• Светодиод короткая нога. Правильное включение светодиода. Когда требуется определение полярностей LED-лампочек

    Для устройства точечного освещения мастера часто используют светодиоды. Эти маленькие лампочки при минимальном потреблении электроэнергии способны выдавать хорошую производительность. К тому же служат гораздо дольше обычных ламп накаливания. Но при монтаже цепи освещения важно учитывать полярность светодиода. Иначе он просто не сработает на подаваемый ток или быстро выйдет из строя.

    Подробно о полярностях светодиодных ламп

    Несоблюдение полярности и неправильное включение может привести к поломке светодиода

    Работают такие маленькие точки освещения по принципу протекания через них тока только в прямом направлении. От этого возникает оптическое излучение лампочки. Если полярности не соблюсти при подключении, ток не сможет проложить себе прямой путь по цепи. Соответственно, прибор освещения не заработает.

    Таким образом, перед установкой светодиода мастер должен узнать расположение его катода и анода («+» и «-»). Сделать это не сложно, зная определенные принципы визуальной оценки лампочки или работы электроприборов в сочетании с ЛЕД-элементом.

    Способы выявления полярности

    Определение полярности светодиода по внешнему виду

    Выделяют несколько основных методов, по которым можно выяснить, где плюс у светодиода, а где минус. Самый простой способ - визуальный осмотр элемента и определение полярностей по внешнему виду.

    Для новых LED-элементов характерной чертой является длина ножек. Анод (плюс) всегда будет длиннее катода (минуса). Как памятка мастеру - первая литера «К» от слова «катод» означает «короткий». Можно оценить визуально и колбу лампочки. Если она хорошо просматривается, мастер увидит так называемую «чашечку». В ней расположен кристаллик. Это и есть катод.

    Нелишне обратить внимание и на ободок LED-детали. Многие производители предпочитают проставлять специальную маркировку-обозначение напротив катода. Она может выглядеть как засечка (риска), маленький срез или точка. Не увидеть их сложно.

    Новый вариант маркировки светодиодов - значки «+» и «-» на цоколе. Таким образом производитель облегчает мастеру работу, помогает определять полярности. Иногда возможна маркировка зеленой линией напротив плюса.

    Использование мультиметра

    Определение полярности светодиода при помощи мультиметра

    Если определить светодиод – анод/катод – визуально не получается, можно использовать специальное оборудование. Таковым является мультиметр. Вся процедура проверки займет не более минуты. Действуют таким образом:

    • На аппарате устанавливают режим измерения сопротивления.
    • Щупы мультиметра аккуратно соединяют с ножками LED-лампочки. Предположительный плюс ставят к красному проводку. Минус - к черному. При этом касание делают кратковременным.
    • Если контакты установлены правильно, аппарат покажет сопротивление, близкое к 1,7 кОм. При неправильном подключении ничего не произойдет.

    Мультиметр можно эксплуатировать и в режиме проверки диодов. Здесь при правильном соблюдении полярностей лампочка даст свет. Особенно хорошо такая рекомендация работает с диодами зеленого и красного цветов. Белые и синие требуют напряжения более 3В, поэтому даже при правильном подключении могут не засветиться.

    Чтобы проверить элементы этих колеров через мультиметр, можно применить режим определения характеристик транзистора. Он есть на всех современных моделях приборов. Здесь действуют так:

    • Выставляют нужный режим.
    • Лампочку ножками вставляют в специальные пазы С (коллектор) и Е (эмиттер). Они предназначены для транзистора в нижней части устройства.

    Если минус светодиода подключен к коллектору, лампочка даст свет.

    Метод подачи напряжения

    Определение полярности светодиода методом подачи напряжения

    Чтобы определить полярности светодиода, можно использовать для этого источники напряжения (аккумуляторная батарейка). Но лучше всего применить лабораторный блок питания с наличием плавной регулировки напряжения, а также вольтметр постоянного тока.

    Действуют таким образом:

    • ЛЕД-лампочку подключают к источнику питания и медленно поднимают напряжение.
    • Если полярности элемента соблюдены правильно, светодиод даст колер.
    • Если при достижении 3-4 В лампочка так и не засветится, плюс и минус подключены неверно.

    При срабатывании лампочки не нужно продолжать увеличивать напряжение. Элемент от таких экспериментов просто сгорит.

