Как проверить светодиоды мультиметром на телевизоре

Открытие эффекта излучения света при рекомбинации носителей заряда в полупроводниковом переходе привело к созданию светодиодов (LED), которые со временем произвели настоящую революцию в светотехнике. Но помимо LED, генерирующих свет в видимом диапазоне, не менее широко применяются светодиоды, излучение которых лежит в инфракрасном диапазоне. Такие приборы получили название инфракрасных светодиодов (ИК-диодов, IR LED в зарубежной терминологии).

Специфика и область применения ИК светодиодов

Особенность инфракрасного излучения в том, что оно не видимо человеческому глазу (его частота лежит ниже границы, воспринимаемой человеческим зрением). Другое полезное качество ИК-свечения в его почти полной безвредности для человеческого организма (в отличие от ультрафиолетового излучения, которое мы также не видим). Поэтому самое распространенное применение инфракрасных LED – излучатель в пультах управления бытовой техникой (телевизорами, кондиционерами и т.п.).

Проверить светодиоды без спец оборудования.

Не менее широко применяют IR-излучатели в охранных системах. Светодиод и фотодиод создают оптопару. В нормальном состоянии излучение LED попадает в фотоприемник. Если между приемником и передатчиком излучения попадает предмет или человек, фотодиод перестает видеть луч, и это служит поводом для генерации сигнала тревоги.

Тот же принцип можно применить для подсчета предметов, движущихся, например, по конвейеру. Каждое прерывание ИК-луча увеличивает показания счетчика на единицу.

Еще ИК-излучатели применяются в военной, медицинской технике, а также в других сферах. Везде, где надо получить инфракрасный свет (для подсветки, накачки твердотельных лазеров и т.п.)

Технические характеристики и виды

Как любой полупроводниковый диод, IR LED характеризуется электрическими параметрами:

• рабочий ток (обычно, в миллиамперах) – ток, при котором светодиод имеет номинальные характеристики излучения;
• максимальный рабочий ток – при котором прибор сохраняет работоспособность;
• наибольшее обратное напряжение (обычно, несколько вольт иногда 1..2 вольта) – максимальное напряжение, которое без повреждения выдерживает LED при обратном приложении;
• падение напряжения в прямом направлении (обычное значение – от 1,2 до 3 вольт, для сборок – больше).

Помимо этого, у ИК светодиодов имеются характеристики параметров излучения:

• длина излучаемой волны (обычно в нанометрах);
• телесный угол излучения – угол раскрыва конуса, в котором излучает LED.

В некоторых случаях важно знать время нарастания сигнала и время спада. Эти данные можно найти в даташитах на ИК-элементы.

Длина волны ИК-диодов больше, чем длина волны обычного прибора (а частота – ниже).

Способы проверки на исправность

Так как светодиод является разновидностью обычного диода и содержит полупроводниковый переход с односторонней проводимостью, то и проверить инфракрасный светодиод можно точно также, как и обычный вентиль. Для этого понадобится мультиметр с режимом прозвонки диодов. В одном направлении IR LED будет проводить ток, а в другом – нет.

Если есть тестер электронных компонентов (продается на интернет-площадках южноазиатских поставщиков), можно воспользоваться им. Если полупроводниковый прибор исправен, то устройство определит его, как диод и сразу покажет расположение катода и анода.

Если обычный LED можно проверить на свечение, подав на его выводы напряжение, то с ИК диодом это проблематично, ведь спектр его излучения лежит за пределами видимости. Но выход есть. Свечение в ИК-диапазоне видно через камеру смартфона. Можно подключить светодиод к источнику питания и посмотреть на него через дисплей телефона. Так можно увидеть свечение исправного IR LED.

Камеры некоторых моделей iPhone оснащены инфракрасным фильтром, поэтому увидеть излучение с помощью Айфона не получится.

Во время тестирования нельзя превышать как наибольший ток, который может выдержать светодиод, так и обратное напряжение (это слабое место всех светоизлучающих диодов). В противном случае полупроводниковый излучатель легко выходит из строя.

