Проверка светодиодов с помощью мультиметра на работоспособность

Моменты, на которые нужно обратить внимание

Цветовой оттенок и количество цветов

Выбор светодиодной ленты начинается с определения цвета её свечения. Современные одноцветные светодиоды выпускают с одним из четырех свечений кристалла: белым (W), синим (B), красным (R) или зеленым (G). Другие цвета получают с помощью нанесения на кристалл специального люминофора или путем установки в кристалле сразу нескольких светодиодов разных цветов, которые работают одновременно. Таким образом, одноцветная светодиодная лента может выпускаться с любым цветом светового потока. В специализированных магазинах можно выбрать экземпляры даже оранжевого, малинового, фиолетового или бирюзового свечения. Но большим спросом пользуются светодиодные ленты белого света, которые подразделяются по цветовой температуре на три группы: теплого, нейтрального и холодного свечения. Точно выбрать нужный вариант можно только визуальным способом, сравнивая несколько образцов.

Световой поток

Сегодня в розничных магазинах можно приобрести отрезок любой длины. При этом следует учитывать плотность SMD-элементов в одном погонном метре ленты. В однорядной полоске плотность светодиодов кратно 30, а в полосе двойной плотности – 60. Максимальное количество установленных LED чипов в 1 метре изделия равно 120. Во включенном состоянии такой отрезок напоминает сплошную светящуюся полоску. Также в продаже можно встретить ленту двойной, тройной и даже четверной ширины с LED-элементами, размещёнными в несколько рядов.

Напряжение питания и мощность

Чтобы полоска со светодиодами начала светиться, на нее нужно подать подходящее питание (обычно 12 В). Для этих целей применяют преобразователи 220 вольтовой электросети, именуемые драйверами, адаптерами или блоками питания. Важным параметром любого блока питания является мощность, которой он способен обеспечить нагрузку. Мощность преобразователя выбирается исходя из мощности потребления одного метра светодиодной ленты, которая указана на упаковке. При отсутствии документации её можно рассчитать самостоятельно. Например, каждые три светодиода типа 3528, включенные последовательно потребляют ток в 20 мА и мощность – 0,24 Вт. Умножив эти значения на количество триад, получим суммарную величину. Для типоразмера 5050 следует задаться током в 60 мА и мощностью – 0,72 Вт. Таким образом, метровый отрезок ленты SMD 3528–60 потребляет 4,8 Вт, а SMD 5050–60 – 14,4 Вт. Ниже приведена таблица мощности наиболее распространенных светодиодных лент.

Степень защиты

Правильный выбор светодиодной ленты невозможен без учета степени защиты (IP – Ingress Protection). Обозначение состоит из двух цифр, первая из которых указывает на защиту от попадания твёрдых тел, а вторая – на защиту от попадания жидкости внутрь изделия. Некоторые производители вместо общепринятого обозначения указывают собственную аббревиатуру, расшифровка которой находится на сайте изготовителя.

Качество сборки

Качество светодиодных лент определяется исключительно изготовителем. Здесь стоит отметить два момента: качество сборки конечного изделия и качество комплектующих самой ленты. Второе обычному покупателю определить невозможно, так как SMD компоненты очень малы. Проблема заключается в том, что роботизированная система нарезает и устанавливает в светодиод кристалл меньшего размера, что приводит к его постепенному перегреву и потере яркости. Что касается сборки конечного изделия, то здесь проще. Некачественные светодиодные ленты имеют неровно припаянные SMD элементы и, как правило, на них отсутствуют специальные метки разреза.

• реальное значение светового потока будет меньше теоретического;
• срок службы такого изделия может отличаться в меньшую сторону;
• клеевая основа со временем потеряет свои свойства.

Как определить, где плюс и минус

Определить полярность светодиода можно несколькими способами:

• визуально (по длине ножки, по внутренней части колбы, по толщине выводов);
• при помощи измерительного устройства (мультиметра, тестера);
• путем подключения питания;
• по технической документации.

Чаще всего применяется визуальный осмотр прибора. Производители стараются указывать маркировку и метки, по которым можно определить, где плюс и минус у светодиода. Все приведенные методы просты, и их может использовать человек без соответствующих знаний.

