Как проверить светодиод мультиметром (тестером) на работоспособность?

Оглавление

Диод диоду рознь

Стандартный диод представляет собой компонент электросети и выступает в роли полупроводника с p-n переходом. Его строение позволяет пропускать ток по цепи только в одном направлении — от анода к катоду (разные концы детали). Для этого нужно подать на анод «+», а на катод – «-».

Из-за такой особенности изделия, при подозрении на предмет поломки, его можно проверить тестером или мультметром. На сегодняшний день в радиоэлектронике существует несколько видов диодов:

Виды диодов

  • светодиод. При прохождении электрического тока через такой элемент он начинает светиться в результате трансформации энергии в видимое свечение;
  • защитный или обычный диод. Такие элементы в электросети выполняют роль супрессора или ограничителя напряжения. Одной из разновидностей данного элемента является диод Шоттки. Его еще называют как диод с барьером Шоттки. Такой элемент при прямом включении дает малое падение напряжения. В Шоттки вместо p-n перехода применяется переход металл-полупроводник.

Если обычные детали и светодиоды используются в превалирующем большинстве электроприборов, то Шоттки – преимущественно в качественных блоках питания (например, для таких приборов, как компьютеры). Стоит отметить, что проверка обычного диода и Шоттки практически ни чем особым не отличается, так как проводится по одному и тому же принципу. Поэтому не стоит беспокоиться по данному вопросу, ведь принцип работы и Шоттки, и обычных диодов идентичен

Обратите внимание! Здесь только стоит отметить, что Шоттки в большинстве случаев встречаются сдвоенными, размещаясь в общем корпусе. При этом они имеют общий катод

В такой ситуации можно эти детали не выпаивать, а проверить «на месте».

Диод Шоттки

Являясь компонентом электронной схемы, такие полупроводниковые элементы довольно часто выходят из строя. Самыми распространенными причинами выхода их из строя бывают:

  • превышение максимально допустимого уровня прямого тока;
  • превышение обратного напряжения;
  • некачественная деталь;
  • нарушение правил эксплуатации прибора, установленных производителем.

При этом вне зависимости от причины потери работоспособности выход из строя может быть непосредственно обусловлен либо «пробоем», либо коротким замыканием. В любом случае, если имеется предположение о выходе электросети из строя в зоне полупроводника, необходимо провести его диагностику с помощью специального прибора – мультиметра. Только для проведения таких манипуляций необходимо знать, как проверить диод с его помощью правильно.

Тестирование светодиодов

Проверка светодиодов практически ничем не отличается от тестирования выпрямительных диодов. Как это делать, было описано выше. Светодиодную ленту (точнее ее smd элементы), инфракрасный светодиод, а также лазерный, проверяем по той же методике.

К сожалению, мощный радиоэлемент данной группы, у которого повышенное рабочее напряжение, проверить указанным способом не получится. В этом случае дополнительно понадобится стабилизированный источник питания. Алгоритм тестирования следующий:

собираем схему, как показано на рисунке. На блоки питания выставляется рабочее напряжение светодиода (указано в даташит). Диапазон измерения на мультиметре должен быть до 10 А. Заметим, что можно использовать зарядное устройство в качестве БП, но тогда необходимо добавить токоограничивающие сопротивление;

Измерение номинального тока на светодиоде

  • измеряем номинальный ток и выключаем блок питания;
  • устанавливаем режим мультиметра, позволяющий измерить постоянное напряжение до 20 В, и подключаем прибор параллельно тестируемому элементу;
  • включаем блок питания и снимаем параметры рабочего напряжения;
  • сравниваем полученные данные с указанными в даташит, и на основании этого анализа определяем работоспособность светодиода.

Как проверить обычный диод и светодиод?

Стандартный диодный источник света является элементом, который проводит электроток только в одном направлении. Если же развернуть это направление, то рассматриваемый источник света закроется. Только при соблюдении этих условий светоизлучатели можно считать рабочими.