    Если у мастера нет блока питания или батареи на 5-12 В, можно последовательно соединить между собой несколько элементов по 1,5 В. Пригодятся здесь аккумулятор от мобильного телефона или авто. Но стоит помнить: при подключении LED-элементов к мощным устройствам рекомендуется параллельно применять токоограничивающий резистор.

    Определение полярности с помощью техдокументации

    Если светодиод только что купленный, к нему прилагается техническая документация от производителя. Здесь указаны основные данные о лампочках:

    • масса;
    • цоколевка светодиодов;
    • габариты;
    • электрические параметры:
    • иногда распиновка (схема подключения).

    При покупке элементов в розницу можно попросить продавца дать ознакомиться с информацией, чтобы не мучиться дома и не искать, где у светодиодов плюс и минус. По бумагам делается соответствующий вывод.

    Когда требуется определение полярностей LED-лампочек

    Применение светодиодов в декорировании улицы

    Маленькие светодиоды широко применяются в различных областях, связанных с освещением и индикацией:

    • уличное освещение: рекламные вывески, парковые подсветки;
    • бытовые элементы искусственного света: освещение рабочих панелей, периметра подвесного потолка, встроенной мебели и др.;
    • индикация электроприборов режимов вкл./выкл.: самодельные умные розетки и т.д.;
    • детские игрушки;
    • пульты ДУ и многое другое.

    При выходе из строя лампочки мастер прибегает к её замене. При этом требуется определить анод и катод светодиода. В противном случае элемент просто не выдаст освещения.

    На различных форумах есть информация о том, что нет смысла искать, где светодиод «прячет» плюс и минус. Нередки суждения, что лампочку можно подключать без соблюдения полярностей. Здесь есть нюансы. Даже если мастеру повезет и элемент даст свет, в конечном счете это приведет к таким последствиям:

    • Ресурс работы неправильно подключенной лампочки, заявленный производителем, сократится в разы. К примеру, при гарантированном режиме 45000 часов светодиод отработает в два раза меньше.
    • Производительность (интенсивность, яркость света) снизится в разы от той, которая должна быть. В общей цепи это будет видно невооруженным глазом.

    Подобные игры с полярностями и вероятность работы диодного элемента напрямую зависят от характеристик конкретного полупроводника и напряжения пробоя.

    Средняя продолжительность LED-лампочек составляет 10 лет. При их влагозащите IP67 и более элементы можно смело использовать при устройстве уличного освещения. Чтобы светодиоды работали заявленный срок, стоит принципиально соблюдать полярности при их подключении и определяться с ними до проведения ремонтных работ, а не после.

    Светодиоды приобретают сегодня все большую популярность. Подключение разных видов этих световых элементов имеет свои особенности, но первое, с чего нужно начинать в любом случае – это необходимость правильно определить, где «+» и «–» в устройстве.

    Как можно визуально определить плюс и минус

    Существует несколько типов диодов, которыми пользуются электрики, как любители, так и профессионалы, но методы визуального определения полярных полюсов примерно одинаковая:

    Определение при помощи батарейки

    Чтобы проверить полярность на диодной лампочке, можно воспользоваться источником, который выдает постоянное напряжение. Данным источником может быть автомобильный аккумулятор или блок питания (батарея).

    Диод необходимо подсоединить к блоку питания и постепенно повышать напряжение. Если лампа правильно подсоединена, она светится. Если этого света нет, тогда нужно сменить полярность и подключить другими концами. Помните, что свыше 3-4 В не нужно повышать напряжение, потому что элемент может сгореть.

    Также можно проверить соответствие анода-катода при помощи батарейки, аккумулятора от автомобиля или мобильного телефона с напряжением от 4,5 до 12 В. Также можно смастерить такую конструкцию – соединить последовательно вместе батарейки мощностью 1,5 В.

    Нельзя напрямую к батарее подключить диод, потому что он сгорит. Для подсоединения необходимо воспользоваться резистором, ограничивающим электроток. Сопротивление данного прибора для маломощных диодных лампочек – от 680 Ом до 1-2 кОм. Для мощных светодиодных светильников необходимо использовать резистор на десятки кОм.