 Определяем зрительно

Визуальный осмотр является самым простым способом определения полярности. Существует несколько видов корпусов светодиодов. Наиболее распространенный – цилиндрический диод с диаметром 3,5 мм и более. Чтобы определить катод и анод у диода, нужно рассмотреть прибор. Через прозрачную поверхность будет видно, что площадь катода (отрицательный контакт) больше, чем у анода (положительный). Если рассмотреть внутреннюю часть невозможно, стоит посмотреть на выводы, они также различаются по размерам. Катод будет больше.

Светодиоды для поверхностного монтажа активно используются в прожекторах, лентах, светильниках. Определить контакты в них можно также зрительно. Они имеют ключ (скос), который указывает на отрицательный электрод.

У некоторых светодиодов может быть метка, указывающая на полярность. Это точка, кольцевая полоса, которая смещена к плюсу. У старых образцов есть заостренная с одной стороны форма, соответствующая положительному электроду.

https://youtube.com/watch?v=pNi_vCbkvcs

С помощью подключения питания

Найти соответствующие электроды можно путем подачи напряжения малой величины. С помощью такого способа можно также определить исправность прибора. Потребуется источник постоянного тока (например, батарейка или аккумулятор). Светодиод нужно приложить к контактам. При правильном подключении и поднятии напряжения до 3 В диод будет загораться, а его насыщенность и яркость будет расти. Если подключение произошло неверно и полярность не соблюдена, светодиод не засветится.

Дополнительно можно подключить последовательно токоограничивающий резистор с сопротивлением выше 600 Ом. Это обезопасит светодиод от пробоя.

Применение мультиметра

Мультиметр – профессиональное устройство, помогающее определить не только плюс и минус светодиода, но и найти короткое замыкание в электросети, провести диагностику электронных компонентов, замерить основные параметры. С помощью мультитестера можно также определить цвет свечения у диода и пригодность к применению.

Произвести проверку мультиметром можно тремя способами:

1. Переключатель мультитестера устанавливается в положение «Проверка сопротивления – 2 кОм». Щупами нужно коснуться электродов светодиода. Когда красный щуп коснется анода, а черный – катода, на дисплее появится число от 1600 до 1800. В ином случае или при неисправности на экране будет высвечена 1. Минус способа – отсутствует засветка кристалла.
2. Переключатель нужно поставить в «прозвонка, проверка диода». Когда красный щуп коснется анода, а черный катода, светодиод начнет светиться. В ином случае диод никак не отреагирует.
3. Для последнего способа щупы не потребуются. В большинстве моделей есть два гнезда, около которых есть обозначения Е и С – эмиттер и коллектор соответственно. Они используются для проверки транзисторов, но для светодиода это способ также подходит. Если в отверстие С будет помещен катод, светодиод загорится. Это самый быстрый и эффективный метод.

Определение с помощью технической документации

В документе к светодиоду можно найти достаточное количество информации о производителе, характеристиках, в том числе о полярности. На одно устройство паспорт выдается редко, его можно получить при покупке большой партии компонентов.

Найти информацию можно самостоятельно, если знать марку светодиода. По таблицам с техническими характеристиками данной модели можно найти способ подключения и где плюс, а где минус.

https://youtube.com/watch?v=bpcnqZs7-Lo

Зачем нужно знать мощность

Мощность светодиода нужна для выбора подходящего источника питания. Зная потребление светодиода, мы можем подобрать нужный ему блок питания. Расчет по мощности позволит избежать проблем при дальнейшей работе или сэкономить средства.

Рассмотрим примеры, чтобы стало понятно, о чем идет речь. Например, имеем светоизлучающий диод с рабочим напряжением 3,5 Вольта и током 0,1 Ампера. По формуле расчета мощности P=I*U, получаем значение P=3,5*0,1 => P=0,35 Ватт. Мощность десяти составит 3,5 Ватта или 1 Ампер. Отсюда делаем вывод, что для подключения одного светодиода нам потребуется блок питания (БП) мощностью 0,385 Ватта (с запасом 10%). Для подключения десяти понадобится БП на 3,85 Вт (также с запасом 10%).

