Измеряем прямое падение напряжения на неизвестном светодиоде
В целом данная тема уже рассматривалась достаточно часто.
Следует помнить, что для нормальной работы светодиодов важен ток потребления… и, по сути, не важно само напряжения питания — оно может быть и 5 вольт и 25 и 1025… главное, чтобы было ограничение по току потребления светодиода.
А вот падение напряжения надо знать чтобы понимать «сколько останется» напряжения после светодиода…
Например, падение напряжения на светодиоде — 4 вольта, тогда при подаче на него питания в 7 вольт (при наличии ограничения тока до рабочего параметра) светодиод загорится, но уже после него в цепи будет 3 вольта — 7-4=3
Последовательно соединенные светодиоды с таким падением напряжения в количестве 2-х штук (при таком напряжении питания — в 7 вольт) светиться уже не будут, поскольку общая сумма падения напряжения будет больше, чем сам источник питания.
Как правило у каждого светодиода есть свои паспортные характеристики, где и можно узнать как прямое падение напряжения, так и рабочий ток потребления…
Однако иногда в наличии просто имеется какая то куча светодиодов «без каких либо характеристик»… вот и надо как то выяснить те или иные параметры.
Для проверки можно использовать «мультиметр» для проверки полупроводников.
Типа такого с Али
Он вполне может показать прямое падение маломощного светодиода и еще покажет расположение анода и катода.
Кстати, мощные светодиоды он не тестирует…
По крайней мере «орлиный глаз» оказался ему не по зубам — он определял его как конденсатор.
Также прямое падение напряжение на светодиоде можно померить обычным мультиметром.
Включаем схему:
1. плюс питания — токоограничивающий резистор — анод светодиода
2. минус питания — на катод светодиода
3. к ножкам светодиода подключаем мультиметр в режиме измерения напряжения.
Подаем постоянное напряжение питания с нуля (можно и сразу подать воль от 4-х для маломощных светодиодов).
Постепенно увеличиваем напряжение питания и следим за показаниями мультиметра.
Как только показания мультиметра перестанут сильно увеличиваться в не зависимости от увеличения напряжения питания, это и будет значение прямого падения напряжения на светодиоде.
Вот пример: я на маломощный светодиод подаю через токоограничивающий резистор в 1,5кОма напряжение 9 вольт, на на самом светодиоде при этом присутствует 1,9 вольт.
1,9 вольт — это и есть прямое падение напряжения данного светодиода.
Или на примере более мощного светодиода «орлиный глаз»:
Через тот же резистор 1,5 кОма (имеющийся резистор в 33 Ом можно проигнорировать) я подаю 14 вольт.
Однако на самом светодиоде наблюдаем напряжение не более 8 вольт:
При подаче напряжения питания 12 вольт, мой светодиод «орлиный глаз» потребляет 72мА, при 13 вольтах — 90мА и начинает сильно греться — на корпусе светодиода я замерил 62 градуса после чего прекратил подачу напряжения питания.
Так что токоограничение для данного светодиода надо делать где то в пределах 70мА и резистор помощнее надо ставить или использовать регулятор тока.
А вот видео по измерениям…
0:00 — используем «тестер полупроводников»
1:20 — используем мультиметр для замера падения напряжения на маломощном светодиоде
5:17 — замер падения напряжения на «орлином глазе»
Разбор корпуса светодиода «орлиный глаз» я рассматривал в статье — Вскрытие «Орлиного глаза» в блоге.
А вот можно сделать пробник светодиодов из шприца…
А подключив к мультиметру в режиме измерения напряжения (естественно) — и падение напряжения на светодиоде:
Как определить напряжение светодиода мультиметром
В этой статье объясним подробно как определить напряжение светодиода мультиметром.
Все светодиоды имеют очень важную характеристику — рабочее напряжение (напряжение падения). Величина рабочего напряжения зависит от материалов из которых они сделаны. По рабочему напряжению все светодиоды можно разделить на 2 группы:
- светодиоды с напряжением от 3 В до 3,8 В (синие, белые и некоторые виды сине-зеленые)
- светодиоды с напряжением от1,8 В до 2,1 В (красные, желтые, оранжевые и большинство зеленых)
В связи с тем, что производители часто создают новые модели светодиодов, мы советуем сперва определить напряжение светодиодов, прежде чем использовать их в своих конструкциях.
Определить это напряжение очень легко. Для этого нам потребуется только источник питания с выходным напряжением от 9 до 16 В, мультиметр и резистор сопротивлением 1 кОм (1000 Ом). Это значение сопротивления гарантирует оптимальный ток для нашего светодиода, не слишком высокий и не слишком низкий.
Ниже приводим действия, необходимые для измерения рабочего напряжения светодиода.
ШАГ 1: Определение полярности выводов нашего светодиода.
Чтобы определить полярность нашего светодиода, в его корпусе есть два элемента, которые мы можем оценить.
Первый — длина выводов. Как вы можете видеть на рисунке, самая короткий вывод – это минусовой вывод.
Второй — элемент находится по окружности светодиода. На корпусе есть скос – это минусовой вывод.
Описанный метод определения работает в отношении всех 3 мм и 5 мм светодиодов.