    Проверка при помощи мультиметра

    При помощи данного прибора можно определить не только полярность, а и работоспособность LED элемента. Измерения проводят в режиме – омметр. В современных моделях мультиметров есть встроенная функция – «тестирование диода».

    Для определения плюса-минуса щупы прибора подсоединить к тестируемому элементу и наблюдать показания измерительного аппарата. Если на экране показано «бесконечное» сопротивление, тогда щупы нужно поменять между собой местами.

    Если аппарат выводит на экран конечный результат тестирования сопротивления, это свидетельствует о том, что полярность определена правильно и по щупам мультиметра можно определить у светодиодного элемента место анода-катода.

    Нужно учитывать такой нюанс – у некоторых моделях стрелочных аппаратов не совпадает полярность щупов при определении напряжения и при работе в режиме омметра. Такое несоответствие наблюдается в тестерах старых моделей (ТЛ-4М).

    Поэтому прежде чем тестировать светодиодный элемент, нужно проверить соответствие катод-анод на щупах при работе в разных режимах.

    Тестирование мультиметра можно провести с помощью вольтметра.

    Принцип аппаратной проверки не отличается от тестирования при помощи батарейки – если элемент исправен и правильно подсоединен, он начинает светиться. Но в то же время, не все диоды светятся, потому что у открытого светодиода происходит падение напряжения до 1,5-3,2 В, и это намного больше, чем у полупроводникового устройства.

    Показатель снижения напряжения напрямую зависит от мощности светодиода и его цвета. Измерительные аппараты с низковольтным напряжением не имеют на щупах достаточной мощности тока для зажигания света в LED лампочке. Низковольтными тестерами невозможно определить работоспособность LED-элемента.

    Если в тестере есть отсек для проверки транзисторов PNP и NPN, то с его помощью можно определить и полярность LED-лампы. Если в отсек PNP катод вставить в отверстие «С», а противоположный конец в «Е» тогда LED-устройство начнет светиться. В отсеке NPN ножки необходимо поменять местами – и тогда LED-элемент тоже даст свет.

    Это самый быстрый метод инструментального тестирования.

    Каждый метод тестирования полярности имеет недостатки и преимущества. Выбирать его приходится исходя из условий, в которых нужно пройти тестирование, и наличия подручных инструментов.

    Светодиоды последнее время считаются одним из самых распространенных источников света. Однако не так давно его применение ограничивалось только индикационными свойствами. С развитием технологий и оптики этот полупроводниковый прибор с электронно-дырочным переходом занял лидирующее место в создании и организации безопасного, экономичного, и экологически чистого освещения. Световой поток его лежит в узком диапазоне спектра и появляется только при прохождении тока в определённом направлении. Светодиод работает только от постоянного напряжения, и при неправильном подключении может легко выйти из строя. Тут и возникает один из абсолютно логичных вопросов - как определить полярность светодиода?

    Определение полярности светодиодов может быть выполнено несколькими способами:

    • Визуально;
    • С помощью измерительного прибора (тестера, мультиметра, омметра);
    • Путём подачи напряжения от источника питания;
    • Нахождением данного устройства в справочнике или в прилагающейся технической документации;

    Все эти способы являются простыми, действенными и воспользоваться ними может даже человек без электрического образования.

    Визуальное определение

    Как определить полярность светодиода визуально, ведь это самый простой способ, который не требует специальных приборов. В электронике существует несколько типов корпусов, в которых выпускается этот полупроводниковый прибор. Одним из распространённых видов светодиодов является, небольшой электронный прибор цилиндрического корпуса, диаметр которого, составляет от 3.5 мм и больше.

    Для того чтобы определить его полярность, то есть к какому выводу подключать плюс, а к какому минус, от источника постоянного напряжения, нужно внимательно рассмотреть сам светодиод. При этом можно увидеть через прозрачную поверхность, что площадь катода (отрицательного вывода) значительно больше, чем анода (положительного). Даже если внутри корпуса цилиндрического светодиода невозможно рассмотреть больший по площади электрод, то выводы с него тоже будут отличаться по размерам, и отрицательный будет массивнее.

    Также в последних моделях светодиодных светильников можно встретить SMD светодиоды, которые применяются для поверхностного монтажа. Они широко применяются как в светодиодных светильниках, прожекторах, так и в специальных лентах. Такие источники света имеют специальный скос или как его называют ключ который и указывает на минусовой электрод подключения - катод.

