Як перевірити інфрачервоний світлодіод

Відкриття ефекту випромінювання світла при рекомбінації носіїв заряду в напівпровідниковому переході призвело до створення світлодіодів (LED), які з часом справжню революцію у світлотехніці. Але крім LED, що генерують світло у видимому діапазоні, не менш широко застосовуються світлодіоди, випромінювання яких лежить в інфрачервоному діапазоні. Такі прилади отримали назву інфрачервоних світлодіодів (ІЧ-діодів, IR LED у зарубіжній термінології).

Специфіка та сфера застосування ІЧ світлодіодів

Особливість інфрачервоного випромінювання у цьому, що його видно людському оку (його частота лежить нижче межі, сприймається людським зором). Інша корисна якість ІЧ-світлення в його майже повній нешкідливості для організму людини (на відміну від ультрафіолетового випромінювання, яке ми також не бачимо). Тому найпоширеніше застосування інфрачервоних LED – випромінювач у пультах керування побутовою технікою (телевізорами, кондиціонерами тощо).

Розташування ІЧ-діапазону в спектрі оптичного випромінювання

Не менш широко застосовують IR-випромінювачі в охоронних системах. Світлодіод та фотодіод створюють оптопару. У нормальному стані випромінювання LED потрапляє у фотоприймач. Якщо між приймачем і передавачем випромінювання потрапляє предмет чи людина, фотодіод перестає бачити промінь, і це є приводом для генерації сигналу тривоги. Той самий принцип можна застосувати для підрахунку предметів, що рухаються, наприклад, конвеєром. Кожне переривання ІЧ-променя збільшує показання лічильника на одиницю.

Ще інфрачервоні випромінювачі застосовуються у військовій, медичній техніці, а також в інших сферах.Скрізь, де треба отримати інфрачервоне світло (для підсвічування, накачування твердотільних лазерів тощо)

Технічні характеристики та види

Як будь-який напівпровідниковий діод, IR LED характеризується електричними параметрами:

• робочий струм (зазвичай, у міліамперах) – струм, у якому світлодіод має номінальні характеристики випромінювання;
• максимальний робочий струм – у якому прилад зберігає працездатність;
• найбільша зворотна напруга (зазвичай кілька вольт іноді 1..2 вольта) – максимальна напруга, яка без пошкодження витримує LED при зворотному додатку;
• падіння напруги у прямому напрямку (звичайне значення – від 1,2 до 3 вольт, для складання – більше).

Крім цього, у ІЧ світлодіодів є характеристики параметрів випромінювання:

• довжина випромінюваної хвилі (зазвичай у нанометрах);
• тілесний кут випромінювання – кут розкриває конус, у якому випромінює LED.

У деяких випадках важливо знати час наростання сигналу та час спаду. Ці дані можна знайти в датасітах на ІЧ-елементи.

Довжина хвилі ІЧ-діодів більша, ніж довжина хвилі звичайного приладу (а частота – нижче).

Способи перевірки справності

Так як світлодіод є різновидом звичайного діода і містить напівпровідниковий перехід з односторонньою провідністю, то і перевірити інфрачервоний світлодіод можна так само, як і звичайний вентиль. Для цього знадобиться мультиметр із режимом продзвонювання діодів. В одному напрямку IR LED буде проводити струм, а в іншому – ні.

Перевірка світлодіода мультиметром

Якщо є тестер електронних компонентів (продається на інтернет-майданчиках південноазіатських постачальників), можна скористатися ним.Якщо напівпровідниковий прилад справний, пристрій визначить його, як діод і відразу покаже розташування катода і анода.

Перевірка ІЧ-випромінювача тестером електронних компонентів

Якщо стандартний LED можна перевірити на світіння, подавши на його висновки напругу, то з ІЧ діодом це проблематично, адже діапазон його випромінювання лежить за межами видимості. Але вихід є. Світіння в інфрачервоному діапазоні видно через камеру смартфона. Можна підключити світлодіод до джерела живлення та подивитися на нього через дисплей телефону. Так можна побачити світіння справного IR LED. Камери деяких моделей iPhone оснащені інфрачервоним фільтром, тому побачити випромінювання за допомогою iPhone не вийде.

Спостереження свічення IR LED (знімок зроблений камерою телефону)

Під час тестування не можна перевищувати як найбільший струм, який може витримати світлодіод, так і зворотну напругу (це слабке місце всіх світловипромінюючих діодів). В іншому випадку напівпровідниковий випромінювач легко виходить з ладу.

Якщо є свідомо справний фотодіод, що працює в ІЧ-діапазоні, можна запалити світлодіод у будь-який спосіб і піднести до приймального віконця фотоприймача. До висновків фотодіода треба підключити тестер (в режимі перевірки діодів) із зворотною полярністю. Якщо LED справний, і його невидиме оку випромінювання впливає на IR-приймач, мультиметр покаже зменшення опору переходу.

