Как проверить инфракрасный диод: Инфракрасные диоды: проверка работоспособности, обзор

Содержание

Инфракрасные диоды: проверка работоспособности, обзор

 

Сегодня в радиоэлектронике имеются самые разнообразные изделия, применяемые для создания качественной и эффективной подсветки. Одним из таких изделий является инфракрасный тип диода.

Чтобы использовать его для создания подсветки, необходимо знать не только то, где они применяются, но и их особенности. Разобраться в данном вопросе поможет эта статья.

Особенности диодов, работающих в инфракрасном диапазоне

Инфракрасные светодиоды (сокращенно называются ИК диоды) — это полупроводниковые элементы электронных схем, которые при прохождении через них тока излучают свет, находящийся в инфракрасном диапазоне.

Обратите внимание! Инфракрасное излучение является невидимым для человеческого глаза. Это излучение можно засечь только путем применения стационарных видеокамер или же видеокамер мобильных телефонов. Это один из способов проверить, работает ли диод в инфракрасном спектре излучения.

Мощные светодиоды (например, лазерный вид) инфракрасного спектрального диапазона производятся на базе квантоворазмерных гетероструктур. Здесь применяется лазер FP-типа. В результате чего мощность светодиодов стартует с отметки 10мВ, а ограничивающим порогом служит 1000мВ. Корпуса для данного рода изделий подходят как 3-pin-типа, так и HHL. Излучение в результате этого оказывается в спектре от 1300 до 1550нм.

Структура ИК-диода

В результате такой структуры лазерный мощный диод служит отличным источником излучения, благодаря чему его часто используют в волоконно-оптической системе передачи информации, а также во многих других сферах, о которых речь пойдет немного ниже.

Лазерный инфракрасный тип диода является источником мощного и концентрированного лазерного излучения. В его работе применяется, соответственно, лазерный принцип работы.
Мощные диоды (лазерный тип) имеют следующие технические характеристики:

Обратите внимание! Из-за того, что изделие излучает свет в инфракрасном диапазоне, то такие привычные характеристики, как освещенность, мощность испускаемого светового потока и т. п. здесь не подходят.

Графическое отображение телесного угла в 1 ср

  • такие светодиоды способны генерировать волны, находящиеся в диапазоне 0,74- 2000 мкм. Этот диапазон служит той гранью, когда излучение и свет имеют условное деление;
  • мощности генерируемого излучения. Этот параметр отражает количество энергии в единицу времени. Такая мощность дополнительно привязывается к габаритам излучателя. Данный параметр измеряется в Вт с единицы имеющейся площади;
  • интенсивность излучаемого потока в рамке сегмента объемного угла. Это достаточно условная характеристика. Она связана с тем, что с помощью оптических систем испускаемое диодом излучение собирается и потом направляется в требуемую сторону. Данный параметр измеряется в ВТ на стерадианы (Вт/ср).

В некоторых ситуациях, когда нет необходимости в наличии постоянного потока энергии, а достаточны импульсные сигналы, вышеописанное строение и характеристики позволяют увеличить мощность энергии, излучаемой элементом радиосхемы, в несколько раз.

 

Обратите внимание! Иногда в характеристиках инфракрасных диодов выделяют показатели для непрерывного и импульсного режима работы.

Как проверить работоспособность

Проверка ИК диода

При работе с данным элементом электросхемы нужно знать, как проверить его работу. Так, как уже говорилось, визуально проверить наличие этого излучения можно с помощью видеокамер. Здесь можно оценивать работоспособность при помощи обычных видеокамер мобильных телефонов.

Обратите внимание! Использование видеокамер является самым простым способом проверки.

Такой ИК-элемент в дистанционном пульте проверяется легко, его просто следует направить на телевизор и нажать на кнопку. При исправности системы, диод вспыхнет и телевизор включится.
А вот эмпирически проверить работоспособность подобного светодиода можно с помощью специального оборудования. Для этих целей подойдет тестер. Чтобы проверить светодиод, тестер следует подключить к его выводам и установить на пределе измерения mOm.

После этого смотрим на него через камеру, к примеру через мобильный телефон. Если на экране виден луч света, значит все в порядке. Вот и вся проверка.