    Однако на некоторых SMD светодиодах можно увидеть при тщательном его внешнем изучении специальный символ, который и будет указывать на его полярность. Нужно заметить также что чем мощнее светодиод тем он больше и массивнее, а значит и определение где у него катод, а где анод будет проще при визуальном осмотре.

    Определение с помощью мультиметра

    Большинство радиолюбителей хоть как-то связанных с электричеством, имеют у себя в арсенале мультиметры, которые могут быть как стрелочные так и цифровые. Именно ими без труда и с точностью можно определить полярность светодиода, а также проверить его работоспособность. Такой вид проверки производится мультиметром (тестером) в режиме омметра.

    Для этого нужно выяснить какой из щупов тестера содержит отрицательный, а какой положительный потенциал. Если подключить щупы измерительного прибора в прямом направлении (то есть анод светодиода будет подключен соответственно к положительному щупу, а катод к отрицательному), показания прибора покажут какое-то значение сопротивления в Омах. Если поменять щупы местами исправный светодиод покажет довольно большое сопротивление, которое может быть несколько сотен кОм или же, вообще, бесконечность. При использовании и проверке некоторых светодиодов малой мощности и при правильном (прямом) подключении можно даже увидеть небольшое свечение между анодом и катодом. Это также очень хороший признак того, что светодиод не только исправен и готов к работе, но ещё и полярность его совпадает с полярностью щупов омметра.

    Определение подачей напряжения

    Отличные результаты также показывает способ определения полярности светодиода путём подачи напряжения небольшой величины. Этот метод, как и предыдущий, позволяет определить не только полярность, но и исправность элемента. Для проверки понадобится источник постоянного тока, это может быть батарейка, аккумулятор или же блок питания. Оптимальным и самым безопасным для светодиода является блок питания с плавной регулировкой выходного постоянного напряжения.

    Если подключение произошло правильно, то при поднятии напряжения до 3–5 вольт, светодиод будет излучать световой поток, насыщенность и сила которого, будет зависеть от мощности светодиода. Если при подключении не совпадёт полярность источника питания и полярность данного полупроводникового прибора, то светодиод не будет даже немножко светиться, поэтому больше 5 вольт напряжение подымать не стоит, чтобы не вывести его из строя. Рекомендуется также последовательно со светодиодом подключить токоограничивающий резистор сопротивлением от 600 Ом до нескольких кОм, это дополнительно защитит светодиод от большого тока, а значит и от пробоя.

    Определение полярности с помощью техдокументации

    Достаточно большой объём информации о данном полупроводниковом приборе можно найти и в технической документации, которую даёт завод изготовитель. Там указывается не только пределы рабочего напряжения и тока, но и такие данные, как вес, габариты и ещё много электронных параметров которые могут быть не совсем понятны. Конечно, при покупке одного светодиода такую информацию никто не даст, для этого потребуются большие партии товара. Продавцы же в специализированных магазинах не всегда дадут нужную информацию, для этого хотя бы нужно узнать марку данного светодиода, и потом найти его параметры и характеристики или в интернете или в специальных справочниках.

    В любом случае нужно понимать что только соблюдая правильную полярность светодиода и другие электрические параметры, этот полупроводниковый прибор будет служить долго, ведь он не боится ни частых включений и отключений, ни воздействия внешних факторов таких как температура или пыль.

    Видео про определение полярности светодиодов

    Светодиод - это разновидность диода, поэтому при подключении он требует не только ограничения тока, но и соблюдения полярности. Но в явном виде она на корпусе детали нигде не указана, и её придётся определять по косвенным признакам. Автор Instructables под ником Nikus знает целых пять таких признаков. Теперь их узнаете и вы.

    Как и электроды обычного диода, электроды светодиода называются анодом и катодом. Первый из них соответствует плюсу, второй - минусу. При прямой полярности светодиод действует как стабистор: открывается при небольшом напряжении, зависящем от цвета (чем меньше длина волны, тем оно больше). Только в отличие от стабистора, он при этом светится. При обратной же полярности он ведёт себя как стабилитрон, открываясь при значительно большем напряжении. Но этот режим для светодиода - нештатный: производитель не гарантирует, что изделие не выйдет из строя, даже если ток ограничить, да и света вы никакого не получите.

