problem sein. Es ist auch nicht einmal so, dass der Wirkungsgrad einer LED prinzipiell unter 100% sein muss - bei geringer Intensität darf er sogar darüber liegen, weil das Licht geringer Intensität halt auch Entropie transportiert, also nicht als Arbeit im Sinne der Thermodynamik zu sehen ist, sondern eher als Wärmestrom bei relativ hoher Temperatur.
Nur mal so als Beispiel: eine Kinbright L53IT (Reichelt SLH56rt) leuchtet mit ca. 1 mA und 1,65 V (Diodentest am DMM). Die 625 nnm nominelle Wellenlänge entsprechen 1,98 eV.
Getestet habe ich mit einer (nominal 400nm, 3.2V, 30mA) UV-LED an einem auf 5V geladenen 5.000uF-Kondensator mit einem Vorwiderstand von 150 Ohm. Beides lag eben zufällig grade so rum. UV erhält man bei geringen Strömen erwartungsgemaess natuerlich keines mehr, eher geht das in Richtung orange-rotes Glimmen.
Welche Farbe hat die LED? Wenns eine weiße LED ist, ist das Nachleuchten ganz plausibel. Nach dem Ausschalten leuchtet die (weiße) Fluoreszenzmasse nach, genau so wie auch die Zeiger einer Uhr, die mit Leuchtmasse beschichtet sind. Da ist noch nach vielen Stunden ein Leuchten erkennbar.
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Peter R. schrieb: > Welche Farbe hat die LED? Genau die Farbe, die das jeweilige Lichtquant bei der Rekombination aussendet.
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