Если имеется заведомо исправный фотодиод, работающий в ИК-диапазоне, можно зажечь светодиод любым способом и поднести к приемному окошку фотоприемника. К выводам фотодиода надо подключить тестер (в режиме проверки диодов) с обратной полярностью. Если LED исправен, и его невидимое глазу излучение воздействует на IR-приемник, мультиметр покажет уменьшение сопротивления перехода.

Можно ли самому подобрать и заменить в пульте от телевизора

В некоторых случаях возникает необходимость замены излучающего диода в пульте управления бытовой техникой:

• взамен вышедшего из строя;
• при желании установить излучатель большой мощности для увеличения дальности действия пульта.

Оба варианта подразумевают проблему – тип (и, соответственно, характеристики) родного излучателя в большинстве случаев неизвестен. В первом случае надо подобрать элемент, идентичный по параметрам. Во втором – с лучшими характеристиками, но так, чтобы не перегрузить выходной ключ пульта.

Для проверки, есть ли у управляющего транзистора запас по току, нужно скачать на него даташит.

Другая проблема – более мощный светодиод может не дать увеличения дальности, если длина излучаемой им волны не совпадет с участком чувствительности приемного элемента. Сигнал будет более интенсивным, но фотодиод не сможет эффективно преобразовать его. И даже если все совпадет, но телесный угол излучения будет более узким, придется более точно «прицеливаться» пультом в сторону управляемой аппаратуры, что снижает комфортность работы. Еще надо иметь в виду, что более мощный LED потребляет больше электроэнергии, и батареи в пульте придется менять чаще. Если все эти проблемы пользователя не пугают, и нужный светодиод приобретен (или демонтирован с устройства-донора), можно приступать к замене.

Сначала надо добраться до платы пульта. Для этого надо вывинтить саморезы, скрепляющие корпус, и отжать защелки.

Плату надо осмотреть и убедиться, что новый излучатель подходит по габаритам и расстоянию между выводами. Если все в порядке, старый светодиод надо отпаять или просто откусить с помощью кусачек, если он неисправен.

Чтобы не ошибиться с полярностью, надо осмотреть плату – возможно, на ней есть маркировка анода и катода ИК-диода. Если нет – надо определить полярность самостоятельно. Это можно сделать прозвонкой элемента мультиметром или визуально. Больший по площади вывод, похожий на флаг – это катод (минус), второй вывод – анод (плюс). Полярность надо нанести на плату, чтобы не ошибиться.

Новый светодиод припаивается на штатное место. Пульт собирается в обратном порядке. Далее надо убедиться в работоспособности нового излучателя – сделать это можно, нажав любую кнопку и посмотрев на IR RED через камеру телефона. Должны быть видны вспышки. Потом можно опробовать работу пульта в штатном режиме и убедиться в том, что дальность работы увеличилась (или, хотя бы, не уменьшилась).

Инфракрасные светодиоды находятся вокруг людей в быту и промышленности так же, как и обычные светоизлучающие. От того, что их работа не заметна невооруженному глазу, их роль не становится менее значимой.

Источник: svetilov.ru

Как просто проверить светодиод мультиметром

Светодиоды, пришедшие на смену лампам накаливания, позволили сделать осветительные приборы более экономичными, безопасными и надежными. Многие начинающие радиолюбители сталкиваются с проблемой, как проверить светодиод мультиметром. В сегодняшней статье будет дано полное описание конструкции, разновидностям и способам проверки светодиодов.

Конструкция

Светодиод — это полупроводниковый элемент, по конструкции схожий с диодом. При прохождение через светодиод тока создается видимое глазу оптическое излучение. Данная деталь состоит из:

1. Анода, через который подается положительный заряд.
2. Катода, через который подается отрицательный заряд.
3. Отражателя световых потоков.
4. Излучающего полупроводникового чипа или кристалла.
5. Рассеивателя свечения.

Для ламп любых форм эта стандартная конструкция. Для достижения яркости, производители только увеличивают число слоев или количество кристаллов. Эти значения прямо влияют на мощность.