Проверка индикаторной отверткой

Большая часть мультиметров на своей базе уже имеет аналогичную функцию. Перед проверкой необходимо соединить между собой щупы тестера. Благодаря этому можно удостовериться в том, что прибор полностью исправен. После этого выбираем режим «проверка» и проводим необходимую процедуру.

Если мультиметр аналоговый, то эта операция выполняется в режиме омметра. Проверка диода, светодиода мультиметром проводится достаточно просто, поэтому даже неопытный человек может справиться с этой задачей. Чтоб удостовериться в работоспособности элемента, следует организовать прямое включение: подсоединяем анод к красному щупу («+»), а катод – к черному («-»). Об этом мы говорили немного выше. Если правильно все сделать, то вскоре на дисплее или на шкале появятся значения напряжения светоэлемента. Этот показатель должен быть в рамках от 80 до 750 мВ.

При выполнении обратного включения (при перестановке электродов), тестер должен показать значение, не выше 1. Не сложно сделать выводы, что сопротивление мультиметра большое и электрический ток через него не проходит. Если ваша проверка показала именно такие результаты, то световой элемент полностью работоспособен и готов к дальнейшей эксплуатации.

Иногда во время тестирования при подключении щупов проверяемый источник света пропускает электричество и при прямом подключении, и при обратном. А иногда вообще ток не проходит ни в одном из направлений (показания при протекании тока в обе стороны не превышают 1).

Первый случай говорит о том, что диодный светоэлемент пробит, а второй – он вышел из строя или же оборван от основной цепи. Логично, что такие электроэлементы неисправны и нужно предпринимать меры по устранению неполадки.

В случае с тестированием светодиодных лент принцип идентичен, но при этом в значительной степени упрощает процедуру тот момент, что при прямом подключении такой вид светового источника будет выдавать световой поток. Естественно, что это в разы упрощает проверку работоспособности тестируемого элемента.

Структура полевого MOSFET транзистора.

Для создания МОП-транзистора берется подложка, выполненная из p-полупроводника, где основными носителями заряда являются положительные заряды, так называемые дырки. На рисунке вы видите, что вокруг ядра атома кремния вращаются электроны, обозначенные белыми шариками.

Когда электрон покидает атом, в этом месте образуется «дырка» и атом приобретает положительный заряд, то есть становиться положительным ионом. Дырки на модели обозначены, как зеленые шарики.

На p-подложке создаются две высоколегированные n-области, то есть области с большим количеством свободных электронов. На рисунке эти свободные электроны обозначены красными шариками.

Свободные электроны свободно перемещаются по n-области. Именно они впоследствии и будут участвовать в создании тока через МДП-тназистор.

Пространство между двумя n-областями, называемое каналом покрывается диэлектриком, обычно это диоксид кремния.

Над диэлектрическим слоем располагают металлический слой. N-области и металлический слой соединяют с выводами будущего транзистора.

Выводы транзистора называются исток, затвор и сток.

Ток в МОП-транзисторе течет от истока через канал к стоку. Для управления этим током служит изолированный затвор.

Однако если подключить напряжение между истоком и стоком, при отсутствии напряжения на затворе ток через транзистор не потечет, потому что на его пути будет барьер из p-полупроводника.

Если подать на затвор положительное напряжение, относительно истока, то возникающее электрическое поле будет к области под затвором притягивать электроны и выталкивать дырки.

По достижению определенной концентрации электронов под затвором, между истоком и стоком создается тонкий n-канал, по которому потечет ток от истока к стоку.

Следует сказать, что ток через транзистор можно увеличить, если подать больший потенциал напряжения на затвор. При этом канал становиться шире, что приводит к увеличению тока между истоком и стоком.

МДП-транзистор с каналом p-типа имеет аналогичную структуру, однако подложка в таком транзисторе выполнена из полупроводника n-типа, а области истока и стока из высоколегированного полупроводника p-типа.

