¿Cuáles son los parámetros relevantes para un sensor de luz LED con polarización inversa?

No hay buenas respuestas a estas preguntas porque los LED están diseñados para emitir luz y, por lo tanto, no se especifican los parámetros que necesita para responder sus preguntas.

Un LED con polarización inversa como sensor de luz es una fuente de corriente proporcional al nivel de luz. Al ser una fuente de corriente, tiene una impedancia muy alta (una fuente de corriente perfecta tiene una impedancia infinita). El tiempo de respuesta es proporcional a la resistencia del nodo multiplicado por la capacitancia. Dado que la capacitancia es parásita, es difícil de adivinar y dependerá mucho del LED particular y del diseño. La resistencia es la resistencia deliberada R1 en paralelo con cualquier resistencia de fuga y la resistencia del LED es una fuente de corriente imperfecta. Aparte de R1, estos son nuevamente difíciles de adivinar. 20 MΩ es tan alto que las fugas pueden ser un factor importante. Incluso la suciedad en el tablero y la humedad ambiental son importantes en esa impedancia.

En cuanto a cómo determinar el voltaje, eso debe hacerse de manera experimental. A menos que tenga un LED inusual que también esté diseñado para operación inversa, no obtendrá una especificación. Pruebe algunos y deje mucho espacio para la variación del dispositivo.

Yo usaría una resistencia considerablemente menor con algo de amplificación. La menor resistencia disminuirá el tiempo de respuesta y hará que las cosas sean más predecibles al hacer que la resistencia a las fugas sea lo suficientemente pequeña en comparación con lo que no importa. Actualmente está recibiendo salidas de 150 mV a 5 V con 20 MΩ. En cambio, con 2 MΩ, esos voltajes serán de 15 mV a 500 mV, que aún son lo suficientemente grandes como para que amplíen fiablemente muchas unidades ópticas y deben ser lo suficientemente bajas como para hacer que la fuga sea ignorable. Todavía puede ser demasiado lento, en cuyo caso puede usar una resistencia más baja aún con una mejor amplificación.

Otro punto es que si su suministro es lo suficientemente grande como para obtener 5V en R1, es posible que esté aplicando demasiada tensión inversa al LED en condiciones de poca luz. Verifique la hoja de datos del LED (esto generalmente se especifica ) y asegúrese de que no está excediendo el límite de voltaje inverso. Una resistencia más baja le permitirá utilizar una tensión de polarización inversa más baja.

tienen una capacitancia inversa y esto es un problema real para algunas aplicaciones. Determiné experimentalmente que la capacitancia inversa en algunos diodos azules (especialmente en los paneles frontales del UPS) puede ser tan alta como 300 pF y muy dependiente de la tensión, por lo que puede usarse como varicaps si está protegida contra la luz. Esto puede ser una fuente de interferencia si causa inestabilidad del regulador o de la etapa de salida.