    Если светодиод вами ниоткуда не выпаян, а куплен новым, один вывод у него длиннее другого. Думаете, это результат не очень аккуратного изготовления? Nikus другого мнения. Тот вывод, который длиннее, соответствует плюсу, т.е., аноду. Вот и весь секрет!

    Но самодельщики не очень часто используют новые светодиоды. Что ж, есть и такой признак, который при впайке, укорачивании выводов и последующей выпайке детали не исчезает. Непосвящённым и он кажется небольшим производственным дефектом. Нет, он тоже неспроста: небольшой плоский участок на цилиндническом корпусе, как будто надфилем случайно сточили. Оказывается, не случайно. Эта метка расположена рядом с отрицательным выводом - катодом.

    Также Nikus советует заглянуть внутрь светодиода. Сломать? Вовсе нет. Матовые светодиоды практически исчезли с рынка, остались прозрачные, позволяющие разглядеть сбоку внутреннюю структуру. С выводами соединены две плоские пластины, и они тоже разных размеров. Большая держит чашечку с кристаллом, маленькая - волосок, соединённый с кристаллом сверху. Чашечка - минус, волосок - плюс.

    Редкий самодельщик обходится без приборов-помощников, вот и Nikus купил себе недорогой мультиметр.

    Среди прочих режимов, у него есть режим проверки диодов.

    При подключении обычного диода в правильной полярности прибор показывает в этом режиме прямое падение напряжения. У светодиода это падение всегда больше одного вольта, поэтому даже при правильном подключении показания дисплея не изменятся. Зато светодиод слегка засветится. Если щупы подключены к мультиметру правильно, то есть, чёрный - в гнездо COM, а красный - в гнездо VΩmA, красному щупу будет соответствовать плюс.

    Со стрелочными тестерами сложнее. Те из них, которые питаются от одной 1,5-вольтовой батарейки, для проверки светодиодов не годятся. Те же, у которых напряжение питания составляет от 3 до 12 В, подходят, но у них в режиме омметра полярность напряжения на щупах часто обратная. Проверить её можно другим прибором, работающим в режиме вольтметра. Только и на том и на другом подключите щупы правильно!

    Nikus пишет, что носит с собой мультиметр повсюду, кроме бассейна. Вы же, скорее всего, так не делаете, а необходимость узнать полярность светодиода может возникнуть внезапно. На помощь придёт распространённая трёхвольтовая батарейка типоразмера 2016, 2025 или 2032. У новой батарейки напряжение без нагрузки может достигать 3,7 В, поэтому лучше взять слегка разряженную, примерно для 2,8 В, так лучше для светодиода.

    В промышленной аппаратуре и в радиолюбительских конструкциях широко применяются индикаторные и сверхъяркие светодиоды (LED). Как и любые другие диоды, LED имеют два вывода – анод и катод (плюс и минус). Поэтому они должны подключаться с соблюдением полярности. Определить полярность светодиода можно несколькими способами:

    • путем измерений;
    • по внешнему виду (визуально);
    • подключением к источнику питания;
    • из технической документации.

    Как определить полярность тестером (мультиметром)

    Практически у всех профессионалов и у большинства радиолюбителей под рукой есть цифровые или стрелочные мультиметры. С их помощью можно легко определить полярность полупроводникового диода, проверить его работоспособность. Измерения нужно проводить в режиме омметра.

    У многих современных мультиметров есть специальный режим – «тест диода».

    Для определения полярности щупы тестера подключают к диоду и следят за показаниями прибора. Если прибор показывает «бесконечное» сопротивление, то щупы следует поменять местами. Если мультиметр покажет некоторое конечное значение сопротивления, это означает, что прибор подключен с соблюдением полярности, и мы определили, где у светодиода плюс и минус.

    Есть один важный нюанс. У некоторых стрелочных приборов полярность щупов в режиме измерения напряжения и в режиме омметра не совпадают.

    Такой особенностью обладают, например, старые тестеры ТЛ – 4М. Поэтому желательно проверить, нет ли расхождений в полярности тестера в различных режимах измерения с помощью другого прибора или вольтметра постоянного напряжения.