Область применения ИК диодов

На данный момент времени светодиоды инфракрасного спектра применяются в следующих областях:

  • в медицине. Такие элементы радиосхем служат качественным и эффективным источником для создания направленной подсветки разнообразного медицинского оборудования;
  • в охранных системах;
  • в системе передачи информации с помощью оптоволоконных кабелей. Благодаря своему особому строению данные изделия способны работать с многомодовым и одномодовым оптоволокном;
  • исследовательская и научная сферы. Подобная продукция востребована с процессах накачивания твердотельных лазеров в ходе научных исследованиях, а также подсветки;
  • военная промышленность. Здесь они имеют такое же широкое применение в качестве подсветки, как и в медицинской сфере.

Помимо этого, такие диоды встречаются в различном оборудовании:

  • устройства для дистанционного управления техникой;

ИК диод в пульте дистанционного управления

  • разнообразные контрольно-измерительные оптические приборы;
  • беспроводные линии связи;
  • коммутационные оптронные устройства.

Как видим, сфера применения данной продукции впечатляющая. Поэтому приобрести такие диодные комплектующие для своей домашней лаборатории можно без особых проблем, они в избытке продаются на рынке и в специализированных магазинах.

Заключение

Сегодня в эффективности инфракрасных мощных светодиодов не приходиться сомневаться. Это подтверждается тем фактом, что такие элементы электрических систем имеют обширный диапазон применения. Благодаря своему строению ИК светодиоды отличаются безупречными эксплуатационными характеристиками и качественной работой.

 

Как проверить инфракрасный диод — Инженер ПТО

Проверка светодиода мультиметром является наиболее простым и правильным способом определения его работоспособности. Цифровой мультиметр (тестер) – это многофункциональный измерительный прибор, возможности которого отражены в позициях переключателя на передней панели. На работоспособность светодиоды проверяются при помощи функций, присутствующих в любом тестере. Методы проверки рассмотрим на примере цифрового мультиметра DT9208A. Но сначала немного затронем тему причин неисправности новых и выхода из строя старых светоизлучающих диодов.

Основные причины неисправности и выхода из строя светодиодов

Особенность любого излучающего диода – низкий предел обратного напряжения, который лишь на несколько вольт превышает падение на нём в открытом состоянии. Любой электростатический разряд или неверное подключение в ходе наладки схемы может стать причиной выхода LED (аббревиатура от англ. Light-emitting diode) из строя. Сверхъяркие малоточные светодиоды, применяемые в роли индикаторов питания различных устройств, часто перегорают в результате скачков напряжения. Их планарные аналоги (SMD LED) широко используются в лампах на 12 В и 220 В, лентах и фонариках. В их исправности также можно убедиться с помощью тестера.

Стоит отметить, что небольшая доля бракованных (около 2%) светодиодов поставляется от производителя.

Поэтому дополнительная проверка светодиода тестером перед монтажом на печатную плату не помешает.

Методы диагностики

Простейшим способом, которым чаще всего пользуют радиолюбители, является проверка светоизлучающих диодов мультиметром на работоспособность при помощи щупов. Способ удобен для всех типов светоизлучающих диодов, независимо от их исполнения и количества выводов. Установив переключатель в положение «прозвонка, проверка на обрыв», щупами касаются выводов и наблюдают за показаниями. Замыкая красный щуп на анод, а черный на катод исправный светодиод должен засветиться. При смене полярности щупов на экране тестера должна оставаться цифра 1.

Свечение излучающего диода во время проверки будет небольшой и на некоторых светодиодах при ярком освещении может быть незаметно.

Для точной проверки многоцветных LED с несколькими выводами необходимо знать их распиновку. В противном случае придется наугад перебирать выводы в поисках общего анода или катода. Не стоит бояться тестировать мощные светодиоды с металлической подложкой. Мультиметр не способен вывести их из строя, путём замера в режиме прозвонки.

Проверку светодиода мультиметром можно выполнить без щупов, используя гнёзда для тестирования транзисторов. Как правило, это восемь отверстий, расположенных в нижней части прибора: четыре слева для PNP транзисторов и четыре справа для NPN транзисторов. PNP транзистор открывается подачей положительного потенциала на эмиттер «Е». Поэтому анод нужно вставить в гнездо с надписью «Е», а катод – в гнездо с надписью «С». Исправный светодиод должен засветиться. Для тестирования в отверстиях под NPN транзисторы нужно сменить полярность: анод — «С», катод – «Е». Таким методом удобно проверять светодиоды с длинными и чистыми от припоя контактами. При этом неважно, в каком положении находится переключатель тестера. Проверка инфракрасного светодиода происходит также, но имеет свои нюансы из-за невидимого излучения. В момент касания щупами выводов рабочего ИК светодиода (анод – плюс, катод – минус) на экране прибора должно высветиться число около 1000 единиц.