Чи можна самому підібрати та замінити в пульті від телевізора

У деяких випадках виникає необхідність заміни випромінюючого діода в пульті керування побутовою технікою:

• замість того, що вийшов з ладу;
• за бажання встановити випромінювач великої потужності збільшення дальності дії пульта.

Обидва варіанти мають на увазі проблему - тип (і, відповідно, характеристики) рідного випромінювача в більшості випадків невідомий. У першому випадку треба підібрати елемент, ідентичний за параметрами. У другому – з найкращими характеристиками, але так, щоб не перевантажити вихідний ключ пульта.

Для перевірки, чи є у управляючого транзистора запас струму, потрібно завантажити на нього даташит.

Інша проблема - потужніший світлодіод може не дати збільшення дальності, якщо довжина випромінюваної ним хвилі не збігається з ділянкою чутливості приймального елемента. Сигнал буде більш інтенсивним, але фотодіод зможе ефективно перетворити його. І навіть якщо все збігається, але тілесний кут випромінювання буде вужчим, доведеться точніше «прицілюватися» пультом у бік керованої апаратури, що знижує комфортність роботи. Ще треба мати на увазі, що більш потужний LED споживає більше електроенергії, і батареї в пульті доведеться міняти частіше. Якщо всі ці проблеми користувача не лякають, і потрібний світлодіод придбано (або демонтовано з пристрою-донора), можна розпочати заміну.

Спочатку треба дістатися плати пульта. Для цього треба викрутити шурупи, що скріплюють корпус, і віджати засувки.

Плата із встановленим IR LED

Плату треба оглянути і переконатися, що новий випромінювач підходить за габаритами та відстанню між висновками. Якщо все гаразд, старий світлодіод треба відпаяти чи просто відкусити за допомогою кусачок, якщо він несправний.

Демонтаж «рідного» LED

Щоб не помилитися з полярністю, треба оглянути плату - можливо, на ній є маркування анода та катода ІЧ-діода. Якщо ні, треба визначити полярність самостійно. Це можна зробити дзвінком елемента мультиметром або візуально.Найбільший площею висновок, схожий прапор – це катод (мінус), другий висновок – анод (плюс). Полярність треба завдати на плату, щоб не помилитися.

Визначення полярності LED візуальним методом

Новий світлодіод припаюється на штатне місце. Пульт збирається у зворотному порядку. Далі треба переконатися у працездатності нового випромінювача – зробити це можна, натиснувши будь-яку кнопку та подивившись на IR RED через камеру телефону. Повинні бути видно спалахи. Потім можна випробувати роботу пульта в штатному режимі і переконатися, що дальність роботи збільшилася (або, хоча б, не зменшилася).

Інфрачервоні світлодіоди знаходяться навколо людей у ​​побуті та промисловості так само, як і звичайні світловипромінюючі. Від того, що їхня робота не помітна неозброєному оку, їхня роль не стає менш значущою.

Що таке інфрачервоний світлодіод та як його перевірити?

На тому, якими бувають інфрачервоні світлодіоди і де використовуються, зупинимося докладніше. Багато хто з нас щодня стикається з ними, не підозрюючи про це. Звичайно ж, мова йде про пульти дистанційного керування (ПДУ), одним з найважливіших елементів якого є ІЧ випромінюючий діод. Завдяки своїй надійності та дешевизні метод передачі сигналу, що управляє, за допомогою інфрачервоного випромінювання отримав величезне поширення в побуті. Головним чином такі пульти застосовуються для керування роботою телевізорів, кондиціонерів, медіаплеєрів. У момент натискання кнопки на ПДК ІЧ світлодіод випромінює модульований (зашифрований) сигнал, який приймає і потім розпізнає фотодіод, вбудований в корпус побутової техніки. В охоронній сфері великою популярністю користуються відеокамери з інфрачервоним підсвічуванням.Відеоспостереження, доповнене ІЧ підсвічуванням, дозволяє організувати цілодобовий контроль об'єкта, що охороняється, незалежно від погодних умов. У цьому випадку ІЧ світлодіоди можуть бути вбудовані у відеокамеру або встановлені у її робочій зоні у вигляді окремого приладу – інфрачервоного прожектора. Застосування в прожекторах потужних інфрачервоних світлодіодів дозволяє здійснювати надійний контроль прилеглої території.

На цьому їхня сфера застосування не обмежується. Дуже ефективним виявилося застосування ІЧ випромінюючих діодів у приладах нічного бачення (ПНО), де виконують функцію підсвічування. За допомогою такого приладу людина може розрізняти предмети на великій відстані в темний час доби. Пристрої нічного бачення користуються попитом у військовій сфері, а також для прихованого нічного спостереження.