Проверка инфракрасного диода

Действительно, почти в каждом доме есть такой LED. В пультах дистанционного управления они нашли широчайшее применение. Представим ситуацию, что пульт перестал переключать каналы, вы уже почистили все контакты клавиатуры и заменили батареи, но он все равно не работает. Значит нужно смотреть диод. Как проверить ИК-светодиод?

Человеческий глаз не видит инфракрасного излучения, в котором пульт передаёт информацию телевизору, но его видит камера вашего телефона. Такие светодиоды используются в ночной подсветке камер видео наблюдения. Включите камеру телефона и нажмите на любую кнопку пульта – если он исправен вы должны увидеть мерцания.

Методы проверки мультиметром ИК светодиода и обычного — одинаковы. Еще один способ как проверить инфракрасный светодиод на исправность – подпаять параллельно ему LED красного свечения. Он будет служить наглядным показателем работы ИК диода. Если он мерцает, значит сигналы на диод поступают и нужно менять ИК диод. Если красный не мерцает, значит сигнал не поступает и дело в самом пульте, а не в диоде.

В схеме управления с пульта есть еще один важный элемент, принимающий излучение — фотоэлемент. Как проверить фотоэлемент мультиметром? Включите режим измерения сопротивления. Когда на фотоэлемент попадает свет – состояние его проводимости изменяется, тогда изменяется и его сопротивление в меньшую сторону. Понаблюдайте этот эффект и убедитесь в исправности или поломке.

Виды и типы светодиодных ламп.

Четкая классификация у светодиодных ламп отсутствует: изделия производятся слишком разных форм, цветов и конфигураций.  

По способу применения:

1. Источники света общего назначения для освещения квартир и офисов. Характеризуются углом рассеивания от 20 до 360.
2. Изделия направленного света. Такие лампочки называют спотами. Они используются для создания подсветок или выделения интерьерных зон в комнате.
3. Изделия линейного типа, схожие с привычными люминесцентными лампами. Изготавливаются в виде трубок. Применяются в технических помещениях, офисах, залах магазинов и в других пространствах, где важна пожарная безопасность. Создают яркую, красивую подсветку, которая подчеркнет необходимые детали.

По назначению светодиодные лампы делятся на:

1. Изделия для уличного применения. Изготавливаются в пыле- и влагозащищенном корпусе.
2. Изделия для производственных целей, коммунальных служб. Дополняются антивандальным прочным корпусом. Изготавливаются с особыми требованиями к характеристикам освещения: стабильность, срок службы, условия эксплуатации.
3. Бытовые лампы. Характеризуются невысокой мощностью, стильным дизайном, электро- и пожаробезопасностью, качеством светового потока (индекс цветопередачи, коэффициент пульсации и др.).

Исходя из потребляемого напряжения тоже выделяют три вида ламп:

1. С питанием 4 В. Маломощные светодиоды, которые потребляют от одного до 4,5 В. Излучают свет разных длин волн от инфракрасного до ультрафиолетового.
2. С питанием 12 В. Такое напряжение безопасно для человека, поэтому эти источника света подходят для помещений с повышенной влажностью. Часто выпускаются  со штырьковыми цоколями, что усложняет процесс подключения. Дополнительная трудность может быть в необходимости специального блока питания, который снизит напряжение сети до 12 В. Удобны для использования автолюбителям и туристам: они могут организовать освещение от аккумулятора.
3. С питанием 220 В. Самый распространенный вид. Широко применяются для бытовых нужд.

Типы цоколей.

Чтобы LED источники света подходили к уже применяемой схеме электроснабжения домов, их оснащают винтовыми цоколями. В качестве альтернативы светильникам галогенного типа выпускают лампы со штырьковыми цоколями. Основные типы представлены в таблице.

Основные параметры светодиодов в светодиодных лампах, ленте, светильниках

При выборе светотехнического устройства необходимо принимать во внимание параметры установленных в нем светоизлучающих диодов. Рассмотрим главные характеристики

Ток

Однокристальные светодиоды имеют среднюю величину рабочего тока в пределах 200 mA. В многокристальных чипах ток соответственно выше. Нестабильность тока, выдаваемого драйвером (блоком питания), негативно сказывается на интенсивности свечения и длительности службы. Увеличение тока является причиной повышения цветовой температуры и оттенка свечения чипа.

