Як перевірити світлодіод мультиметром в лампі і гірлянді?

Світлодіод як індикатор, відомий досить давно. А ось як джерело світла LED елементи застосовуються всього років 15. За цей час стався вибуховий прорив в технології виробництва, і продукт перетворився з нішевого в масовий.

Вартість одиниці знизилася настільки, що будь-який радіоаматор може купити діод, і встановити його замість несправного. Якщо ми маємо справу з одиничним елементом — все просто.

Раз не працює, значить несправний. А як перевірити світлодіод мультиметром, якщо він встановлений в матриці або гірлянді серед кількох десятків або сотень «побратимів»?

Треба розуміти, що це звичайний напівпровідниковий елемент, і він працює по електротехнічним законам. Однак перевірка пов’язана з деякими особливостями.

Пристрій і принцип роботи світлодіода

Для початку згадаємо, як працює будь-який напівпровідник. При протіканні через p-n перехід електричного струму (в прямому напрямку), відбувається рекомбінація носіїв заряду.

Електрони і «дірки» при цьому виділяють надлишкову енергію. Велика частина напівпровідників при цьому просто нагрівається (виділення тепла). Деякі матеріали при рекомбінації електронів і «дірок» випромінюють фотони, тобто видиме світло.

Це не означає, що тепло при цьому не виділяється. Нагрівання і раніше присутня, і він нейтралізується радіаторами.

Зверніть увагуСаме перегрів в 90% випадків є причиною виходу з ладу світлодіодів.

Такі напівпровідники застосовуються при створенні будь-яких світлодіодів. Головне, підібрати матеріал, який буде випромінювати світло необхідного кольору.

Конструктивно, і з точки зору електротехніки, LED елемент, це звичайний діод. Струм через нього протікає в певному напрямку, ін має вольт-амперну характеристику:

  • падіння напруги;
  • робочий і максимально можливий струм.

Відповідно, перевірити справність світлодіода можна тими ж методами, що справність діода звичайного. Правда додається ще одна можливість, візуальна: просто подати правильне харчування на контакти: справний LED елемент буде світитися.

Всупереч поширеній думці, світлодіод працює не від напруги, а від струму. Чим він сильніше, тим яскравіше світиться елемент. При цьому в параметрах вказано напруга падіння: якщо живить вольтаж нижче за це значення, світлодіод працювати не буде.

Надлишок вольтажа породжує дуже високу силу струму, тому потрібно баластовий резистор або стабілізатор живлення.

Конструктивні відмінності світлодіодів

Якщо розглядати масове виробництво, то світлодіоди випускаються в трьох видах виконання:

  1. DIP — це світлодіод в окремому корпусі, добре захищений від зовнішніх механічних і атмосферних впливів.

    Є рассеивающая лінза і довгі ніжки, що полегшують монтаж (демонтаж) і перевірку. Встановлюється традиційним способом: ніжки припаиваются в отворах монтажної плати. Як правило, це малопотужні сигнальні або декоративні LED елементи.
  2. SMD світлодіод — компактне рішення, при якому корпус може бути і контактом, і елементом тепловідведення. Такі світлодіоди можуть бути великої потужності, при установці потрібне зовнішнє радіатор.

    Монтаж проводиться на одну сторону плати, точкової паянням. Перевірка світлодіода в корпусі DIP на працездатність утруднена, оскільки демонтувати його складно.
  3. COB елемент — це збірка декількох світлодіодів (точніше напівпровідникових кристалів) в єдиному корпусі, із загальною заливкою композитним матеріалом. 

Перевірити кожен окремий світлодіод неможливо, хіба що при подачі живлення можна розгледіти, який з кристалів не світиться. Ремонту такі панелі не підлягають, можна продовжувати користуватися, поки не перегорять все (або більшість) кристалів.

Конструкція SMD і COB може бути різною: як з лінзою, так і в плоскому незахищеному (за винятком заливки композитами) корпусі.

При цьому окремі світлодіоди можуть мати власні контакти, або загальне з’єднання всередині корпусу. У першому випадку можна перевірити окремий світлодіод тестером.

Практична частина: перевірка різних світлодіодів

З перевіркою одиночного елемента все зрозуміло: необхідно просто подати напругу (значення повинно бути трохи вище напруги падіння) на ніжки світлодіода. Це можна зробити за допомогою тестера: на його контактах є напруга близько 5 вольт і обмежувач струму у вигляді внутрішніх резисторів.

Таким чином, перевіряється справність, але не відповідність робочим параметрам.

Якщо треба протестувати характеристики, буде потрібно спеціальний прилад для перевірки світлодіодів. Він повинен складатися з регульованого джерела живлення (регулювання по струму і напрузі), вольтметра, амперметра і люксометри (для виміру яскравості світіння).

Такі прилади є в продажу, або виготовляються самостійно (це об’ємний матеріал для окремої статті).

Але перевірка одиночного елемента, як правило, потрібна перед його установкою. В основному діоди перевіряють в пристроях.

Як перевірити гірлянду на світлодіодах?

В першу чергу, візуально. Якщо послідовні LED елементи мають захист від несправності, при перегорання одного діода він переходить в режим короткого замикання. Тобто, струм через нього протікає, але він не світиться.

Якщо такої опції немає, перевіряється послідовний ланцюг. Необхідно поєднати один щуп мультиметра до плати керування гірляндою на світлодіодах, і послідовно перевіряти ланцюг після кожного елемента (дотримуючись полярності).

Місце обриву ланцюга — це несправний елемент. Його можна потім перевірити окремо, для достовірності.

Як перевірити світлодіоди в світлодіодним лампі?

Як правило, всередині світильника розташована матриця з безлічі LED елементів. Вони з’єднані послідовно, і підключені до загального блоку живлення (драйверу).

Перевірити СМД світлодіод можна, не випаюючи його з монтажної плати. Для цього просто підключаємо щупи мультиметра в режимі прозвонки. Справні елементи будуть світитися.
Перевіряємо світлодіоди в лампі — відео

Тобто, SMD елементи перевіряються за такою ж методикою, як і DIP. Опір решті збірки, як і блоку живлення, на результат не впливають.

Як перевірити інфрачервоний світлодіод?

Якщо досить дізнатися, пробитий він чи ні — перевірка проводиться як на звичайному діоді. В одну сторону є струм, в іншу немає. Візуальна перевірка можлива за допомогою фотоапарата або камери смартфона.

Треба подати відповідне харчування на елемент, і подивитися на нього через екран смартфона або фотоапарата. Світіння явно видно: у такий спосіб зазвичай перевіряють справність пульта від телевізора.

Зверніть увагуЯкщо ви перевіряєте світлодіод подачею харчування на ніжки, краще робити це через резистор 10-100 Ом. Напруга має бути в діапазоні 3-5 вольт. Без резистора ви можете перевищити силу струму, і LED елемент просто згорить.

А ось для того, щоб перевірити ультрафіолетовий світлодіод, ніяких додаткових пристосувань не потрібно.

Єдине обмеження — відсутність прямого сонячного світла, і напівтемрява в приміщенні. Інакше ви просто не побачите, як він світиться. Напруга і сила струму, як у стандартного діода.

Ссылка на основную публикацию