    Мультиметром можно воспользоваться и для определения полярности. Порядок действий такой же, как при определении плюса и минуса обычного диода. При исправном светодиоде и правильном его подключении он даже может начать светиться. Однако, этот способ определения полярности срабатывает далеко не всегда. Дело в том, что падение напряжения открытого светодиода может составлять 1.5 – 3.2 и более вольт. Это значительно больше, чем у обычного полупроводникового диода.

    Величина падения напряжения зависит от цвета и мощности светоизлучающего диода. Тестеры с низковольтным питанием не имеют на своих зажимах достаточного напряжения для открытия светодиода. Такими приборами измерения выполнить не удастся.

    Как определить полярность по внешнему виду

    Существует множество типов корпусов светодиодов. Широко распространены светоизлучающие диоды в цилиндрических корпусах диаметром 3, 5 и более миллиметров. Выпускается много SMD светодиодов для поверхностного монтажа, которые различаются как типом корпуса, так и размерами кристаллов. Мощные сверхъяркие светодиоды размещаются на теплоотводах и имеют планарные плоские выводы. Опытные специалисты без труда определяют назначение выводов по внешнему виду.

    Проще всего определять полярность мощных светодиодов. У них, как правило, выводы промаркированы знаками «+» и «-».

    Неплохо дело обстоит со светодиодами в цилиндрических корпусах. У них полярность можно определить по нескольким признакам. Например, внутри корпуса светоизлучающего диода можно рассмотреть два электрода имеющие разную площадь. У катода площадь электрода заметно больше. Этот электрод является минусом. Еще одним признаком, по которому можно определить катод цилиндрического led, это скос на юбке прибора. У новых выводы имеют различную длину. Более длинный вывод подсказывает, где плюс у светодиода (анод).

    Светодиоды для поверхностного монтажа тоже имеют отличительные признаки назначения выводов. Многие SMD LED имеют специальный скос (ключ) на одном из углов. Ключ указывает на минус (катод).

    На корпусах некоторых типов SMD светодиодов наносятся специальные символы позволяющие определить полярность прибора. Некоторые из них показаны на фото.

    Определение полярности путем подачи питания

    Наиболее наглядным способом определения полярности LED является подключение к источнику напряжения. Этот метод позволяет проверить исправность светодиода и определить его полярность.

    Для проведения «эксперимента» потребуется источник постоянного напряжения. Им может послужить блок питания или аккумуляторная батарея. Удобно использовать лабораторный блок питания с плавной регулировкой напряжения и вольтметр постоянного тока.

    Светодиод нужно подключить к блоку питания и постепенно поднимать напряжение. При правильном подключении он должен начать светиться. Если при достижении 3 – 4 вольт LED не начал светиться, следует изменить полярность подключения и повторить эксперимент. При зажигании светодиода не стоит продолжать увеличивать напряжение, т.к. он может сгореть.

    Вместо регулируемого блока питания, можно воспользоваться любой батареей напряжением 4.5 – 12 вольт. В качестве батареи можно использовать несколько элементов на 1.5 вольта, соединенных последовательно, аккумулятор от сотового телефона или автомобиля.

    Подключать светодиод к батарее напрямую нельзя. Он может выйти из строя.

    Для проверки работоспособности последовательно со светодиодом нужно подключить токоограничивающий резистор. Сопротивление резистора для маломощных светоизлучающих диодом может составлять от 680 Ом до нескольких кОм. Для мощных светодиодов подойдет резистор в несколько десятков Ом.

    Определение полярности по технической документации

    Исчерпывающую информацию о светодиодах можно получить из технической документации завода производителя. Она отражает данные о массе и габаритах led, его цоколевке и электрических параметрах. При крупных поставках такая документация обязательно имеется в сопроводительных документах.

    К сожалению, продавцы, торгующие в розницу, не всегда могут предоставить интересующие данные. К счастью, зная марку светоизлучающего прибора, информацию о назначении его выводов всегда можно найти в интернете.

    Итоги

    Мы рассмотрели несколько способов как определить плюс и минус светодиода. Их можно применять по одному, или перепроверять результат несколькими способами. Ведь каждый из них не является идеальным. Визуально и тем более по технической документации невозможно судить о работоспособности данного экземпляра LED. С помощью тестера трудно прозвонить мощный сверхъяркий светоизлучающий диод. Проверка путем подачи напряжения дает точный результат, но требует принятия мер предосторожности.

    Читать еще: