Как проверить светодиод мультиметром. Как проверить светодиод тестером

Как проверить диод мультиметром

Обычно выходят из строя силовые, выпрямительные диоды, т. к. через них проходит значительный прямой ток. Причиной неисправностей диодов может быть их перегрев, нарушение теплового контакта с радиатором или увеличение температуры окружающей среды, выход из строя других элементов схемы которые вызвали увеличение допустимого напряжение на диоде, низкое качество их исполнения.

Неисправность выпрямительных диодов может быть причиной повышения напряжения питания на компонентах схемы и возникновения дополнительных неисправностей. Отказ диода может выражаться в коротком замыкании между разными полупроводниками p-n слоя, отсутствию контакта между ними (обрыв) и появлению тока утечки.

Диод является полупроводником, работа которого основана на свойствах p-n перехода. Работа элемента заключается в том, что при прямом направлении анод (+) — катод (-) ток проходит через полупроводниковый переход, так как его сопротивление составляет всего несколько десятков Ом, а в противоположном направлении катод — анод (перевернутый диод) ток отсутствует, т. к. сопротивление перехода достаточно велико.

Используя это свойство p-n полупроводников не трудно проверить работоспособность диода мультиметром. На некоторых мультиметрах есть режим проверки диодов, отмечается он символом диода. При касании красным щупом прибора анода полупроводника, а отрицательного катода другим щупом, то на экране измерительного прибора, при исправном элементе, отобразится напряжение на переходе, в случае германиевых диодов от 0,3 до 0,7 В, и от 0,7 до 1 В для кремниевых полупроводников.

Режим проверки диодов на мультиметре

Различие величины прямого падения напряжения этих полупроводников зависят от различных сопротивлений переходов. Если перевернуть щупы, к положительному аноду прикоснуться чёрным щупом, а к отрицательному катоду красным, то дисплей отобразит падение напряжения близкое к нулю, (в случае рабочего элемента). Если у мультиметра отсутствует такой режим проверки, тогда работоспособность элемента проверяется в режиме сопротивления.

Ставят переключатель мультиметра в положении измерения сопротивлений 1 Ком, и далее красный щуп прикладывают к аноду элемента, а чёрный к катоду. Экран прибора должен отобразить значение сопротивления прямого перехода для исправного диода от десятков до сотен Ом, что зависит от типа полупроводника. Если материал полупроводника германий, то сопротивление прямого перехода меньше, чем у кремниевых элементов.

Если щупы перевернуть, то сопротивление p-n перехода будет велико (при исправном полупроводнике) от нескольких сотен Ком до Мом. Когда сопротивление обратного перехода заметно ниже, тогда можно говорить о недопустимом токе утечки и неисправном элементе.

Как проверить светодиод, стабилитрон, диод Шоттки мультиметром

Светодиоды проверяются таким же образом, как и силовые диоды — на сопротивление. При прямом подключении щупов прибора к светодиоду дисплей покажет небольшое сопротивление. При этом светодиод может иметь тусклое свечение. Если поменять щупы, то сопротивление перехода будет велико.

Диод Шоттки проверяется способом проверки обычного диода. Стабилитрон тоже проверяется в разных положениях электродов. Но этого для проверки стабилитронов недостаточно. Мультиметр может показать допустимые значения сопротивлений в обоих направлениях перехода, а напряжение стабилизации будет отличаться от необходимого значения.

Простая схема проверки стабилитрона

Для проверки напряжения стабилизации нужно собрать простейшую схему с токогасящим сопротивлением. Напряжение источника питания обычно берется на 2 — 3 В выше напряжения стабилизации стабилитрона. В качестве примера возьмем стабилитрон Д814Б с напряжением стабилизации 9 В и током стабилизации 5 ма. Ограничительный резистор можно приблизительно рассчитать по формуле:

R = U1-U2/I = 12 -9/0,005 = 600 Ом.

I – номинальный ток стабилитрона.

Поставив такое сопротивление в схему проверки стабилитрона, меряют напряжение стабилизации на стабилитроне, оно должно быть 9 В с учетом отклонения + 0,5 — 1 В, то есть напряжение стабилизации должно иметь значение 8 — 9,5 Вольт.