В таком полевом транзисторе основными носителями заряда являются положительные ионы (дырки). Для того, что бы открыть канал в полевом транзисторе с каналом p-типа необходимо на затвор подать отрицательный потенциал.

Определяем характеристики диодов

Соберите простейшую схему для снятия характеристик светодиода. Она на столько проста, что можно это сделать, не используя паяльник.

Давайте сначала рассмотрим, как узнать мультиметром на сколько вольт наш светодиод, с помощью такого пробника. Для этого внимательно следуйте инструкции:

Соберите схему. В разрыв цепи (на схеме «mA») установите мультиметр в режиме измерения тока.
Переведите потенциометр в положение максимального сопротивления

Плавно убавляйте его, следите за свечением диода и ростом тока.

Узнаём номинальный ток: как только увеличение яркости прекратится, обратите внимание на показания амперметра. Обычно это порядка 20мА для 3-х, 5-ти и 10-ти мм светодиодов

После выхода диода на номинальный ток яркость свечения почти не изменяется.

Узнаём напряжение светодиода: подключите вольтметр к выводам LED. Если у вас один измерительный прибор, тогда исключите из неё амперметр и в цепь подключите тестер в режиме измерения напряжения параллельно диоду.
Подключите питание, снимите показания напряжения (см. подключение «V» на схеме). Теперь вы знаете на сколько вольт ваш светодиод.

Как узнать мощность светодиода мультиметром с помощью этой схемы? Вы уже сняли все показания для определения мощности, нужно всего лишь умножить миллиамперы на Вольты, и вы получите мощность, выраженную в милливаттах.

Однако на глаз определить изменение яркости и вывести светодиод на номинальный режим крайне сложно, нужно иметь большой опыт. Упростим процесс.

Таблицы в помощь

Чтобы уменьшить вероятность сжигания диода определите по внешнему виду на какой из типов светодиодов он похож. Для этого есть справочники и сравнительные таблицы, ориентируйтесь на справочный номинальный ток, когда проводите процесс снятия характеристик.

Если вы видите, что на номинальном значении он явно не выдает полного светового потока, попробуйте кратковременно превысить ток и посмотрите продолжает ли также быстро как ток нарастать и яркость. Следите за нагревом LED’а. Если вы подали слишком большую мощность – диод начнет усиленно греться. Условно нормальной будет температура при которой держать руку на диоде нельзя, но при касании ожога он не оставляет (70-75°C).

Чтобы понять причины и следствия проделывания данной процедуры ознакомьтесь со статьёй о ВАХ диода.

После всей проделанной работы проверьте себя еще раз – сравните показания приборов с табличными значениями светодиодов, подберите ближайшие подходящие по параметрам и откорректируйте сопротивление цепи. Так вы гарантированно определите напряжение, ток и мощность LED.

В качестве питания схемы подойдет батарейка крона 9В или аккумулятор 12В, кроме этого вы определите общее сопротивление для подключения светодиода к такому источнику питания – измерьте сопротивления резистора и потенциометра в этом положении.

Проверить диод очень просто, однако на практике бывают разные ситуации, поэтому возникает много вопросов, особенно у новичков. Опытный электронщик по внешнему виду определит параметры большинства светодиодов, а в ряде случае и их исправность.

В процессе ремонта бытовой техники или других электронных устройств: монитора, принтера, микроволновки, блока питания компьютера или автомобильного генератора (например, Valeo, БОШ или БПВ) и т.д. возникает необходимость проверить целостность элементов. Расскажем подробно про тестирование диодов.

Учитывая разнообразие этих радиоэлементов, единой методики проверки их работоспособности не существует. Соответственно, для каждого класса есть свой способ тестирования. Рассмотрим, как проверить диод шоттки, фотодиод, высокочастотный, двунаправленный и т.д.

Что касается приборов для тестирования, мы не станем рассматривать экзотические способы проверки (например, батарейку и лампочку), а будем пользоваться мультиметром (подойдет даже такая простая модель, как DT-830b) или тестером. Эти приборы практически всегда есть дома у радиолюбителя. В некоторых случаях потребуется собрать несложную схему для тестирования. Начнем с классификации.

Неисправности и их проверка

Самые распространённые ленты питаются от напряжения сети в 12 вольт, оно является безопасным для человека. Итак, чтобы проверить светодиодную ленту, нам понадобятся: лента, блок питания к ней, тестер и немного времени.

Фото 01. Проверка с помощью мультиметра.

Блок питания

“Для начала — нужно найти начало”

Проверка любой цепи производится по этапам. Начинать рекомендуется с источника питания, так как он в первую очередь влияет на работоспособность. Существует два типа источников питания:

  1. Закрытого типа – имеют четыре провода, два из них – вход, это источник переменного питания от сети 220 В, и выход, тоже два провода. На фото-примере, согласно схеме подсоединения, видно, что слева подсоединяется переменная сеть 220 В, а справа выход постоянного тока 12 В с указанием полярности согласно цвету. Brown (коричневый) – это +, Blue (синий) – это минус. Соблюдайте полярность!

Фото 02. Внешний вид блока питания закрытого типа.

2. Открытого типа – подсоединение осуществляется при помощи зажимов. Такие источники питания аналогично имеют маркировку. В нашем случае контакты 1 и 2 – сеть переменного напряжения 220 В, контакт 3 — земля, 4 и 5 — минус, 6 и 7 — плюс.

Фото 02. Внешний вид блока питания открытого типа.

Для проверки питания установите тестер в режим измерения переменного напряжения, убедитесь, что 220 В поступает (клемма 1 и 2), затем переведите в режим измерения постоянного тока и убедитесь, что на выходе (клеммы 4 и 6) получаем необходимые 12 В.

Фото 04. Проверка показывает, что данный БП исправен.

Проверив исправность блока питания, переходим следующему этапу — проверить светодиодную ленту мультиметром.

Проверка ленты

Существует четыре типа возможных неисправностей:

  • не горит полностью;
  • не горит половина;
  • мигает или мерцает вся лента;
  • мигает или мерцает или не горит отдельная часть (части);

Выше мы рассмотрели какие могут быть неисправности, далее рассмотрим их подробно.

Не горит полностью

Вслед за проверкой блока питания проверьте провода: возможно, они имеют повреждения, и напряжение к ленте не поступает. Проверьте качество соединения провода с лентой, оно может быть выполнено:

  • При помощи пайки и тоже может иметь повреждения.

    Фото 05. Пайка светодиодной ленты.

  • При помощи соединительного разъёма, контакты которого со временем окисляются.

    Фото 06. Соединительные разъемы.

Устраните следы окиси и все механические повреждения. Не допускайте замыкания контактов. Не старайтесь отремонтировать старые соединения, лучше использовать новые коннекторы – это обезопасит вас и ваше помещение от короткого замыкания. Если все соединения в порядке — проблема в самой ленте.

Лента гибкая, но не забывайте, что в основе её лежит гибкая печатная плата, которая имеет ограничения на изгиб, она может перегнуться и лопнуть. В таком случае плата внутри ленты может иметь повреждения сразу после пайки, в самом начале ленты. Попробуйте подать напряжение с блока питания на следующие контакты. Они расположены немного дальше, на местах разреза ленты. Соблюдайте полярность (+,-). Для этого удобно на провода от блока питания припаять крокодилы, и зажать в них иголки.

Фото 07. Устройство ленты

Не горит половина

Частный случай описанной выше проблемы. Возможен обрыв цепи печатной платы на участке ленты. Необходимо прозвонить и удалить из цепи поврежденный участок. Также его можно определить методом проверки подачи напряжения, на ячейки последовательно одну за другой, на каждый контакт. Соединение выполнить аккуратно. Пользуйтесь соединительными контакторами либо паяльником. Остатки флюса удалите спиртом.

Лента мигает или мерцает

Фото 08. Мерцающая лента.

Причин может быть несколько:

поврежден блок питания – в таком случае проверить ленту можно, подсоединив ее к исправному источнику питания

Если проблема решена, замените блок питания на новый;
при исправном блоке питания проверьте провода постоянного тока, которые находятся на участке цепи “блок питания — лента”, также обратите внимание на соединения, возможен плохой контакт;
при условии что блок питания в норме, контакты тоже — проблема в участке ленты: переломана дорожка печатной платы. Удалите такой участок

Как его определить указано выше.
срок службы светодиодов истёк – замените ленту.

Мигают, мерцают или не горят отдельные части

Это тоже распространённая проблема. Происходит от повреждения одного из светодиодов, соединённого последовательно, либо сопротивления, которое впаяно перед ними.

Повышенная яркость ленты также является причиной этой неисправности. В таких случаях лучше всего заменить повреждённый участок ленты. При хороших навыках работы паяльником можно самостоятельно устранить данную неполадку. Далее мы расскажем об этом.

Особенности диодов

Стандартный диод представляет собой компонент электросети и выступает в роли полупроводника с p-n переходом. Его строение позволяет пропускать ток по цепи только в одном направлении — от анода к катоду (разные концы детали). Для этого нужно подать на анод «+», а на катод – «-». Из-за такой особенности изделия, при подозрении на предмет поломки, его можно проверить тестером или мультиметром.

Различные виды диодов.

На сегодняшний день в радиоэлектронике существует несколько видов диодов: Виды диодов:

  • светодиод. При прохождении электрического тока через такой элемент он начинает светиться в результате трансформации энергии в видимое свечение;
  • защитный или обычный диод. Такие элементы в электросети выполняют роль супрессора или ограничителя напряжения. Одной из разновидностей данного элемента является диод Шоттки. Его еще называют как диод с барьером Шоттки. Такой элемент при прямом включении дает малое падение напряжения. В Шоттки вместо p-n перехода применяется переход металл-полупроводник.

Будет интересно Способы проверки транзисторов на работоспособность

Вот небольшая подборка, составленная из конкретных диодов и соответствующих им величин Vf, которые были получены при их тестировании мультиметром. Все диоды были предварительно проверены на исправность.

Таблица замеров характеристик диодов с помощью мультимера.

Если обычные детали и светодиоды используются в превалирующем большинстве электроприборов, то Шоттки – преимущественно в качественных блоках питания (например, для таких приборов, как компьютеры). Стоит отметить, что проверка обычного диода и Шоттки практически ни чем особым не отличается, так как проводится по одному и тому же принципу. Поэтому не стоит беспокоиться по данному вопросу, ведь принцип работы и Шоттки, и обычных диодов идентичен.

Диод Шоттки

Являясь компонентом электронной схемы, такие полупроводниковые элементы довольно часто выходят из строя. Самыми распространенными причинами выхода их из строя бывают:

  • превышение максимально допустимого уровня прямого тока;
  • превышение обратного напряжения;
  • некачественная деталь;
  • нарушение правил эксплуатации прибора, установленных производителем.

При этом вне зависимости от причины потери работоспособности выход из строя может быть непосредственно обусловлен либо «пробоем», либо коротким замыканием. В любом случае, если имеется предположение о выходе электросети из строя в зоне полупроводника, необходимо провести его диагностику с помощью специального прибора – мультиметра. Только для проведения таких манипуляций необходимо знать, как проверить диод с его помощью правильно.

Что такое мультиметр

Мультиметр является универсальным прибором, который выполняет ряд функций:

  • измеряет напряжение;
  • определяет сопротивление;
  • проверяет провода на предмет наличия обрывов.

Будет интересно Как сделать регулятор мощности на симисторе своими руками

С помощью этого прибора даже можно определить пригодность батарейки.

Проверка светодиодов в лампе.

Как проверить диод

После того, как мы разобрались с полупроводниками электрической схемы и предназначением прибора, можно ответить на вопрос «как проверить диод на исправность?». Вся суть проверки диодов мультиметром заключается в их односторонней пропускной способности электрического тока. При соблюдении этого правила элемент электрической схемы считается функционирующим правильно и без сбоев. Обычные диоды и Шоттки можно спокойно проверить с помощью данного прибора. Чтобы проверить этот полупроводниковый элемент мультиметром, необходимо проделать следующие манипуляции:

  • необходимо удостовериться, что на вашем мультиметре имеется функция проверки диодов;
  • при наличии такой функции подключаем щупы прибора к той стороне полупроводника, с которой будет осуществляться «прозвон». Если данная функция отсутствует, тогда переводим прибор с помощью переключателя на значение 1кОМ. Также следует выбрать режим для измерения сопротивления;
  • красный провод измерительного устройства необходимо подключить к анодному концу, а черный – к катодному;
  • после этого нужно наблюдать за изменениями прямого сопротивления полупроводника;
  • делаем выводы о имеющемся или отсутствующем напряжении

После этого прибор можно переключить, чтобы проверить на предмет утечки или высокого замыкания. Для этого необходимо поменять места вывода диода. В таком состоянии также необходимо провести оценку полученных значений прибора.

Пример использования

Если Вы хотите своими руками сделать устройство, для которого необходим фототранзистор, можно разработать простую интеллектуальную систему. Робот по этой схеме будет реагировать на свет, в зависимости от настройки, он будет от него убегать или наоборот, выходить на источник освещения.

Чтобы самому сделать робота, необходимо приготовить:

  1. Микросхему L293D;
  2. Небольшой моторчик, можно взять даже от детской игрушки;
  3. Любые отечественные фототранзисторы и полевые резисторы с сопротивлением на менее 200 Ом;
  4. Кабеля для соединения и корпус, где будет расположен механизм.


Схема робота

Как видно по схеме, фототранзистор здесь – это своеобразный микроконтроллер, как ATMEGA, который определяет источник света, даже его подключение аналогично. Вы можете при использовании паяльника сделать простой механизм, который будет следовать даже за тенью. Подобные импортные приборы выпускает компания BEAM, но, естественно, там более мощная оптопара. Для работы устройства Вам нужно только правильно подключить фототранзистор к схеме и питанию.

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

Характеристики диода

Давайте рассмотрим характеристику диода КД411АМ. Ищем его характеристики в интернете, вбивая в поиск “даташит КД411АМ”

Для объяснения параметров диода, нам также потребуется его ВАХ

1) Обратное максимальное напряжение Uобр – это  такое напряжение диода, которое он выдерживает при подключении в обратном направлении, при этом через него будет протекать ток Iобр – сила тока  при обратном подключении диода. При превышении обратного напряжения в диоде возникает так называемый лавинный пробой, в результате этого резко возрастает ток, что может привести  к полному тепловому разрушению диода.  В нашем исследуемом диоде это напряжение равняется 700 Вольт.

2) Максимальный прямой ток Iпр – это  максимальный ток, который может течь через диод в прямом направлении.  В нашем случае это 2 Ампера.

3) Максимальная частота Fd , которую нельзя превышать. В нашем случае максимальная частота диода будет 30 кГц. Если частота будет больше, то наш диод будет работать неправильно.

Похожие записи:

Все о утеплении труб наружной канализации Виды, плюсы и минусы, особенности укладки декоративной штукатурки для отделки цоколя Какие столбы лучше выбрать для установки заборов из профнастила Демпферная лента для стяжки: освещаем все нюансы Порноэкономика: сколько денег делает порноиндустрия, кто главный порномагнат и почему мужчинам в ххх-фильмах так мало платят Как сделать теплый пол в частном доме своими руками