Готуємо мультиметр до роботи

Виймаємо прилад із чохла або футляра. Насамперед проводимо візуальний огляд. Корпус повинен бути цілим, кришка відсіку батареї встановлена ​​без перекосів. Візуально оцінюємо цілісність проводів та щупів. Відсутність ізоляції, яка може іноді просто обсипатися, відновлюємо ізолентою. Допоможе і термозбіжна трубка, якщо вона є. Щупи теж варто оглянути, замотати сколи за потребою. Селектор мультиметра ставивши режим вимірювання омів, на позначку в 200 Ом. Чорний кабель зі щупом вмикаємо в гніздо Com. Червоний – у гніздо із символами вимірюваних величин, названих на честь Алессандро Вольта, Андре-Марі Ампера та Георга Ома – V, A та Омега.

На індикаторі має бути одиниця. Якщо це не так — прилад потребує ремонту. Замикаємо коротко щупи. На дисплеї має вийти цифра нуль. Якщо так і відбувається — прилад справний.Якщо цифри змінюються, відображаються тьмяно, спробуйте змінити елемент живлення приладу на свіжий і робочий. Не допомогло – мультиметр треба ремонтувати. Для перевірки лампочки ставимо селектор мультиметр на символ пошуку обриву. На корпусі тут схематично зображений діод.

Цоколівка 5мм діодів

Щоб підключити діоди як на схемі, потрібно визначитися де у світлодіода плюс і мінус. Для початку розглянемо з прикладу поширених малопотужних 5 мм діодів.

На малюнку вище зображено: А - анод, К - катод і схематичне позначення.

Зверніть увагу на колбу. У ній видно дві деталі – це невеликий металевий анод, і широка деталь схожа на чашу – це катод

Плюс підключається до анода, а мінус до катода.

Якщо ви використовуєте нові елементи LED, вам ще простіше визначити їх цоколівку. Визначити полярність світлодіода допоможе довжина ніжок. Виробники роблять коротку та довгу ніжку. Плюс завжди довше за мінус!

Якщо ви паяєте не новий діод, тоді плюс і мінус має однакову довжину. У такому разі визначити плюс та мінус допоможе тестер або простий мультиметр.

Інші способи перевірки

Окрім мультиметра, перевірку світлодіодів можна виконати за допомогою батарейки. Оптимальний варіант – батарейка типу CR2032, яка використовується у материнській платі комп'ютера. Її напруга становить 3 В, цього достатньо більшості світлодіодів. Можливе використання 4,5 або 9В батарейок, але в таких випадках потрібно підключати баластний опір, що дає падіння напруги до безпечних розмірів. Для "Крони" знадобиться 750 Ом, для батарейок 4,5 В - 150-200 ОМ.

Світлодіодну стрічку можна перевірити батареєю на 12 В. Такі є у пультах, дверних радіодзвінках.Приєднуючи контакти стрічки до відповідних полюсів батареї, визначають ділянки з елементами, що перегоріли. Не менш проблемними елементами є ділянки з'єднання окремих частин світлодіодної стрічки - конектори, які окислюються та перестають проводити струм. Перш ніж приступити до продзвонювання, треба перевірити їх стан — можливо, проблема в них.

Тестування варикапів

На відміну від звичайних діодів, у варикапів p-n перехід має непостійну ємність, величина якої пропорційна зворотній напрузі. Перевірка на обрив або замикання цих елементів здійснюється також, як і звичайних діодів. Для перевірки ємності буде потрібно мультиметр, у якого є подібна функція.

Демонстрація перевірки варикапу

Для тестування потрібно встановити відповідний режим мультиметра, як показано на фото (А) та вставити деталь у роз'єм для конденсаторів.

Як правильно зауважив один із коментаторів цієї статті, дійсно, визначити ємність варикапу, не оперуючи номінальною напругою неможливо. Тому, якщо виникла проблема з ідентифікацією на вигляд, потрібно зібрати просту приставку для мультиметра (повторюся для критиків, саме цифрового мультиметра з функцією вимірювання ємності верки конденсаторів, наприклад UT151B).

Приставка до мультиметра для вимірювання ємності варикапу

• Резистори: R1, R2 -120 кОм (так, два резистори, так послідовно, немає одним замінити не можна, паразитну ємність, далі без коментарів); R3 - 47 ком; R4 - 100 Ом.
• Конденсатори: С1 – 0,15 мкФ; С2 - 75 пФ; С3 - 6 ... 30 пФ; С4 - 47 мкФ га 50 вольт.