Разновидности

Светодиоды используются в различной технике. На данный момент существует 2 основных типа этих деталей:

1. Индикаторные или DIP. Относятся к маломощным светодиодам. Работают при переменном напряжении до 3.5 вольт, с мощностью до 0.06 Вт. Используются в качестве световых индикаторов для различной электронной техники. Эти элементы используют для поверхностного монтажа для осветительных лент.
2. Осветительные или мощные, работают при напряжении до 12 вольт, с мощностью в 2.6–3 Ватт. Используются для ламп и прожекторов освещения.

Технологии не стоят на месте. К лампам обычной конструкции, прибавились различные разновидности, отличающиеся только химическим составом кристалла.

1. Филоментные. Лампы, позволяющие получить белое свечения, за счет покрытия люминофорным составом. Мощность этого типа светодиодов увеличена за счет использования 28 параллельно соединенных кристаллов.
2. COB. Разработано за счет соединения кристаллов на алюминиевой подставке. Яркость свечения увеличивается за счет фокусировки покрытием из люминофора.
3. OLED. Схожи с более ранними типами светодиодов. Яркость и угол свечения увеличены за счет использования полимерных материалов для изготовления светового излучателя.
4. Волоконные. Полностью синтетическая конструкция с добавлением люминофора и полимеров.

Принцип действия этих световых элементов остался прежним. Изменилось только потребляемое напряжение, повысилась мощность и надежность.

Принцип работы

Принцип работы любого типа ламп очень прост. Его можно описать как переход положительно заряженных частиц от одного полупроводникового материала к другому. В корпусе второго полупроводника есть «дыры», которые заполняясь заряженными частицами, выделяют световые фотоны. При переходе тока от одного полупроводника к другому, создается разница входящего и выходящего напряжения.

Именно эта разница и создает световой поток светодиода. Увеличивается яркость за счет отражателя, который принимает сфокусированный свет и увеличивает его яркость.

Определение мощности

Значение рабочей мощности светодиода необходима для его правильного подключения в рабочую схему любого прибора. Многие сталкиваются с проблемой, как узнать мощность светодиода без маркировки на корпусе или упаковки. Есть 2 способа определения этого параметра.

Визуально

Светодиоды производятся различных размеров и цветов. По цвету и размеру можно узнать мощность этой детали:

1. Маленькие инфракрасные работают от напряжения в 20 мА, при мощности менее 2 Ватт.
2. Красные обладают рабочим напряжением до 15 мА при мощности до 1.7 Вт.
3. Маленькие желтые обладают мощностью до 2.2 Вт.
4. Зеленые от 1.9 до 3.6 Вт.
5. Голубые от 2.5 до 3.6 Вт.
6. Фиолетовые от 2.5 до 4 Вт.
7. Большие желтые работают от напряжения до 300 мА, обладают мощностью 2.2 Ватт, при радиаторном охлаждении.
8. Большие белые или розовые потребляют напряжение до 20 мА, при мощности до 3.6 Ватт.

Определить размер светодиода можно обычным штангенциркулем. Маленькими считаются детали от 3 до 10 мм.

Мультиметром

Определить мощность светодиода мультиметром не составит труда, если подключить все компоненты согласно схеме. Далее потребуется:

1. Найти катод светодиода и подсоединить к нему один конец резистора 500 Ом.
2. К аноду подключить «+» выход с блока питания.
3. «Минус» от блока питания подключить ко второму концу резистора.

Для этой схемы потребуется блок питания с регулятором подачи напряжения. Далее:

1. При помощи регулятора поднять напряжение и замерить его до и после проверяемого элемента. Оно должно быть одинаковым.
2. Снова поднять и замерить напряжение.
3. Повторять регулировку и замер напряжения до момента появления разницы.
4. На этом моменте необходимо запомнить последнее значения в вольтах.
5. Сменить резистор 500 Ом на схожий элемент с сопротивлением в 10 Ом.
6. Поднять напряжение до рассчитанного значения.
7. Переключить мультиметр в режим амперметра.
8. Замерить мощность.

Данный способ не требует выпаивания из схемы, если светодиод уже подключен в цепь. Главное правильно определить полярность подключения.

Определение напряжения

Напряжение, при котором светодиод работает в обычном режиме, также является важным параметром. Определить на сколько вольт рассчитана деталь очень просто. Для этого нужно сначала определить полярность выводов детали. Новые элементы имеют более длинную «+» ножку. Если выводы одинаковой длинны, к обеим ножкам нужно подключить мультиметр в режиме прозвонки.

Если соблюдена правильная полярность, светодиод должен засветиться слабым светом. Смена полярности не приведет к свечению. Далее идет описание как определить рабочее напряжение:

1. К «+» ножке детали присоединить резистор до 510 Ом.
2. К выходу резистора подключить «-» клемму блока питания на 12 вольт.
3. «-» блока питания подключить ко второй ножке светодиода.
4. Поднять напряжение блока питания до определенной точки яркого свечения. Регулировку подачи тока осуществлять постепенно, без резких скачков.
5. Все это время замерять напряжение вольтметром.

Напряжение будет нарастать до момента открытия перехода внутри элемента. Открывшийся переход перестанет пропускать лишний ток. Это значение необходимо зафиксировать. Оно является рабочим напряжением светодиода. Если продолжить наращивать напряжение, PN переход может не выдержать и сгореть.

При несоблюдении полярности, катод не станет пропускать электрический ток, что станет причиной потери работоспособности.

Причина неисправности

Светодиоды работают от определенного напряжения. На выходе, напряжение этой детали значительно меньше. Причина неисправности этих элементов заключается в скачках напряжения. В определенный момент, на кристалл подается напряжение, превосходящее порог открытия перехода, при этом увеличивается порог выходного напряжения. Светодиод прогорает.

Определить неисправный элемент визуально можно по темной точке в центре. Если визуально определить неисправный элемент невозможно, в этом случае необходимо прозвонить деталь. Далее будет описан процесс прозвонки светодиода мультиметром.

Проверка светодиодов

Вариант 1

Проверка исправности светодиода мультиметром достаточно проста. Это можно сделать прямо на плате мультиметром, не выпаивая сам светоид. Для проверки понадобится только мультиметр, включенный в режим проверки диодов. Перед проверкой необходимо найти анод детали. Если соблюдена правильная полярность, деталь должна засветиться.

Тест на работоспособность можно считать пройденным. Также на определение работоспособности влияет яркость свечения. Тусклый свет не показатель испорченной детали. Причиной может стать нехватка напряжения.

Вариант 2

Еще один простой способ проверить светодиоды возможен, если мультиметр оснащен гнездом для прозвонки транзисторов. В этом случае, чтобы проверить исправность светодиода мультиметром, его прозванивают в такой последовательности:

1. Перевести мультиметр в режим прозвонки — hFE.
2. В гнездо вставить светодиод, анод в отверстие «С», катод в отверстие «Е» (секция NPN).
3. Яркое свечение детали укажет на ее исправность.

Часто после прозвонки, светодиоды не работают в схеме. Причина этому разница в силе тока мультиметра и рабочего напряжения. Для того чтобы точно определить пригодность детали необходимо выполнить прозвонку проверяемого светодиода мультиметром без выпаивания.

Вариант 3

Это способ проверки светодиодов, подключенных параллельно в осветительных лампах или лентах. Перед началом проверки необходимо посмотреть схему подключения и определить «+» вход. Сама проверка светодиода в этом случае будет выглядеть следующим образом:

1. Установить тестер в режим замера постоянного тока.
2. Включить прибор с неисправной деталью.
3. Щуп «минус» подключит к «минусу» на плате.
4. Щуп «+» подключить к вводному контакту, проверяемого элемента.
5. Замерить напряжение.
6. После замера, подключит «+» щуп к выходу детали.
7. Если напряжение отсутствует, это показатель неисправности детали.

Подобный способ является опасным, так как проверка проводится с подключением в электрическую сеть. Часто причиной неисправности в лампах, работающих от постоянного напряжения, становится пробой диодного моста.

Вариант 4

Проверить сразу несколько светодиодов в цепи можно не выпаивая их из схемы. Напряжения 9 вольт, от которого работает мультиметр, вполне хватает для прозвонки сразу всех светодиодов.

1. Тестер перевести в режим замера сопротивления.
2. Определить полярность схемы подключения всех деталей.
3. Согласно полярности, подключить один щуп к вводу первого светодиода.
4. Второй щуп подключить к выходу последнего элемента.
5. При отсутствии сопротивления, поочередно подключать щуп к выходу каждого следующего светодиода.

Появление показаний сопротивления, укажет на последний исправный светодиод в цепи. После него, необходимо осуществить поочередную прозвонку всех деталей, для выявления прогоревшего элемента. Если лампа собрана по двойной схеме, светодиоды во второй цепи могут быть запаяны наоборот. После проверки одной схемы, необходимо сменить полярность подключения тестера.

Заключение

Светодиоды очень чувствительны к перепадам напряжения. Любое увеличение может стать причиной неисправности. Перед подключением новой детали, необходимо четко знать потребляемое напряжение и мощность. Любое отклонение может нарушить целостность элемента и всей схемы. Светодиоды работают по схеме диодов, поэтому самой простой проверкой является прозвонкой в режиме диагностики целостности диодов.

Видео по теме

Источник: osensorax.ru

Проверка светодиодов мультиметром, доступные способы

Светодиод как индикатор, известен достаточно давно. А вот в качестве источника света LED элементы применяются всего лет 15. За это время произошел взрывной прорыв в технологии производства, и продукт превратился из нишевого в массовый.

Стоимость единицы снизилась настолько, что любой радиолюбитель может купить диод, и установить его взамен неисправного. Если мы имеем дело с единичным элементом – все просто.

Раз не работает, значит неисправен. А как проверить светодиод мультиметром, если он установлен в матрице или гирлянде среди нескольких десятков или сотен «собратьев»?

Надо понимать, что это обыкновенный полупроводниковый элемент, и он работает по электротехническим законам. Однако проверка связана с некоторыми особенностями.

Устройство и принцип работы светодиода

Для начала вспомним, как работает любой полупроводник. При протекании через p-n переход электрического тока (в прямом направлении), происходит рекомбинация носителей заряда.

Электроны и «дырки» при этом выделяют избыточную энергию. Большая часть полупроводников при этом просто нагревается (выделение тепла). Некоторые материалы при рекомбинации электронов и «дырок» излучают фотоны, то есть видимый свет.

Это не означает, что тепло при этом не выделяется. Нагрев по-прежнему присутствует, и он нейтрализуется радиаторами.

Обратите внимание
Именно перегрев в 90% случаев является причиной выхода из строя светодиодов.

Такие полупроводники применяются при создании любых светодиодов. Главное, подобрать материал, который будет излучать свет требуемого цвета.

Конструктивно, и с точки зрения электротехники, LED элемент, это обыкновенный диод. Ток через него протекает в определенном направлении, ин имеет вольт-амперную характеристику:

• падение напряжения;
• рабочий и максимально возможный ток.

Соответственно, проверить исправность светодиода можно теми же методами, что исправность диода обычного. Правда добавляется еще одна возможность, визуальная: просто подать правильное питание на контакты: исправный LED элемент будет светиться.

Вопреки распространенному мнению, светодиод работает не от напряжения, а от тока. Чем он сильнее, тем ярче светится элемент. При этом в параметрах указано напряжение падения: если питающий вольтаж ниже этого значения, светодиод работать не будет.

Избыток вольтажа порождает слишком высокую силу тока, поэтому требуется балластный резистор или стабилизатор питания.

Конструктивные различия светодиодов

Если рассматривать массовое производство, то светодиоды выпускаются в трех видах исполнения:

1. DIP – это светодиод в отдельном корпусе, хорошо защищенный от внешних механических и атмосферных воздействий.
   
   Имеется рассеивающая линза и длинные ножки, облегчающие монтаж (демонтаж) и проверку. Устанавливается традиционным способом: ножки припаиваются в отверстиях монтажной платы. Как правило, это маломощные сигнальные или декоративные LED элементы.
2. SMD светодиод – компактное решение, при котором корпус может являться и контактом, и элементом теплоотвода. Такие светодиоды могут быть большой мощности, при установке требуется внешний радиатор.
   
   Монтаж производится на одну сторону платы, точечной пайкой. Проверка светодиода в корпусе DIP на работоспособность затруднена, поскольку демонтировать его сложно.
3. COB элемент – это сборка нескольких светодиодов (точнее полупроводниковых кристаллов) в едином корпусе, с общей заливкой композитным материалом.

Популярное: Что делать, если замерз аккумулятор

Проверить каждый отдельный светодиод невозможно, разве что при подаче питания можно разглядеть, какой из кристаллов не светится. Ремонту такие панели не подлежат, можно продолжать пользоваться, пока не перегорят все (или большинство) кристаллов.

Конструкция SMD и COB может быть различной: как с линзой, так и в плоском незащищенном (за исключением заливки композитами) корпусе.

При этом отдельные светодиоды могут иметь собственные контакты, либо общее соединение внутри корпуса. В первом случае можно проверить отдельный светодиод тестером.

Практическая часть: проверка различных светодиодов

С проверкой одиночного элемента все понятно: необходимо просто подать напряжение (значение должно быть немного выше напряжения падения) на ножки светодиода. Это можно сделать при помощи тестера: на его контактах есть напряжение порядка 5 вольт и ограничитель тока в виде внутренних резисторов.

Таким образом, проверяется исправность, но не соответствие рабочим параметрам.

Если надо протестировать характеристики, потребуется специальный прибор для проверки светодиодов. Он должен состоять из регулируемого источника питания (регулировка по току и напряжению), вольтметра, амперметра и люксометра (для замера яркости свечения).

Такие приборы есть в продаже, или изготавливаются самостоятельно (это объемный материал для отдельной статьи).

Но проверка одиночного элемента, как правило, нужна перед его установкой. В основном диоды проверяют в устройствах.

Как проверить гирлянду на светодиодах?

В первую очередь, визуально. Если последовательные LED элементы имеют защиту от неисправности, при перегорании одного диода он переходит в режим короткого замыкания. То есть, ток через него протекает, но он не светится.

Если такой опции нет, проверяется последовательная цепь. Необходимо соединить один щуп мультиметра к плате управления гирляндой на светодиодах, и последовательно проверять цепь после каждого элемента (соблюдая полярность).

Место обрыва цепи – это неисправный элемент. Его можно затем проверить отдельно, для достоверности.

Как проверить светодиоды в светодиодной лампе?

Как правило, внутри светильника расположена матрица из множества LED элементов. Они соединены последовательно, и подключены к общему блоку питания (драйверу).

Проверить СМД светодиод можно, не выпаивая его из монтажной платы. Для этого просто подключаем щупы мультиметра в режиме прозвонки. Исправные элементы будут светиться.
Проверяем светодиоды в лампе — видео

Популярное: Тахометр своими руками – изготовление и применение на практике

То есть, SMD элементы проверяются по такой же методике, как и DIP. Сопротивление остальной сборки, как и блока питания, на результат не влияют.

Как проверить инфракрасный светодиод?

Если достаточно узнать, пробит он или нет – проверка проводится как на обычном диоде. В одну сторону есть ток, в другую нет. Визуальная проверка возможна с помощью фотоаппарата или камеры смартфона.

Надо подать соответствующее питание на элемент, и посмотреть на него через экран смартфона или фотоаппарата. Свечение явно видно: таким способом обычно проверяют исправность пульта от телевизора.

Обратите внимание

Если вы проверяете светодиод подачей питания на ножки, лучше делать это через резистор 10-100 Ом. Напряжение должно быть в диапазоне 3-5 вольт. Без резистора вы можете превысить силу тока, и LED элемент просто сгорит.

А вот для того, чтобы проверить ультрафиолетовый светодиод, никаких дополнительных приспособлений не требуется.

Единственное ограничение – отсутствие прямого солнечного света, и полумрак в помещении. Иначе вы просто не увидите, как он светится. Напряжение и сила тока, как у стандартного диода.

Справка по напряжению падения

Типовые значения питающего напряжения для разных светодиодов:

• белый – 3,2-3,6 V
• синий – 2,9-3,2 V
• желтый, зеленый – 2,1-2,3 V
• красный – 1,9 V
• инфракрасный – 1,9 V
• ультрафиолетовый – 3,2-3,6 V

Источник: obinstrumente.ru