Как проверить диодный мост мультиметром

Простой диодный мост состоит из четырех диодов, собранных по мостовой схеме и предназначен для первичного выпрямления переменного напряжения. В случае грубой проверке диодного моста можно измерить сопротивление переходов отдельных диодов как обычно. Но тогда ток утечки нельзя будет проверить.

Для проверки этого важного параметра нужно отсоединить любой электрод полупроводника от электрической схемы. Проверить наличие тока утечки отдельных силовых диодов, не отключая их от схемы, возможно по разнице температуры корпусов полупроводников. У неисправного полупроводника температура корпуса будет выше, чем у исправных элементов.

Для такого метода проверки диодов на ток утечки важно чтобы они были отдельно стоящими и без радиаторов. Руками (при выключенном источнике питания) проверить разницу температуры не всегда получается. Поэтому температуру лучше измерять датчиком мультиметра, который имеет такой режим. Грубо проверить диод мультиметром, не выпаивая из платы можно обычным способом, и в большинстве случаев этого вполне достаточно.

Защитный диод — гость нашего обзора полупроводников.

Мощность помех, влияющих на уровень напряжения в приборе, может быть различна. Для противостояния высокоэнергетическим импульсам возможно применение газовых разрядников и защитных тиристоров. Чтобы обезопаситься от средне- и маломощных воздействий больше подойдут защитные диоды и варисторы.

Защитный диод , наиболее часто выполняемый из кремния, может носить название:

Супрессора;
Ограничительного стабилитрона;
Диодный предохранитель;
TVS-диода;
Трансила;
Полупроводникового ограничителя напряжений (ПОН) и т.д.

Зачастую супрессор становится одной из составных частей импульсного питающего блока, поскольку в случае неисправности блока супрессор может защитить его от перенапряжения. Изначально защитный диод был создан в качестве страховки от атмосферных электрических воздействий на приборы.

Существует несколько сфер современного применения ограничительных стабилитронов:

Защита наземных приборов от воздействия природных явлений (удары молний);
Защита авиатехники;
Страховка от воздействия импульсов электрической природы при неисправности питающего блока.

Принципы действия

Защитный диод обладает специфической ВА характеристикой, отличающейся нелинейностью. При условии, что размер амплитуды импульса окажется больше допустимого, то это повлечёт за собой так называемый «лавинный пробой». Иными словами, размер амплитуды будет нормирован, а все излишки будут выведены из сети через защитный диод.

Рис 1 Защитный диод- принцип работы полупроводника

Принцип работы TVS-диода предполагает, что до момента возникновения опасности диодный предохранитель никоим образом не оказывает влияние на сам прибор и его функциональные свойства. Таким образом, необходимо отметить, что выявляется ещё одно название для защитного диода —

Существует два типа ограничительных стабилитронов:

Симметричные.

Защитный диод, двунаправленный приспособленный для работы в сетях с переменным током.

Несимметричные.

Применимы только для сетей с постоянным током, поскольку имеют однонаправленный рабочий режим. Способ подключения несимметричного защитного диода не соответствует стандартному. Его анод соединяется с минусовой шиной, а катод — с плюсовой. Положение получается условно перевёрнутым.

Кодировка защитных диодов, относящихся к симметричным, включает в себя литеры «С » или «СА «. У несимметричных диодных предохранителей имеется цветная маркировка в виде полосы на стороне катодного вывода.

Корпус каждого защитного диода также снабжён маркировочным кодом, в сжатом виде отображающим все значимые параметры.

Если входной уровень напряжения у диода увеличится, то стабилитрон в течение очень краткого временного отрезка уменьшит показатель внутреннего сопротивления. Сила тока в этот момент, напротив, возрастёт, а предохранитель перегорит. Поскольку действует защитный диод практически моментально, целостность основной схемы не нарушается. На деле, быстрая реакция на переизбыток напряжения является самым главным достоинством TVS-диода .

Значимые характеристики защитных диодов

Uпроб . (пробоя)

Значение напряжения, при котором происходит открытие диода и уведение потенциала к общему проводу. Дополнительное синонимичное обозначение — VBR.

Iобр .

Максимальный обратный ток утечки. Имеет маленькое значение, измеряемое в микроамперах, и функциональность устройства от него практически не зависит. Дополнительное обозначение — IR.

Uобр .

Значение является показателем постоянного обратного напряжения. VRWM.

U огр.имп.

Наибольшее значение по импульсному напряжению ограничения. VCL, VCmax.

Iогр.max.

Наибольшее значение пикового импульсного тока. Иначе это показатель наибольшей силы безопасного для защитного диода токового импульса. Для наиболее действенных ограничительных стабилитронов данное значение может составлять сотни ампер. IPP.

Pимп.

Показатель наибольшего значения допустимой импульсной мощности. К сожалению данный параметр крайне зависим от длительности импульса.

Рис 2 ВА характеристики защитного диода

Уровень мощности у защитных диодов неодинаков. Тем не менее, если исходных данных по этому параметру у супрессора недостаточно, его спокойно можно скомбинировать ещё с одним или несколькими полупроводниками, что положительно скажется на общем уровне мощности.

TVS-диод может выполнять функцию стабилитрона. Но прежде необходимо проверить его максимально рассеиваемую мощность и динамический ток при Imax. и Imin.

Проверка целостности защитного диода

Проверка на целостность защитного, как и выпрямительного (в том числе силового), диода осуществляется мультиметром (как вариант, можно применить омметр). Использовать прибор с этой целью можно только в режиме прозвонки.

Рис 3 Проверка защитного диода

Когда мультиметр готов, необходимо щупами соединить его с выводами супрессора (положительный-красный с анодом, отрицательный-чёрный с катодом). Когда это будет сделано, на дисплее тестирующего устройства высветится число обозначающее пороговое напряжение проверяемого диодного предохранителя. При смене полярности подключения должна высветиться бесконечная величина сопротивления. Если всё так и вышло, то элемент исправен.

В случае выявления утечки во время смены полюсов, можно говорить о дисфункциональности элемента и необходимости его замены. Аналогично можно проверить защитный диод автомобильного генератора.

Основные качества TVS-диодов

Способность стабильно функционировать в условиях обратного напряжения;
Обратные токи должны быть на самом деле минимальны, чтобы никак не влиять на функциональность прибора в целом.
Скорость реакции на быстрое критическое воздействие должна находиться на минимально возможном уровне.
Максимально возможный показатель по уровню рассеиваемой мощности.

Но, в качестве итога, необходимо признать, что выполнение одного условия зачастую влечёт за собой нарушение другого.

Помимо этого, TVS-диод в принципе нельзя отнести к числу идеальных защитных ограничителей. Так, например, защитные диоды супрессоры в положении «выключено» можно характеризовать достаточно большими обратными токами. Далее, вызывает неодобрение резкость при смене режимов. Наибольшей же проблемой считается то, что в ограничивающем режиме уровень напряжения находится в прямой зависимости от силы тока.

Необходимо помнить, что все даваемые производителем характеристики диода являются таковыми только в конкретных температурных условиях. При более высоких температурах допустимая пиковая мощность и токи уменьшатся.

Впрочем, несмотря даже на такие недостатки, диодные предохранители всё-таки оказываются лучше приборов, устройств и элементов с аналогичным назначением .

Области применения защитных диодов

Существуют несколько направлений, в которых может применяться супрессор:

Силовая электроника (источник питания с постоянным напряжением, драйвер электродвигателя, инвентор и т.д.);
Телекоммуникации;
Схемы управления (сохранность входов и выходов операционного усилителя, транзисторных затворов, входных и выходных линий и т.д.);
Цифровой интерфейс.

Как правильно подобрать защитный диод?

Применение следующих правил поможет избежать проблем с покупкой защитного диода. Чтобы не ошибиться в выборе, необходимо:

Определиться с типом напряжения (будет оно переменным или постоянным?);
TVS потребуется одно- или двунаправленный;
Узнать каков уровень номинального напряжения на линии, которую надо будет защищать;
Осведомиться о максимальном значении Iогр. и Uогр.max. в условиях нагрузки;
Выявить верхнюю и нижнюю температурную границу, при которой будет работать прибор;
Решить, каким образом будет монтироваться элемент (поверхностно/с помощью отверстий);
С опорой на все выявленные данные необходимо определиться с подходящей серией и оптимальным вариантом диода.

Кроме того, нужно учесть:

Насколько велико обратное напряжение диода (оно должно превышать номинальное напряжение схемы, если данный момент не учитывается, то диод будет «включаться» даже не имея на то причин);
Уровень Uогр. обязан быть меньше Umax. на линии, которую требуется защищать;
Что даже если диод выбран в соответствии со всеми нуждами, его действие всё равно нужно проверить во всём необходимом температурном диапазоне;
Удостовериться в том, что размеры диода и прочие нюансы позволяют его адекватный монтаж.

Светодиоды (СД) широко применяются в электротехнике. Используются в промышленном и бытовом освещении, а также в качестве индикаторов и подсветки. Они значительно надежней других источников света, но также могут становиться неработоспособными.

У вас может возникнуть вопрос – как проверить светодиодную лампочку? Существует ряд методов, позволяющих проверить рабочее состояние СД. Остановимся на них более подробно.

Проверка мультиметром

Каждый светодиод обладает своими техническими характеристиками. К ним относится мощность, значение светового потока, величина тока и напряжения. В инструкции изготовителя обязательно указано напряжение, которое зависит от материала и цвета. Например, значение данного параметра у красных СД равняется 1,5–2 В, у зеленых – 1,9–4 В, белых – приблизительно 3–3,5 В. Эти значения возможно проверить при помощи прибора мультиметра.

Чтобы испытать работоспособность светодиода мультиметром, необходимо сделать следующее:

Переключить тумблер прибора в режим проверки диода;
Подсоединить контактную часть мультиметра к светодиоду;
Проверяйте полярность СД. Контактная часть красного цвета присоединяется к аноду, а черная – к катоду. Если подключение правильное – LED засветится. Если неправильное – значения показаний прибора не изменятся.

Чтобы зафиксировать свечение СД, необходимо уменьшить освещение до минимума. Если такая возможность отсутствует, придерживайтесь значения показаний мультиметра. Оно составит показание, отличное от 1.

Проверить светодиод мультиметром можно еще проще. Для этого необходимо прозванивать СД. В приборе имеется опция проверки транзисторов. Для секции PNP катод вставьте в отверстие С, а анод в Е. Наглядное изображение приведено на рисунке ниже.

Как проверить подручными материалами?

Также можно испытать исправность СД, применив led-tester, в способе работы которого используется принцип подачи питания на светодиод батарейки крона или нескольких пальчиковых, имеющих параллельное соединение.

Ненужное зарядное устройство может послужить вам для проверки неисправности LED. Для создания такого тестера для проверки светодиодов вам придется отсечь штекер подсоединения к телефону и зачистить контакт. Используя красный провод в качестве плюса, подключите его к аноду, а черный (минус) подсоедините к катоду. В случае достаточного напряжения светодиод загорится.

Для испытания более мощных диодов вам может послужить обычный фонарик, точнее, его зарядное устройство. С его помощью можно проверить исправность светодиодных ламп или светодиодную ленту.

Проверка исправности СД в фонаре

Для этого нужно разукомплектовать фонарь, отсоединив плату со светодиодами. Используем tester, снабженный щупами, которые подсоединены к разъему PNP. Необходимость в выпаивании LED с платы отсутствует, поскольку для проверки светодиодных ламп достаточно прикоснуться щупом непосредственно к микросхеме. Единственное, что нужно учитывать – полярность.

Неисправный СД можно вычислить с помощью замера сопротивления в схеме. Если прозвонка дала нулевое значение этого параметра в параллельном подключении LED, можно сделать вывод, что как минимум один из СД поврежден. Затем можно использовать любой из приведенных нами способов по проверке.

Как самостоятельно сконструировать щуп?

Когда возникла необходимость срочно проверить светодиод тестером, а укомплектованного прибора нет под рукой, можно изготовить его самостоятельно. Для этого необходимо несколько игл и луженый провод диаметром 0,2 мм. Его можно изъять из многожильного кабеля. Плотно обматываем вокруг иглы провод и запаиваем. Рекомендуем воспользоваться никелированной иглой. В этом случае паять будет проще.

Инфракрасные СД

Наверняка у каждого человека в квартире имеется как минимум один пульт дистанционного управления. Рано или поздно приходит день, когда пульт перестает выполнять свои функции (передача сигнала в фотоприемник). После проверки батареек наиболее вероятной причиной повреждения может стать неисправный светодиод.

Протестировать инфракрасный LED можно следующим образом. Поверните дистанционный пульт СД в сторону фотоаппарата. Для этого подойдет любой гаджет с фотокамерой. Инфракрасное излучение невозможно увидеть, но при использовании этих устройств ситуация в корне поменяется. В случае работоспособности светодиода на экране появится кратковременное свечение фиолетового оттенка.

Еще один тестер светодиодов, главным элементом которого является инфракрасный фотодиод – осциллограф. При попадании инфракрасного излучения на поверхность фотоэлемента на его выходе создается напряжение. Для проверки СД его необходимо подсоединить к открытому входу осциллографа. Затем следует направлять его излучение на чувствительную зону фотодиода.

Работоспособный LED покажет импульсы на мониторе осциллографа.

Часто у мастеров возникает необходимость проверить на исправность такой радиоэлемент, как полупроводниковый диод. Его назначение состоит в том, чтобы пропускать ток при его протекании в одном направлении (от анода к катоду) и не пропускать при протекании его в обратном направлении (от катода к аноду). Это свойство объясняет само название полупроводник. В этом и состоит суть проверки диода: он должен выполнять заданные функции так, как требуется в схеме.

Пороговое значение напряжения

Одна из основных характеристик полупроводниковых элементов - пороговое значение напряжения , то есть значение прикладываемого напряжения к элементу в прямом включении, при котором через него начинает протекать ток. Для разных типов диодов это напряжение имеет разные диапазоны значений. Для германиевых этот диапазон составляет от 0,3 до 0,7 вольта, для кремниевых - от 0,7 до 1,0 вольта. По этому значению судят об исправности полупроводникового диода.

Диоды могут выходить из строя по разным причинам . Наиболее распространенные из них: протекание повышенного тока через схему, превышение максимального значения обратного напряжения и другие (например, тепловое или механическое воздействие). Основные неисправности этих полупроводников - пробой и обрыв. Обе неисправности можно выявить с помощью мультиметра. При пробое подключенный к элементу мультиметр в режиме измерения сопротивления показывает минимальное сопротивление порядка единиц Ом. При обрыве измерительный прибор в том же режиме покажет бесконечное сопротивление как при прямом, так и при обратном подключении.

Проверка измерителем

Перед началом работы любые типы элементов нуждаются в проверке. Не пренебрегайте этим правилом. Существует несколько способов проверить диод:

Диагностика исправности стабилитрона

Стабилитроном называется полупроводниковый элемент , стабилизирующий напряжение в довольно узком диапазоне. При этом через него могут протекать разные токи как большие, так и маленькие. Диапазон стабилизации стабилитрона по напряжению обычно ограничен сотней милливольт. Конструктивно стабилитрон представляет собой диод, и в прямом включении он так и работает. Стабилизацию напряжения он производит при подаче на него напряжения в обратном включении. Проверить исправность стабилитрона мультиметром можно точно так же, как и исправность обычного диода.

Необходимо собрать небольшую схему . Для этого нужно последовательно соединить регулируемый источник питания (он должен показывать напряжение и ток через нагрузку), токоограничивающее сопротивление (номиналом от одного до 10 кОм, мощность рассеивания зависит от напряжения стабилизации, но берите не менее 0,125 Вт) и стабилитрон. Катод стабилитрона подключается к плюсу источника питания, анод соединяется с токоограничивающим резистором. Далее выполните следующие действия:

Подключите мультиметр к стабилитрону (красный щуп к катоду, черный к аноду), переключите его в режим определения постоянного напряжения и выберите диапазон измерения до 200 В.
На источнике питания установите минимальное напряжение.
Включите источник питания и постепенно увеличивайте уровень напряжения на нем.
Как только увидите, что начал протекать ток через схему, прекратите регулировку источника питания и отследите на мультиметре напряжение стабилизации стабилитрона.

При проверке элементов внутри схем возникают некоторые трудности с определением их характеристик, так как измерительный прибор тестирует все части схемы, включенные между его измерительными щупами. Таким образом, нужно исключить возможные варианты протекания тока в схеме, в которую установлен нужный элемент. Самый простой вариант - выпаять один из выводов нужного вам для проверки диода. Тогда результаты измерения будут достоверными. После проведения выпаивания одного из выводов элемента можно проверить его любым из перечисленных выше способов.

Если выпаять один из выводов проблематично, отключите источник питания схемы и попробуйте проверить диод, не выпаивая его. При этом в схеме не должно быть элементов, шунтирующих проверяемый элемент. Результаты проверки также должны быть достоверны.

Светодиод — достаточно нежный полупроводниковый прибор. Если ток через его станет критически большим чем номинальный, то начнется перегрев и тепловое разрушение кристалла не заставит себя долго ждать. Поэтому прежде чем проверять светодиод на исправность, приготовьтесь быть очень осторожным, чтобы случайно не испортить рабочую деталь.

Небольшие круглые светодиоды рассчитаны на рабочее напряжение в пределах 2 - 4 вольт, а именно: красные, желтые и зеленые — до 2,2 вольт, а белые и синие — до 3,6 вольт. Рабочий номинальный ток маленького круглого светодиода обычно не превышает 10 — 20 миллиампер, имейте это ввиду.

Способ проверки №1. Источник питания на 5 или 12 вольт и резистор

Итак, чтобы проверить светодиод, сначала необходимо определиться, чем вы будете пользоваться для проверки. Если под рукой нет мультиметра, то первым делом можно взять взять с известным напряжением в пределах от 5 до 12 вольт, но не спешить подключать к нему светодиод.

Следующим шагом необходимо будет взять , номинал которого ограничит ток при данном напряжении на уровне 5-10 мА. Что это значит? Это значит, что если в последовательной цепи с резистором на светодиод придется падение напряжения как надо - около 2 вольт, то на резистор придется 3 или 10 вольт (для 5 или для 12 вольтного источника питания), следовательно для тока порядка 5 мА, по закону Ома, потребуется резистор номиналом 600 Ом или 2000 Ом.

Подберите близкий номинал из имеющихся у вас, например 560 Ом или 2,2 кОм — для источника питания на 5 или на 12 вольт соответственно. Подключите светодиод через резистор последовательно к источнику питания.

Если вы имеете дело с круглым или с прямоугольным выводным светодиодом, то длинная его ножка, присоединенная к тому внутреннему электроду, который выглядит менее крупным — это анод, он подключается к плюсу источника питания. Короткая ножка — к минусу источника питания, с ее стороны круглая линза светодиода возле основания имеет плоский срез.

Присоедините резистор к длинной плюсовой ножке светодиода, и всю цепь подключите к источнику питания — на короткую ножку минус, на резистор - плюс. Если ножки обрезаны и не ясно, какая из них была длинная, то минус подключается к тому электроду, который внутри линзы видится более крупным. Итак, если светодиод исправен, то он засветится.

Способ проверки №2. Мультиметр с функцией измерения hFE

Есть и второй, совсем простой способ проверки светодиода с ножками, если у вас в хозяйстве есть .

В этом случае достаточно воткнуть светодиод в отверстия «С» и «Е» гнезда проверки транзисторов: в разъем для PNP - длинной ножкой в «Е», короткой — в «С», или в разъем для NPN - длинной ножкой в «С», короткой — в «E».

Исправный светодиод засветится, поскольку прибор подаст на него напряжение порядка 1,5 вольт, чего будет достаточно для слабой, но видимой на глаз засветки светодиода, чтобы понять, что он исправен.

Способ проверки №3. Прозвонка светодиода мультиметром как обычного диода

Наконец, третий способ. Поскольку светодиод — это в первую очередь полупроводниковый диод, то и прозвонить его можно как обычный диод. Просто включите мультиметр в режим прозвонки диодов, и проверьте свой светодиод, прикоснувшись к его выводам щупами тестера.

Исправный светодиод даже немного засветится, а на дисплее мультиметра вы увидите значение падения напряжения на P-N-переходе в вольтах. Конечно, мощный светодиод, рассчитанный на относительно большое напряжение так не проверить, придется пользоваться первым способом, но маломощные и даже , можно легко проверять таким нехитрым способом даже с условиях, когда они намертво смонтированы на печатной плате.

Андрей Повный