Пристрій потребує налаштування.Вона досить проста, зібраний пристрій, підключається до вимірювального приладу (мультиметр із функцією вимірювання ємності)

Живлення повинно подаватися зі стабілізованого джерела живлення (важливо) з напругою 9 вольт (наприклад, батарея Крона). Змінюючи ємність підрядного конденсатора (С2) добиваємось показання на індикаторі 100 пФ

Це значення ми відніматимемо від показання приладу.

Даний варіант неідеальний, необхідність його практичного застосування викликає сумніви, але схема наочно демонструє залежність ємності варикапа від номінальної напруги.

Перевірка мультиметром

Мультиметр – це універсальний вимірювальний прилад. З його допомогою можна виміряти основні параметри практично будь-якого електронного виробу, і не тільки. Для перевірки світлодіода, потрібен мультиметр, в якому є режим «продзвінки», або його ще називають режимом перевірки діодів. Позначення режиму перевірки діодів на мультиметрі показано нижче.

Для того щоб перевірити світлодіод за допомогою мультиметра, потрібно встановити перемикач приладу в положення, яке відповідає режиму «продзвінки» і підключити його контакти до щуп тестера.

Під час підключення необхідно враховувати полярність діода. Анод слід підключити до червоного щупа, а катод до чорного. У випадках, коли немає інформації, який електрод анод, а який катод, можна переплутати полярність – це нічого страшного, зі світлодіодом нічого не станеться. При неправильному підключенні мультиметр не змінить своїх початкових показань. При правильному підключенні світлодіод повинен загорітися.

Є один нюанс, струм «продзвонювання» досить низький для нормальної роботи світлодіода, і варто приглушити освітлення, щоб побачити, як він світиться. Якщо цього немає можливості, можна орієнтуватися на показання вимірювального приладу. Як правило, якщо світлодіод робочий, то мультиметр покаже значення, відмінне від одиниці.

Другий варіант – перевірити світлодіод тестером, це скористатися блоком PNP. Даний роз'єм призначений для перевірки діодів дозволяє включити світлодіод на потужність, достатню для візуального визначення його працездатності. Анод підключається до роз'єму, позначеного буквою Е (емітер), а катод діода до роз'єму колодки, позначеного буквою С (колектор).

Світлодіод повинен горіти при включенні мультиметра незалежно від режиму обраного регулятором.

Цей спосіб дозволяє перевірити навіть досить потужні світлодіоди. Його незручність у тому, що діоди обов'язково потрібно випоювати. Для перевірки мультиметром не випаюючи, необхідно виготовити перехідники для щупів.

Існує варіант перевірки світлодіода методом вимірювання опору, але для цього необхідно знати його характеристики, що не практично.

Особливості діодів

Стандартний діод є компонентом електромережі і виступає в ролі напівпровідника з p-n переходом. Його будова дозволяє пропускати струм по ланцюгу лише в одному напрямку - від анода до катода (різні кінці деталі). Для цього потрібно подати на анод "+", а на катод - "-". Через таку особливість виробу, при підозрі щодо поломки, його можна перевірити тестером або мультиметром.

Різні види діодів.

На сьогоднішній день у радіоелектроніці існує декілька видів діодів: Види діодів:

• світлодіод.При проходженні електричного струму через такий елемент він починає світитися внаслідок трансформації енергії у видиме свічення;
• захисний чи звичайний діод. Такі елементи в електромережі виконують роль супресора чи обмежувача напруги. Одним із різновидів даного елемента є діод Шоттки. Його ще називають як діод із бар'єром Шоттки. Такий елемент при прямому включенні дає мале падіння напруги. У Шоттки замість p-n переходу застосовується перехід метал-напівпровідник.

Буде цікаво Способи перевірки транзисторів на працездатність

Ось невелика добірка, складена з конкретних діодів і відповідних їм величин Vf, отриманих при їх тестуванні мультиметром. Усі діоди були попередньо перевірені на справність.

Таблиця вимірювання показників діодів за допомогою мультимера.

Якщо звичайні деталі і світлодіоди використовуються в більшості електроприладів, то Шоттки - переважно в якісних блоках живлення (наприклад, для таких приладів, як комп'ютери). Варто зазначити, що перевірка звичайного діода і Шоттки практично ні чим особливим не відрізняється, оскільки проводиться за одним і тим самим принципом. Тому не варто турбуватися з цього питання, адже принцип роботи і Шоттки, і звичайних діодів ідентичний.

Діод Шоттки

Будучи компонентом електронної схеми, такі напівпровідникові елементи часто виходять з ладу. Найпоширенішими причинами виходу їх із ладу бувають:

• перевищення максимально допустимого рівня прямого струму;
• перевищення зворотної напруги;
• неякісна деталь;
• порушення правил експлуатації приладу, встановлених виробником.

При цьому незалежно від причини втрати працездатності вихід з ладу може бути обумовлений або «пробоєм», або коротким замиканням. У будь-якому випадку, якщо є припущення про вихід електромережі з ладу в зоні напівпровідника, необхідно провести діагностику за допомогою спеціального приладу – мультиметра. Тільки для таких маніпуляцій необхідно знати, як перевірити діод з його допомогою правильно.

Що таке мультиметр

Мультиметр є універсальним приладом, який виконує низку функцій:

• вимірює напругу;
• визначає опір;
• перевіряє дроти щодо наявності обривів.

Буде цікаво Як зробити регулятор потужності на симісторі своїми руками

За допомогою цього приладу можна навіть визначити придатність батарейки.

Перевірка світлодіодів у лампі.

Як перевірити діод

Після того, як ми розібралися з напівпровідниками електричної схеми та призначенням приладу, можна відповісти на питання «як перевірити діод на справність?». Вся суть перевірки діодів мультиметром полягає в їхній односторонній пропускній здатності електричного струму. При дотриманні цього правила елемент електричної схеми вважається таким, що функціонує правильно і без збоїв. Звичайні діоди та Шоттки можна спокійно перевірити за допомогою даного приладу. Щоб перевірити цей напівпровідниковий елемент мультиметром, необхідно виконати такі маніпуляції:

• необхідно переконатися, що на мультиметрі є функція перевірки діодів;
• за наявності такої функції підключаємо щупи приладу до тієї сторони напівпровідника, з якої буде здійснюватись «продзвон». Якщо ця функція відсутня, тоді переводимо прилад за допомогою перемикача на значення 1кОМ.Також слід вибрати режим вимірювання опору;
• червоний провід вимірювального пристрою необхідно підключити до анодного кінця, а чорний до катодного;
• після цього слід спостерігати за змінами прямого опору напівпровідника;
• робимо висновки про наявну або відсутню напругу

Після цього прилад можна переключити, щоб перевірити на витік або високого замикання. Для цього потрібно змінити місця виведення діода. У такому стані необхідно провести оцінку отриманих значень приладу.

Несправності та їх перевірка

Найпоширеніші стрічки живляться від напруги мережі 12 вольт, воно є безпечним для людини. Отже, щоб перевірити світлодіодну стрічку нам знадобляться: стрічка, блок живлення до неї, тестер і трохи часу.

Фото 01. Перевірка за допомогою мультиметрів.

Блок живлення

"Для початку - потрібно знайти початок"

Перевірка будь-якого ланцюга здійснюється за етапами. Починати рекомендується з джерела живлення, оскільки він насамперед впливає працездатність. Існує два типи джерел живлення:

1. Закритого типу – мають чотири дроти, два з них – вхід, це джерело змінного живлення від мережі 220 В, і вихід теж два дроти. На фото-прикладі, згідно зі схемою приєднання, видно, що зліва приєднується змінна мережа 220 В, а справа вихід постійного струму 12 В із зазначенням полярності згідно кольору. Brown (коричневий) – це +, Blue (синій) – мінус. Дотримуйтесь полярності!

Фото 02. Зовнішній вигляд блока живлення закритого типу.

2. Відкритого типу – приєднання здійснюється за допомогою затискачів. Такі джерела живлення мають маркування.У нашому випадку контакти 1 та 2 – мережа змінної напруги 220 В, контакт 3 – земля, 4 та 5 – мінус, 6 та 7 – плюс.

Фото 02. Зовнішній вигляд блока живлення відкритого типу.

Для перевірки живлення встановіть тестер в режим вимірювання змінної напруги, переконайтеся, що надходить 220 В (клема 1 і 2), потім переведіть в режим вимірювання постійного струму і переконайтеся, що на виході (клеми 4 і 6) отримуємо необхідні 12 В.

Фото 04. Перевірка показує, що цей БП справний.

Перевіривши справність блоку живлення, переходимо наступного етапу – перевірити світлодіодну стрічку мультиметром.

Перевірка стрічки

Існує чотири типи можливих несправностей:

• не горить повністю;
• не горить половина;
• блимає або мерехтить вся стрічка;
• блимає або мерехтить або не горить окрема частина (частини);

Вище ми розглянули, які можуть бути несправності, далі розглянемо їх докладно.

Не горить повністю

Після перевірки блоку живлення перевірте дроти: можливо, вони мають пошкодження, і напруга до стрічки не надходить. Перевірте якість з'єднання дроту зі стрічкою, воно може бути виконане:

• За допомогою паяння також може мати пошкодження. Фото 05. Паяння світлодіодної стрічки.
• За допомогою сполучного роз'єму, контакти якого з часом окислюються. Фото 06. Сполучні роз'єми.

Усуньте сліди окису та всі механічні пошкодження. Не допускайте замикання контактів. Не намагайтеся відремонтувати старі з'єднання, краще використовувати нові конектори – це убезпечить вас та ваше приміщення від короткого замикання. Якщо всі з'єднання гаразд - проблема в самій стрічці.

Стрічка гнучка, але не забувайте, що в її основі лежить гнучка друкована плата, яка має обмеження на вигин, вона може перегнутись і луснути.У такому випадку плата всередині стрічки може мати пошкодження відразу після паяння, на початку стрічки. Спробуйте подати напругу із блока живлення на наступні контакти. Вони розташовані трохи далі на місцях розрізу стрічки. Дотримуйтесь полярності (+,-). Для цього зручно на дроти від блоку живлення припаяти крокодили і затиснути в них голки.

Фото 07. Влаштування стрічки

Не горить половина

Окремий випадок описаної вище проблеми. Можливий обрив ланцюга друкованої плати дільниці стрічки. Необхідно продзвонити та видалити з ланцюга пошкоджену ділянку. Також його можна визначити методом перевірки подачі напруги, на комірки послідовно одну за одною, на кожен контакт. З'єднання здійснити акуратно. Користуйтеся сполучними контакторами чи паяльником. Залишки флюсу видаліть спиртом.

Стрічка блимає або мерехтить

Фото 08. Мерехтлива стрічка.

Причин може бути кілька:

пошкоджено блок живлення – у такому разі перевірити стрічку можна, під'єднавши її до справного джерела живлення

Якщо проблему вирішено, замініть блок живлення на новий;
при справному блоці живлення перевірте дроти постійного струму, які знаходяться на ділянці ланцюга "блок живлення - стрічка", також зверніть увагу на з'єднання, можливий поганий контакт;
за умови, що блок живлення в нормі, контакти теж — проблема в ділянці стрічки: переламана доріжка друкованої плати. Видаліть таку ділянку

Як визначити зазначено вище.
термін служби світлодіодів минув – замініть стрічку.

Блимають, мерехтять чи не горять окремі частини

Це також поширена проблема. Походить від пошкодження одного з світлодіодів, з'єднаного послідовно, або опору, що впаяли перед ними.

Підвищена яскравість стрічки є причиною цієї несправності. У таких випадках найкраще замінити пошкоджену ділянку стрічки. При хороших навичках роботи паяльником можна самостійно усунути цю проблему. Далі ми розповімо про це.

Як перевірити світлодіод мультиметром (тестером) на працездатність?

Перевірка світлодіода мультиметр є найбільш простим і правильним способом визначення його працездатності. Цифровий мультиметр (тестер) – це багатофункціональний вимірювальний прилад, можливості якого відображені у позиціях перемикача на передній панелі. На працездатність світлодіоди перевіряються за допомогою функцій, які є у будь-якому тестері. Методи перевірки розглянемо з прикладу цифрового мультиметра DT9208A. Але спочатку трохи торкнемося тему причин несправності нових і виходу з ладу старих світловипромінюючих діодів.

Основні причини несправності та виходу з ладу світлодіодів

Особливість будь-якого випромінюючого діода – низька межа зворотної напруги, яка лише на кілька вольт перевищує падіння на ньому у відкритому стані. Будь-який електростатичний розряд або неправильне підключення в ході налагодження схеми може стати причиною виходу LED з ладу. Надяскраві малоточні світлодіоди, що застосовуються в ролі індикаторів живлення різних пристроїв, часто перегорають у результаті стрибків напруги. Їхні планарні аналоги (SMD LED) широко використовуються в лампах на 12 В і 220 В, стрічках і ліхтариках. У їхній справності також можна переконатися за допомогою тестера.

Варто зазначити, що невелика частка бракованих (близько 2%) світлодіодів поставляється від виробника.Тому додаткова перевірка світлодіода тестером перед монтажем на друкованій платі не завадить.

Методи діагностики

Найпростішим способом, яким найчастіше користуються радіоаматори, є перевірка світловипромінюючих діодів мультиметром на працездатність за допомогою щупів. Спосіб зручний для всіх типів світловипромінюючих діодів, незалежно від їх виконання та кількості висновків. Встановивши перемикач у положення «продзвонювання, перевірка на урвище», щупами стосуються висновків та спостерігають за показаннями. Замикаючи червоний щуп на анод, а чорний на катод, справний світлодіод повинен засвітитися. При зміні полярності щупів на екрані тестера має залишатися цифра 1.

Світіння випромінюючого діода під час перевірки буде невеликим і на деяких світлодіодах при яскравому освітленні може бути непомітним.

Для точної перевірки багатобарвних LED з декількома висновками необхідно знати їхнє розпинання. Інакше доведеться навмання перебирати висновки у пошуках загального анода чи катода. Не варто боятися тестувати потужні світлодіоди із металевою підкладкою. Мультиметр не здатний вивести їх з ладу шляхом заміру в режимі продзвонювання.

Перевірку світлодіода мультиметром можна виконати без щупів, використовуючи гнізда для тестування транзисторів. Як правило, це вісім отворів, розташованих у нижній частині приладу: чотири зліва для транзисторів PNP і чотири праворуч для транзисторів NPN. PNP транзистор відкривається подачею позитивного потенціалу на емітер "Е". Тому анод потрібно вставити у гніздо з написом "Е", а катод - у гніздо з написом "С". Справний світлодіод повинен засвітитись. Для тестування в отворах під NPN транзистори потрібно змінити полярність: анод - "С", катод - "Е".Таким методом зручно перевіряти світлодіоди з довгими та чистими від припою контактами.

При цьому не має значення, в якому положенні знаходиться перемикач тестера. Перевірка інфрачервоного світлодіода відбувається також, але має свої нюанси через невидиме випромінювання.

У момент торкання щупами висновків робочого ІЧ світлодіода (анод – плюс, катод – мінус) на екрані приладу має висвітитись кількість близько 1000 одиниць. При зміні полярності на екрані має бути одиниця.

Для перевірки ІЧ діода в гніздах тестування транзисторів додатково доведеться задіяти цифрову камеру (смартфон, телефон та ін.). Інфрачервоний діод вставляють у відповідні отвори мультиметра і зверху на нього направляють камеру. Якщо він у справному стані, то ІЧ випромінювання буде відображатися на екрані гаджета у вигляді розмитої плями, що світиться.

Перевірка потужних SMD світлодіодів і світлодіодних матриць на працездатність, крім мультиметра, вимагає наявності струмового драйвера. Мультиметр послідовно включають в електричний ланцюг на кілька хвилин і стежать за зміною струму в навантаженні. Якщо світлодіод низької якості (або частково несправний), то струм плавно наростатиме, збільшуючи температуру кристала. Потім тестер підключають паралельно до навантаження і заміряють пряме падіння напруги. Зіставивши виміряні та паспортні дані з вольт-амперної характеристики можна зробити висновок про придатність LED до експлуатації.

Сфери застосування

Простіше перерахувати ті сфери нашого життя, де smd-світлодіодів немає, ніж ті, де вони використовуються. Білі діоди можна зустріти:

• у тактичних та кишенькових ліхтариках;
• у автомобільних лампах;
• у побутових лампочках різної потужності;
• у декоративному внутрішньому та зовнішньому підсвічуванні.

Різнокольорові RGB і RGBW застосовуються не менш широко:

• у вивісках, дорожніх знаках, світлофорах, покажчиках, рекламі;
• у лампах освітлення, із змінною колірною температурою;
• у ландшафтному дизайні;
• у декоративному внутрішньому та зовнішньому підсвічуванні;
• у приладах індикації.

Приклади використання smd світлодіодів

Ось коротко і все про smd світлодіоди. Тепер ти знаєш, чому вони так називаються, якими бувають і де використовуються.

В даний час світлодіоди набули широкої популярності. При цьому чітко розділити їх по потужності, яскравості світіння, області застосування, форм-фактору та іншим параметрам неможливо, оскільки у кожного виробника своя класифікація. Тим не менш, різні види світлодіодів можна об'єднати у класи за деякими характерними ознаками.

Послідовність перевірки

Для роботи світлодіода необхідний постійний струм невисокої напруги. Для його отримання застосовуються різні пристрої, що є мініатюрними блоками живлення, які є елементами конструкції освітлювальних приладів.

Здійснювати перевірку за допомогою фактичного підключення до таких блоків не завжди є можливим. У цьому випадку потрібно використовувати мультиметр.

З огляду на особливості пристрою можна легко зрозуміти, як перевірити світлодіод мультиметром. Оскільки він має у своїй структурі напівпровідниковий перехід, то, за аналогією зі звичайним діодом, повинен пропускати струм у певному напрямку. Якщо величина струму буде достатньою, світлодіод випромінюватиме світло.

Для перевірки світлодіода мультиметром необхідно перевести пристрій у режим продзвону діодів, далі:

• до анода, тобто позитивного електрода підключається червоний (позитивний) щуп мультиметра;
• до катода - негативного електрода, підключається чорний (негативний) щуп мультиметра;
• на дисплеї відобразиться величина падіння напруги на p-n переході;
• якщо змінити полярність підключення мультиметра, падіння напруги не повинно бути (струм не проходить). У такому разі світлодіод можна вважати справним.

Аналогічно можна здійснити перевірку світлодіода найпростішим тестером, що є розірваним ланцюгом з відрізка провідника, джерела постійного струму і контрольної лампи.

Можлива ситуація, коли в процесі перевірки потужного освітлювального світлодіода вищеописаним способом, відбивається напруга на дисплеї, світиться елемент, але при включенні до схеми яскравість недостатньо сильна. Це визначається неозброєним оком без жодних вимірів. І тут, швидше за все, має місце дефект кристала. Такий світлодіод необхідно замінити.

В даний час виробляються та надходять у продаж спеціальні пристрої – LED TESTER. Кожен такий пристрій є тестером світлодіодів, виконаним у вигляді приладу з вбудованим джерелом живлення і комплектом роз'ємів для перевірки пристроїв різних типів.

Полярність світлодіодів

При неправильному включенні світлодіод може зламатися

Тому важливо вміти визначати полярність джерела світла. Полярність це здатність пропускати електричний струм в одному напрямку. . Полярність моно визначити декількома способами:

Полярність моно визначити декількома способами:

• Візуально. Це найпростіший спосіб. Для знаходження плюсу та мінусу у циліндричного діода зі скляною колбою потрібно подивитися всередину. Площа катода буде більшою, ніж площа анода.Якщо подивитися всередину не вийде, полярність визначається контактами – довга ніжка відповідає позитивному електроду. Світлодіоди типу SMD мають мітки, що вказують на полярність. Вони називаються скосом або ключем, спрямованим на негативний електрод. На маленькі smd наносяться піктограми у вигляді трикутника, літери Т або П. Кут або виступ вказують на напрямок струму – це висновок є мінусом. Також деякі світлодіоди можуть мати мітку, яка вказує на полярність. Це може бути точка, кільцева смужка.
• За допомогою підключення живлення. Шляхом подачі малої напруги можна перевірити полярність світлодіода. Для цього потрібен джерело струму (батарейка, акумулятор), до контакту якого прикладається світлодіод, і струмообмежуючий резистор, через який відбувається підключення. Напруга потрібно підвищувати, і світлодіод повинен спалахнути при правильному включенні.

• За допомогою тестерів. Мультиметр дозволяє перевірити полярність трьома способами. Перший – у положенні перевірка опору. Коли червоний щуп стосується анода, а чорний катода, на дисплеї має загорітися число , відмінне від 1. Інакше на екрані світиться цифра 1. Другий спосіб – у положенні дзвінка. Коли червоний щуп торкнеться анода, світлодіод спалахне. В іншому випадку він не відреагує. Третій спосіб – шляхом встановлення світлодіода у гніздо для транзистора. Якщо в отвір С (колектор) буде розміщено катод – світлодіод загориться.
• За технічною документацією. Кожен світлодіод має своє маркування, за яким можна знайти інформацію про компонент. Там буде вказана полярність електродів.

Вибір способу визначення полярності залежить від ситуації та наявності у користувача необхідного інструменту.

Як перевірити справність ІЧ-діода

Залишилося навчитися перевіряти справність ІЧ-світлодіодів. Почнемо з найпоширенішої у побуті поломки – виходу з ладу ІЧ-діодів для пультів ДК (ПДК). Як перевірити, чи справний світлодіод, не розбираючи сам пульт? Адже випромінювання таких приладів невидиме для людини. Так, невидимо, але його чудово бачать відеокамери.

Беремо смартфон, ставимо його в режим зйомки, підносимо до камери мобільного пристрою пульт дистанційного керування, натискаємо на будь-яку кнопку і дивимося на дисплей. Якщо з пультом все гаразд, ми побачимо, як світлодіод почне блимати.

Той самий результат можна отримати і за допомогою веб-камери або будь-якої іншої відеокамери з контрольним дисплеєм.

Є ще один метод перевірки інфрачервоного світлодіода – за допомогою мультиметра (тестера). Він дуже зручний, якщо світлодіод нікуди не впаяний. Для цього знадобиться будь-який мультиметр, який має режим перевірки діодів.

Інфрачервоний світлодіод перевіряють в такий спосіб. Перемикають прилад режим тесту діодів (на фото вище позначений стрілкою) і щупами стосуються висновків світлодіода спочатку в одній полярності, потім в інший. Зазначимо, що у цьому режимі вимірюється падіння напруги.

Схема підключення інфрачервоного діода до тестера

В одній з полярностей падіння напруги на переході випромінювача буде набагато меншим, а через камеру смартфона ми побачимо, як діод засвітився.

Чи можна перевірити світлодіод, не випаюючи його із плати? Можна. Беремо мультиметр і проводимо самі операції, що й у попередньому випадку. Завдяки струмообмежувальному резистори внутрішні елементи конструкції не впливатимуть на якість перевірки.

Ось і вся інформація про інфрачервоні світлодіоди. Тепер ми знаємо, що це за прилади, як працюють та де використовуються.

Попередня
Як вибрати ліхтар на світлодіоді Cree XM-L T6

Дякую, допомогло!2Не допомогло1