Напряжение

Для электропитания светодиодов используются специальные драйверы, обеспечивающие стабильность тока. Напряжение «плавает» в границах, отличающихся для различных моделей. В таблице ниже можно посмотреть виды светодиодов по напряжению.

А вот светодиодная лента запитывается стабилизированным напряжением. Токовая характеристика задается токоограничивающими резисторами.

Мощность

Этот параметр требуется для расчета нагрузки и подбора блока электропитания. Он вычисляется с помощью простой формулы P = U х I.

Мощность led может быть:

• малой – менее 0,5 ватт;
• средней – 0,5-3 ватта;
• большой – от 3 ватт.

Световой поток

Светодиоды формируют световой поток с углом рассеивания 100-120 градусов. Для лучшей фокусировки излучения устанавливаются специальные купольные линзы.

Цветовая температура

От цветовой температуры светового излучения зависит комфортность зрительного восприятия искусственного светодиодного освещения. В продаже представлены линейки светоизлучающих диодов с разным оттенком белого свечения:

• 2700-3500 Кельвинов – теплое;
• 23500-5000 Кельвинов – нейтральное/дневное;
• выше 5000 Кельвинов – холодное.

Габариты

Светодиоды различаются по типоразмеру и габаритам. Измерение длины и ширины изделия позволяет точно определить модификацию SMD-светодиода.

Источник питания для светодиодов

Светодиоды освещения имеют токовое питание, а их световой поток пропорционален току, протекающему через них. Ток связан с напряжением питания светодиодов в лампе. Несколько диодов, соединенные последовательно, имеют равный ток, протекающий через них. Если они соединены параллельно, каждый светодиод получает одинаковое U, но различные текущие потоки через них из-за дисперсии эффекта на вольт-амперной характеристики. В результате каждый диод излучает другой световой поток.

Поэтому при подборе элементов необходимо знать, какое напряжение питания у светодиодов. Для работы каждого на его клеммах требуется приблизительно 3 вольта. Например, 5-диодная серия требует примерно 15 вольт на клеммах. Чтобы подавать регулируемый ток при достаточном U, LEC использует электронный модуль, называемый драйвером.

Существует два решения:

1. Внешний драйвер устанавливается снаружи светильника, с безопасным сверхнизким напряжением источника питания.
2. Внутренний, встроенный в фонарь, т. е. субъединица с электронным модулем, регулирующим ток.

Этот драйвер может питаться от сети 230 В (класс I или класс II) или с безопасным сверхнизким U (класс III), например, при напряжении 24 В. LEC рекомендует второе решение для электроснабжения, поскольку оно дает 5 основных преимуществ.

Прозвонка светодиода мультиметром

Последовательность действий для прозвонки светодиода мультиметром:

1. Подготовить светоизлучающий диод. Для того, чтобы прозвонить СД, находящийся в эксплуатации, его предварительно извлекают (выпаивают) с места установки.
2. Подготовить мультиметр. На шкале переключателя устанавливается положение «проверки диодов» или «прозвонка», которое обозначено схемой диода.

Схематичное обозначение диода на мультиметре

Щупы мультиметра соединяются с контактами LED элемента. Т.к

последнему свойственна «однонаправленность» электрического тока, важно соблюдать полярность: красный щуп соединяют с анодом «плюс», черный – с катодом «минус».

При правильном подключении у светокристалла возникнет небольшое свечение, которое сложно заметить при дневном свете. Поэтому рекомендуется затемнить помещение.

Небольшое свечение обусловлено малым значением тока проверки. По этой же причине СД не потеряет своих рабочих характеристик, в случае не верного соблюдения полярности.

1. Проверить значение показаний мультиметра. При правильном подключении, значение падения напряжения рабочего кристалла превышает единицу. При неверном подключении и/или нерабочем состоянии – значение не изменится и составит единицу.

Прозвонка светодиода мультиметром с учетом соблюдения полярности

Проверить отдельный светодиод на ножках можно тестером при помощи транзисторных гнезд блока PNP. Ножки вставляются в гнезда согласно полярности: «плюс» анода в эмиттер Е, «минус» катода в коллектор С. У исправного LED — диода появляется небольшое свечение.

Проверка светодиода на ножках при помощи блока PNP мультиметра

Рассеяние мощности и тепла

Когда падение U на сопротивлении важно, нужно правильно подобрать резистор, способный рассеивать требуемую мощность. Потребление тока в 20 мА может показаться низким, но рассчитанная мощность говорит об обратном

Так, например, для падения напряжения на 30 В резистор должен рассеивать 1400 Ом. Расчет рассеиваемой мощности P = (Ures x Ures) / R,

• P — значение мощности, рассеиваемой резистором, которая ограничивает ток в светодиоде, Вт;
• U — напряжение на резисторе (в вольтах);
• R — значение резистора, Ом.

P = (28 x 28) / 1400 = 0,56 Вт.

Напряжение питания светодиода 1 вт не выдержало бы перегрев в течение длительного времени, да и 2 Вт тоже слишком быстро выходили бы из строя. Для этого случая необходимо параллельно подключить два резистора 2700 Ом / 0,5 Вт (или два резистора 690 Ом / 0,5 Вт в ряд) для равномерного распределения рассеивания тепла.

Виды лент

Нет смысла рассматривать отдельные модели светодиодных лент от разных производителей. Они могут отличаться по множеству параметров и невозможно выделить группу лучших из них. Все зависит от предпочтений покупателя и необходимых технических характеристик. Поэтому мы рассмотрим 2 основные категории, на которые делятся все модели.

Многоцветные RGB

Первым делом стоит ознакомиться с лентами, которые могут излучать множество разнообразных оттенков. Создание цвета происходит по принципу RGB. В каждый светодиод монтируется 3 кристалла, соответствующих одному из основных оттенков. То есть красный, зеленый и синий. После этого пользователь самостоятельно получает нужный оттенок, регулируя яркость каждого кристалла.

Смена цвета происходит с помощью специального пульта. При этом регулируется не только яркость кристаллов RGB, но и насыщенность с интенсивностью. Таким образом, можно использовать ленту не только в качестве постоянного источника света с одним оттенком. Можно включать циклическую смену цветов, “беговую дорожку” или создавать мерцание.

Плюсы:

• Гораздо экономнее, нежели классические “лампочки Ильича”;
• Разнообразность оттенков;
• Свет получается довольно ярким и насыщенным;
• Можно настраивать дистанционным пультом управления;
• При желании можно регулировать не только оттенки, но и включать дополнительные режимы освещения.

Минусы:

• Невозможно использовать в качестве основного источника света в доме, поскольку сильно воздействуют на глаза;
• Гораздо дороже, нежели вид, который будет рассмотрен следующим.

Таким образом, RGB-ленты подходят только в качестве дополнительного декора. Например, ими можно украсить машину, рекламную вывеску, двор в новогоднюю пору и так далее. Однако для постоянного использования такой вид не рекомендуется.

Монохромные SMD

Следующий вид имеет сразу несколько преимуществ перед предыдущим. Во-первых, монохромные светодиоды гораздо дешевле, нежели многоцветные. Во-вторых, их можно комфортно использовать в качестве главного источника освещения в помещении. В-третьих, это самый распространенный вид, который проверен временем.

У монохромных светодиодов нет определенного оттенка, с которым выпускаются все модели. На выбор пользователя представляется несколько вариантов с различными цветовыми решениями. Изначально это было красное, синее, зеленое или классическое желтое свечение. В связи с активным ростом рынка светодиодных лент появились и другие решения. Теперь покупатель может приобрести ленты с промежуточными оттенками. Например, это может быть фиолетовый или голубой.

Доступен и вариант с белым свечением. Белый оттенок делится на несколько подвидов: нейтральный, теплый и холодный. Стоит отметить, что белых кристаллов для светодиодов не существуют. Для достижения этого оттенка производитель наносит люминофор на синий цвет. Со временем это вещество теряет свои свойства и появляется настоящее свечение.

Плюсы:

• Низкая стоимость в сравнении с многоцветными светодиодами;
• Небольшой размер;
• Легко установить дома своими руками;
• Широкий выбор разных оттенков;
• В магазинах можно встретить широкий ассортимент моделей с различной мощностью;
• Можно комфортно использовать в качестве основного источника освещения квартиры.