Можно использовать еще и третий метод, состоящий в том, чтобы заглянуть внутрь светодиода, треугольный вымпелобразный сегмент является отрицательным выводом, а другой, без особой формы, является положительным. Конечно же, этот метод небезопасен, поскольку есть несколько типов светодиодов, где расположение противоположное.
ШАГ 2: Подключаем наш светодиод
После того как мы определили полярность нашего светодиода, мы подключаем один из выводов резистора 1 кОм (1000 Ом) последовательно с положительным выводом светодиода, как показано на рисунке.
Затем мы соединяем другой вывод резистора с плюсом источника питания. Наконец, мы подключаем свободный вывод светодиода к минусу источника питания. Светодиод должен загореться.
ШАГ 3: Подготавливаем наш мультиметр
Теперь мы готовим наш мультиметр для проведения измерения. Переместите селектор тестера в положение измерения постоянного напряжения со шкалой до 20 В. Если наш мультиметр не имеет этой шкалы напряжения, то мы можем выбрать 30 В или 50 В.
Подключаем отрицательный щуп (черный) к входу, который имеет обозначение «COM», в то время как положительный (красный) подключаем к входу V-mA-ῼ. На дисплее вы должны увидеть значение «0.00»
ШАГ 4: Определение напряжения светодиода
Прикладываем положительный щуп (красный) к положительному выводу светодиода, в то время как отрицательный (черный) щуп мультиметра прикладываем с отрицательному выводу. На дисплее мультиметра мы должны увидеть рабочее напряжение светодиода.
Мы можем записать это значение, так как оно будет полезно для вычисления значения сопротивления светодиода. Для расчета сопротивления светодиодов используйте онлайн калькулятор.
Как понять, на сколько вольт рассчитан светодиод
Конечно, мы все прекрасно знаем, что главным параметром всех светодиодов является номинальный ток. Но кроме этого, так же очень важно знать, на какое напряжение рассчитан светодиод.
Хочу сразу сказать, что под аббревиатурой напряжение светодиода подразумевается разница потенциалов на p – n переходе в открытом состоянии. Этот параметр имеет справочный характер и его можно посмотреть в технической документации, где также указаны и другие параметры светодиодов.
Но зачастую у нас нет под рукой документов на светодиод, который мы нашли у себя в запасах. А вот как узнать падение напряжения в этом случае мы и поговорим в статье.
Определяем падение напряжения теоретическим способом
Итак, у вас есть светодиод, но при этом нет на него документов. Цвет, которым светится светодиод, может вам о многом рассказать, как сам корпус, форма и размеры полупроводникового прибора.
Если у светодиода корпус из прозрачного компаунда, то каким цветом он светится без его подключения загадка. Чтобы определить, а заодно и проверить исправность светодиода, нам потребуется мультиметр.
Переводим переключатель в положение прозвонка и щупами касаемся поочередно выводов диода. При этом у рабочего светодиода в прямом смещении вы увидите, что он слегка засветится.
Таким нехитрым способом вы определили цвет и исправность самого светодиода.
Почему именно важен цвет свечения? Да все просто. Светодиоды разных цветов изготавливаются из различных полупроводниковых компонентов. Именно химия полупроводника во многом определяет, какое падение напряжения будет на P-N переходе.
Но так как во время производства применяется множество химических элементов, то лишь по цвету можно определить только приблизительно на какое напряжение рассчитан тот или иной светодиод.
Если вы знаете какого цвета ваш светодиод, то вполне можно найти в интернете техническую документацию на светодиоды похожей конструкции, но обязательно одного цвета. И уже в ней посмотреть примерно какое напряжение на вашем светодиоде.
Теоретические изыскания вам смогут дать лишь приблизительные данные, но практический опыт позволит определить реальное напряжение светодиода.
Практическое определение напряжения светодиода
Для того, чтобы на практике определить напряжение кроме самого светодиода понадобится еще резистор на сопротивление 580 Ом (можно больше), регулируемый блок питания, например как у меня.
Собираем все наши детали вот по этой схеме:
Тут все очень просто: через резистор мы ограничиваем ток, а мультиметром мы контролируем прямое падение напряжения на светодиоде.
И проверка выглядит следующим образом: от регулируемого источника питания плавно (с нуля) начинаем подавать напряжение. Как только его величина подберется к порогу срабатывания, светодиод засветится.
При дальнейшем повышении напряжения яркость свечения достигнет своего номинала и показания мультиметра (в режиме вольтметра) перестанут расти. Это будет указывать на то, что p – n переход полностью открыт и дальнейшее увеличение напряжения на блоке питания будет прикладываться исключительно к резистору.
Вот эти показания на мультиметре и будут указывать на номинальное прямое напряжение светодиода.
Примечание. Если вы увидели, что на мультиметре установилось напряжение в 1,9 Вольта, но при этом светодиод не светится, то вероятнее всего перед вами инфракрасный светодиод. Чтобы убедиться в этом, возьмите телефон, включите камеру и посмотрите на тестируемый светодиод через нее. Если увидите, что в камере он светится ярко, то значит, вы тестируете именно инфракрасный светодиод.
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.
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:
- 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.
- 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 длиннее 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 длиннее, 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, синие, 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 шприцов 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.
