Как проверить исправность светодиода мультиметром и тестером

Светодиоды широко используются в современной технике - от мобильных телефонов до автомобильных фар. Знание принципов их работы и способов проверки поможет быстро определить неисправность и устранить поломку. В этой статье мы подробно разберем, как с помощью мультиметра или тестера проверить работоспособность светодиода.

Принцип работы и устройство светодиода

Светодиод, или светоизлучающий диод, это полупроводниковый элемент, который преобразует электрический ток непосредственно в световое излучение. Работа светодиода основана на явлении электролюминесценции. При пропускании электрического тока через p-n переход в полупроводниковом кристалле светодиода происходит рекомбинация электронов и дырок с испусканием фотонов, т.е. квантов света.

Основными материалами для изготовления светодиодов служат:

• Арсенид галлия (GaAs) - для инфракрасных и красных светодиодов
• Арсенид фосфид галлия (GaAsP) - желтые и зеленые светодиоды
• Нитрид галлия (GaN) - синие и белые светодиоды высокой яркости

Конструктивно светодиод состоит из полупроводникового кристалла, заключенного в пластиковый или металлический корпус с выводными ножками - анодом и катодом. Анод, как правило, длиннее катода и отмечен специальной меткой на корпусе.

Причины выхода светодиодов из строя

К основным причинам выхода светодиодов из строя относятся:

1. Перегрев из-за плохого теплоотвода, что ведет к быстрому износу полупроводникового кристалла
2. Превышение допустимого тока или напряжения
3. Электростатические разряды при неправильном подключении
4. Естественное старение и деградация материалов со временем

Также встречается до 2% бракованных светодиодов прямо от производителя. Поэтому перед установкой на печатную плату или в устройство рекомендуется предварительно проверить светодиод.

Подготовка к проверке светодиода

Для проверки светодиода потребуются:

• Мультиметр (цифровой или аналоговый)
• Набор щупов с наконечниками под выводы светодиода
• При необходимости переходники для тестирования непосредственно в гнездах мультиметра
• Источник постоянного напряжения (адаптер питания или батарейка)

Перед началом проверки обязательно определите полярность выводов светодиода - анод (+) и катод (-). Это важно для правильного подключения прибора. Анод, как правило, отмечен на корпусе и часто имеет большую длину.

Также следует соблюдать меры электробезопасности - не прикасаться к оголенным контактам светодиода и мультиметра во избежание поражения током.

Проверка мультиметром с использованием щупов

Самый простой и удобный способ проверки светодиода - использование стандартных измерительных щупов мультиметра. Для этого:

1. Переведите прибор в режим прозвонки диодов (обозначается символом диода))
2. Красный щуп подключите к аноду светодиода, черный - к катоду
3. На дисплее мультиметра должно отобразиться падение напряжения в прямом направлении (от 1,5 В для красных до 3,5 В для белых светодиодов)
4. При этом светодиод должен загореться, что свидетельствует о его исправности

Если перепутать полярность подключения, то на экране высветится OL, а светодиод светиться не будет. Это нормально и не приведет к выходу диода из строя.

Данным методом можно проверять светодиоды любых типов и размеров, как мощные осветительные, так и маломощные индикаторные.

Проверка встроенным тестером транзисторов

Удобным способом является использование встроенного в мультиметр тестера транзисторов. В этом случае светодиод проверяется в специальных гнездах для эмиттера, коллектора и базы без необходимости отдельных щупов.

Для проверки светодиода контакты подключаются следующим образом:

• Для тестера PNP типа: анод - в гнездо эмиттера (E), катод - в гнездо коллектора (C)
• Для тестера NPN типа: наоборот, анод - в гнездо коллектора, катод - в гнездо эмиттера

Затем наблюдают за включением светодиода, что говорит об исправности. При неправильной полярности светодиод загораться не будет.

Такой метод позволяет быстро как проверить светодиод тестером прямо перед установкой в устройство.

Помимо стандартного мультиметра, существуют и другие способы проверки работоспособности светодиодов без их выпаивания из схемы.

Использование батареек

Простейший вариант - использовать вместо мультиметра обычные батарейки или аккумуляторы. К выводам батарейки подключаются выводы проверяемого светодиода через переходники.

При выборе батарейки важно, чтобы ее напряжение соответствовало светодиоду. Например, для красных светодиодов подойдет 4,5 В батарейка, а для белых и синих лучше взять 9 В.

Зарядные устройства

Можно также воспользоваться USB зарядными устройствами для смартфонов и планшетов. Для этого отрезают штекер и используют оголенные провода.

Такие зарядки выдают стабилизированное напряжение 5 В и небольшой ток, достаточный для проверки светодиодов с номиналом до 5 В.

Проверка светодиода в готовых устройствах

Рассмотрим на конкретных примерах, как проверить светодиод в различных готовых осветительных приборах и устройствах.

Светодиодные ленты

В светодиодных лентах светодиоды соединены последовательно по три штуки в группу. Чтобы проверить светодиод не выпаивая, подключаем мультиметр или батарейку к каждой группе по отдельности.

Елочные гирлянды

В елочных гирляндах обычно множество последовательно включенных лампочек. Чтобы найти сломанную, последовательно проверяем каждую мультиметром или батареей.

Безопасная работа со светодиодами

При всех манипуляциях со светодиодами следует помнить, что неправильное подключение или статическое электричество могут мгновенно вывести их из строя. Поэтому рекомендуется соблюдать следующие меры предосторожности:

• Использовать антистатический браслет при работе с электронными компонентами
• Паять и проверять светодиоды только с отключенным питанием устройства
• Выбирать при проверке щадящий режим работы приборов

Выбор оптимального метода проверки

Мультиметр, зарядные устройства, элементы питания - каждый из методов имеет свои достоинства. Главное правило - выбирать такой способ, который не превышает допустимые напряжение и ток конкретного светодиода.

Для мощных светодиодов лучше ограничиться омметром или режимом прозвонки. А небольшие индикаторные LED можно безопасно проверять даже от 9 В батарейки.