Минусы:

• Наиболее качественные модели от хороших брендов обойдутся гораздо дороже;
• Встречается огромное количество подделок, имеющих низкое качество и надежность. Поэтому нужно уметь отличать оригинал;
• Если неправильно подобрать цвет, то может испортиться общая атмосфера интерьера в помещении.

Как проверить светодиод?

Сфера применения светодиодов всё больше растёт: если раньше светодиоды применялись в основном в электронных приборах и средствах индикации, то сейчас сфера их применения значительно расширилась, и осветительные приборы на основе мощных ярких светодиодов прочно вошли в нашу жизнь.

Светодиодные лампы, светодиодная лента, различные светильники, в которых в качестве источника света используются мощные светодиоды, и уж светодиодный фонарик есть у многих.

Срок службы светодиодов зависит от качества кристалла и качества корпусировки и может составлять от 30 000 до 100 000 часов, а вот срок жизни осветительного прибора на основе сверхъярких светодиодов зависит от более многих факторов и поэтому всякого рода изделия на основе светодиодов время от времени выходят из строя.

Здесь я покажу два простых способа, как проверить светодиод. Светодиод — это полупроводниковый прибор и имеет два основных электрических параметра, это:

1. Прямое падение напряжения, которое составляет 1.8 — 2.2 вольта для красных, жёлтых, оранжевых светодиодов и 3 — 3.6 вольта для белых, синих, зелёных светодиодов.
2. Максимальный рабочий ток. Указывается производителем для конкретного типа светодиода.

Проверить светодиод не составит труда, если у Вас есть в хозяйстве мультиметр. Например такой

Ставим переключатель мультиметра в режим проверки диодов (режим прозвонки цепей). Вот так —

Возьмём светодиоды: один маломощный 10 мм., второй мощный типа эммиттер.

Как и обычный диод светодиоды имеют плюс (Анод) и минус (Катод), у маломощных диодов положительный вывод немного длинее отрицательного, у мощных светодиодов знак плюса и минуса может быть отштампован на выводах. Если знака нет, то можно определить по длине полок контактов рядом с корпусом: минусовая полка всегда длинее, а у светодиодов SMD, таких как 2835 или 5730, минус обозначается срезом уголка корпуса.

И так, включаем мультиметр, берём светодиоды, подключаем плюсовой щуп мультиметра к плюсу светодиода, минусовой к минусу и смотрим, если кристалл светится, то всё нормально, светодиод работает.

Как Вы заметили, светодиоды можно проверять как по-отдельности, так и распаянные на монтажной плате. На последней фотографии показана проверка светодиодов в точечном светильнике, а так как в нём применены светодиоды 0.5 ватта, включение светодиодов на монтажной плате последовательно-параллельное, то и светятся сразу два светодиода.

Для проверки светодиодов вторым способом нам потребуется любая трёхвольтовая батарейка или две полуторавольтовых. Если батарейки свежие, то для проверки красных и жёлтых светодиодов необходимо рассчитать резистор (60 — 70 Ом.), чтобы ограничить ток. Резистор включаем последовательно со светодиодом. Белые, синии, зелёные можно проверять и без токоограничивающего резистора. Я взял старую батарейку от брелока сигнализации. Брелок от неё уже не работает, а вот для проверки светодиодов она пойдёт. Причём, так как она разряжена, можно проверять светодиоды любого цвета свечения без токоограничивающего резистора. Вот такая батарейка —

Подключаем светодиод, соблюдая полярность и убеждаемся, что он работает (или не работает, как повезёт).

Для проверки мощных светодиодов сделаем щуп из нашей батарейки. Для этого возьмём две иглы от щприцов и скотчем примотаем их к нашей батарейке. Вот так —

Вот такой простой щуп. Начинаем проверять, работают ли наши светодиоды.

Всё работает: и щуп, и светодиоды. Вот таких два простых и доступных способа проверки ярких мощных светодиодов.

Похожие записи:

Характеристики диодов 1n4007, д242, д226, кд202в Активное и индуктивное сопротивление Как определить катод и анод у светодиода Топ-7 лучших терморегуляторов: какой выбрать, для теплого пола, с датчиком, отзывы, цена Автоматическое включение фар при запуске двигателя автомобиля своими руками Топ новых гаджетов 2020 года