При смене полярности на экране должна быть единица.

Для проверки ИК диода в гнёздах тестирования транзисторов дополнительно придётся задействовать цифровую камеру (смартфон, телефон и пр.) Инфракрасный диод вставляют в соответствующие отверстия мультиметра и сверху на него направляют камеру. Если он в исправном состоянии, то ИК излучение будет отображаться на экране гаджета в виде светящегося размытого пятна.

Проверка мощных SMD светодиодов и светодиодных матриц на работоспособность кроме мультиметра требует наличия токового драйвера. Мультиметр включают последовательно в электрическую цепь на несколько минут и следят за изменением тока в нагрузке. Если светодиод низкого качества (или частично неисправный), то ток будет плавно нарастать, увеличивая температуру кристалла. Затем тестер подключают параллельно нагрузке и замеряют прямое падение напряжения. Сопоставив измеренные и паспортные данные из вольт-амперной характеристики можно сделать вывод о пригодности LED к эксплуатации.

Сегодня в радиоэлектронике имеются самые разнообразные изделия, применяемые для создания качественной и эффективной подсветки. Одним из таких изделий является инфракрасный тип диода.

Чтобы использовать его для создания подсветки, необходимо знать не только то, где они применяются, но и их особенности. Разобраться в данном вопросе поможет эта статья.

Особенности диодов, работающих в инфракрасном диапазоне

Инфракрасные светодиоды (сокращенно называются ИК диоды) — это полупроводниковые элементы электронных схем, которые при прохождении через них тока излучают свет, находящийся в инфракрасном диапазоне.

Обратите внимание! Инфракрасное излучение является невидимым для человеческого глаза. Это излучение можно засечь только путем применения стационарных видеокамер или же видеокамер мобильных телефонов. Это один из способов проверить, работает ли диод в инфракрасном спектре излучения.

Мощные светодиоды (например, лазерный вид) инфракрасного спектрального диапазона производятся на базе квантоворазмерных гетероструктур. Здесь применяется лазер FP-типа. В результате чего мощность светодиодов стартует с отметки 10мВ, а ограничивающим порогом служит 1000мВ. Корпуса для данного рода изделий подходят как 3-pin-типа, так и HHL. Излучение в результате этого оказывается в спектре от 1300 до 1550нм.

В результате такой структуры лазерный мощный диод служит отличным источником излучения, благодаря чему его часто используют в волоконно-оптической системе передачи информации, а также во многих других сферах, о которых речь пойдет немного ниже.
Лазерный инфракрасный тип диода является источником мощного и концентрированного лазерного излучения. В его работе применяется, соответственно, лазерный принцип работы.
Мощные диоды (лазерный тип) имеют следующие технические характеристики:

Обратите внимание! Из-за того, что изделие излучает свет в инфракрасном диапазоне, то такие привычные характеристики, как освещенность, мощность испускаемого светового потока и т.п. здесь не подходят.

  • такие светодиоды способны генерировать волны, находящиеся в диапазоне 0,74- 2000 мкм. Этот диапазон служит той гранью, когда излучение и свет имеют условное деление;
  • мощности генерируемого излучения. Этот параметр отражает количество энергии в единицу времени. Такая мощность дополнительно привязывается к габаритам излучателя. Данный параметр измеряется в Вт с единицы имеющейся площади;
  • интенсивность излучаемого потока в рамке сегмента объемного угла. Это достаточно условная характеристика. Она связана с тем, что с помощью оптических систем испускаемое диодом излучение собирается и потом направляется в требуемую сторону. Данный параметр измеряется в ВТ на стерадианы (Вт/ср).

В некоторых ситуациях, когда нет необходимости в наличии постоянного потока энергии, а достаточны импульсные сигналы, вышеописанное строение и характеристики позволяют увеличить мощность энергии, излучаемой элементом радиосхемы, в несколько раз.

Обратите внимание! Иногда в характеристиках инфракрасных диодов выделяют показатели для непрерывного и импульсного режима работы.

Как проверить работоспособность

Проверка ИК диода

При работе с данным элементом электросхемы нужно знать, как проверить его работу. Так, как уже говорилось, визуально проверить наличие этого излучения можно с помощью видеокамер. Здесь можно оценивать работоспособность при помощи обычных видеокамер мобильных телефонов.
Обратите внимание! Использование видеокамер является самым простым способом проверки.

Такой ИК-элемент в дистанционном пульте проверяется легко, его просто следует направить на телевизор и нажать на кнопку. При исправности системы, диод вспыхнет и телевизор включится.
А вот эмпирически проверить работоспособность подобного светодиода можно с помощью специального оборудования. Для этих целей подойдет тестер. Чтобы проверить светодиод, тестер следует подключить к его выводам и установить на пределе измерения mOm. После этого смотрим на него через камеру, к примеру через мобильный телефон. Если на экране виден луч света, значит все в порядке. Вот и вся проверка.

Область применения ИК диодов

На данный момент времени светодиоды инфракрасного спектра применяются в следующих областях:

  • в медицине. Такие элементы радиосхем служат качественным и эффективным источником для создания направленной подсветки разнообразного медицинского оборудования;
  • в охранных системах;
  • в системе передачи информации с помощью оптоволоконных кабелей. Благодаря своему особому строению данные изделия способны работать с многомодовым и одномодовым оптоволокном;
  • исследовательская и научная сферы. Подобная продукция востребована с процессах накачивания твердотельных лазеров в ходе научных исследованиях, а также подсветки;
  • военная промышленность. Здесь они имеют такое же широкое применение в качестве подсветки, как и в медицинской сфере.

Помимо этого, такие диоды встречаются в различном оборудовании:

  • устройства для дистанционного управления техникой;

ИК диод в пульте дистанционного управления

  • разнообразные контрольно-измерительные оптические приборы;
  • беспроводные линии связи;
  • коммутационные оптронные устройства.

Как видим, сфера применения данной продукции впечатляющая. Поэтому приобрести такие диодные комплектующие для своей домашней лаборатории можно без особых проблем, они в избытке продаются на рынке и в специализированных магазинах.

Заключение

Сегодня в эффективности инфракрасных мощных светодиодов не приходиться сомневаться. Это подтверждается тем фактом, что такие элементы электрических систем имеют обширный диапазон применения. Благодаря своему строению ИК светодиоды отличаются безупречными эксплуатационными характеристиками и качественной работой.

Чтобы проверить светодиод и узнать его параметры, нужно иметь в своем арсенале мультиметр, «Цэшку» или универсальный тестер. Давайте научимся ими пользоваться.

Прозвонка отдельных светодиодов

Начнем с простого, как прозвонить светодиод мультиметром. Переведите тестер в режим проверки транзисторов – Hfe и вставьте светодиод в разъём, как на картинке ниже.

Как проверить светодиод на работоспособность? Вставьте анод светодиода в разъём C зоны обозначенной PNP, а катод в E. В PNP разъёмах C – это плюс, а E в NPN – минусовой вывод. Вы видите свечение? Значит проверка светодиода выполнена, если нет – ошибись полярностью или диод не исправен.

Разъём для проверки транзисторов выглядит по-разному, часто это синий круг с отверстиями, так будет если проверить светодиод мультиметром DT830, как на фото ниже.

Теперь о том, как проверить светодиод мультиметром в режиме проверки диодов. Для начала взгляните на схему проверки.

Режим проверки диода так и обозначен – графическим изображением диода, подробнее об обозначениях в статье. Этот способ подойдёт не только для светодиодов с ножками, но и для проверки smd светодиода.

Проверка светодиодов тестером в режиме прозвонки показана на рисунке ниже, а еще можете увидеть один из видов разъёма для проверки транзисторов, описанного в предыдущем способе. Пишите в комментариях о том какой у вас тестер и задавайте вопросы!

Этот способ хуже, от тестера возникает яркое свечение диода, а в данном случае — едва заметно красное свечение.

Теперь обратите внимание как проверить светодиод тестером с функцией определения анода. Принцип тот же, при правильной полярности светодиод загорится.

Проверка инфракрасного диода

Действительно, почти в каждом доме есть такой LED. В пультах дистанционного управления они нашли широчайшее применение. Представим ситуацию, что пульт перестал переключать каналы, вы уже почистили все контакты клавиатуры и заменили батареи, но он все равно не работает. Значит нужно смотреть диод. Как проверить ИК-светодиод?

Человеческий глаз не видит инфракрасного излучения, в котором пульт передаёт информацию телевизору, но его видит камера вашего телефона. Такие светодиоды используются в ночной подсветке камер видео наблюдения. Включите камеру телефона и нажмите на любую кнопку пульта – если он исправен вы должны увидеть мерцания.

Методы проверки мультиметром ИК светодиода и обычного — одинаковы. Еще один способ как проверить инфракрасный светодиод на исправность – подпаять параллельно ему LED красного свечения. Он будет служить наглядным показателем работы ИК диода. Если он мерцает, значит сигналы на диод поступают и нужно менять ИК диод. Если красный не мерцает, значит сигнал не поступает и дело в самом пульте, а не в диоде.

В схеме управления с пульта есть еще один важный элемент, принимающий излучение — фотоэлемент. Как проверить фотоэлемент мультиметром? Включите режим измерения сопротивления. Когда на фотоэлемент попадает свет – состояние его проводимости изменяется, тогда изменяется и его сопротивление в меньшую сторону. Понаблюдайте этот эффект и убедитесь в исправности или поломке.

Проверка диода на плате

Как проверить светодиод мультиметром не выпаивая? В принципах его проверки всё остаётся также, а способы изменяются. Удобно проверять светодиоды, не выпаивая с помощью щупов.

Стандартные щупы не влезут в разъём для транзисторов, режима Hfe. Но в него влезут швейные иглы, кусочек кабеля (витая пара) или отдельные жилки из многожильного кабеля. В общем любой тонкий проводник. Если его припаять к щупу или фольгированному текстолиту и присоединить щупы без штекеров, то получится такой переходник.

Теперь вы можете прозвонить светодиоды мультиметром на плате.

Как проверить светодиоды в фонарике? Открутите блок линз или переднее стекло на фонаре, аккуратно отпаяйте плату от батарейного блока, если длина проводников не позволяет её свободно рассмотреть и изучить.

В таком положении вы легко проверите исправность каждого светодиода на плате описанным выше методом. Подробнее о светодиодах в фонариках.

Как прозвонить светодиодную лампу?

Любой электрик много раз «звонил» лампу накаливания, но как проверить ЛЕД-лампу тестером?

Для этого нужно снять рассеиватель, обычно он приклеен. Чтобы отделить его от корпуса вам нужен медиатор, или пластиковая карта, её нужно засунуть между корпусом и рассеивателем.

Если не удаётся этого сделать попробуйте немного погреть феном место склейки.

Как теперь проверить светодиодную лампочку мультиметром? Перед вами окажется плата со светодиодами, нужно прикоснуться щупами тестера к их выводам. Такие SMD в режиме проверки диодов загораются тусклым светом (но не всегда). Еще один способ проверки исправности — прозвонка от батареи типа «крона».

Крона выдает напряжение 9-12В, потому проверяйте диоды кратковременными скользящими прикосновениями к их полюсам. Если LED не загорается при правильно подобранной полярности — требуется его замена.

Проверка LED прожектора

Для начала взгляните какой светодиод установлен в прожекторе, если вы видите один желтый квадрат, как на фотографии ниже, то тестером его проверить не получится, напряжение таких источников света велико – 10-30 Вольт и более.

Проверить работоспособность светодиода такого типа можно, используя заведомо исправный драйвер на соответствующий ток и напряжение.

Если установлено много мелких SMD – проверка такого прожектора мультиметром возможна. Для начала его нужно разобрать. В корпусе вы обнаружите драйвер, влагозащитные прокладки и плату с LED. Конструкция и процесс проверки аналогичен LED лампе, который описан выше.

Как проверить светодиодную ленту на работоспособность

На нашем сайте есть целая статья о том, как проверить светодиодную ленту, тут рассмотрим экспресс-методы проверки.

Сразу скажу, что засветить ее целиком мультиметром не удастся, в некоторых ситуациях возможно лишь лёгкое свечение в режиме Hfe. Во-первых можно проверять каждый диод по отдельности, в режиме проверки диодов.

Во-вторых иногда происходит перегорание не диодов, а токоведущих частей. Для проверки этого нужно перевести тестер в режим прозвонки и прикоснуться к каждому выводу питания на разных концах проверяемого участка. Так вы определите целую часть ленты и поврежденную.

Красной и синей линией выделены полосы, которые должны звонится от самого начала до конца светодиодной ленты.

Как проверить светодиодную ленту батарейкой? Питание ленты – 12 Вольт. Можно использовать автомобильный аккумулятор, однако он большой и не всегда есть под рукой. Поэтому на помощь придет батарейка на 12В. Используется в дверных радиозвонках и пультах управления. Ее можно использовать как источник питания при прозвонке проблемных участков LED ленты.

Другие способы проверки

Разберем как проверить светодиод батарейкой. Нам понадобится батарейка от материнской платы — типоразмера CR2032. Напряжение на ней порядка 3-х вольт, достаточное для проверки большинства светодиодов.

Другой вариант — это использовать 4,5 или 9В батарейку, тогда нужно использовать сопротивление 75Ом в первом случае и 150-200Ом во втором. Хотя от 4,5 вольт проверка светодиода возможна без резистора кратковременным касанием. Запас прочности LED вам это простит.

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:

  1. Соберите схему. В разрыв цепи (на схеме «mA») установите мультиметр в режиме измерения тока.
  2. Переведите потенциометр в положение максимального сопротивления. Плавно убавляйте его, следите за свечением диода и ростом тока.
  3. 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.
  4. 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.
  5. Подключите питание, снимите показания напряжения (см. подключение «V» на схеме). Теперь вы знаете на сколько вольт ваш светодиод.
  6. 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.

Тонкости проверки диода мультиметром на исправность

Проверить работоспособность светодиода возможно с помощью такого прибора, как мультиметр. Цифровой мультиметр или тестер – это многофункциональное измирительное устройство. Работоспособность светодиода проверяется с помощью функционала любого мультиметра. Поломка светодиода довольно распространённая причина выхода из строя целого ряда электроприборов.

Проверку исправности этого компонента можно провести и самостоятельно, но при этом необходимо иметь в наличии мультиметр.

Процесс не сложный, но, как показывает практика, ситуации бывают разные, особенно если речь идёт о новичках в таких вопросах. Электронщик с опытом уже по внешнему виду может определить параметры большинства светодиодов, а в некоторых случаях и их состояние – исправность или поломку.

Где встречаются диоды и зачем их проверять

Диод – это компонент электрической сети, который выступает в роли проводника с р-n переходом. Его конструкция позволяет пропускать электричество по цепи в одном направлении – от анода к катоду. При поломке, произвести проверку возможно с помощью тестера или мультиметра.

В радиоэлектронике различают следующие виды диодов:

  • Светодиод – при прохождении через него электротока он начинает излучать свет в следствии трансформации энергии в видимое свечение.
  • Обычный или защитный диод – это ограничитель напряжения или супрессор. Разновидностью такого диода есть диод Шоттки, который при прямом включении дает небольшое уменьшение напряжения, в нём применяется переход металл-полупроводник.

Применение обычных деталей и светодиодов применяется в большинстве устройств, а Шоттки – в основном для качественных блоков питания, таких как компьюеры. Проверка и тех и тех диодов по принципу ничем не отличается, разница только в том, что Шоттки встречаются сдвоенными, так как размещаются в общем корпусе, а также имеют общий катод. Что позволяет проверять эти детали без выпаивания, на месте.

Диоды Шоттки являются составляющими электронных схем, и довольно часто ломаются. Основными причинами чего являются:

  • Некачественные детали;
  • Нарушение правил эксплуатации устройства;
  • Превышение максимального разрешённого производителем уровня прямого тока;
  • Превышение обратного электронапряжения.

Проверять их работоспособность необходимо с помощью мультиметра, который позволит измерять напряжение, определить уровень сопротивления, а также проверить проводку на предмет наличия обрывов. Этот способ считается самым простым и удобным для всех типов светоизлучающих диодов, независимо от их исполнения и количества выводов. Проверка осуществляется с помощью «прозвона» диода, замыкая красный щуп на анод, а чёрный на катод. В следствии чего исправный светодиод должен засветиться, при смене полярности щупов на дисплее тестера должна отображаться единица.

Как проверить выпрямительный диод

Защитный, выпрямительный или диод Шоттки возможно проверить с помощью мультиметра или применить омметр. Для этого необходимо переключить измерительное устройство в режим «прозвонки», после чего щупы тестера прикрепляются к выводам радиоэлемента. Для получения значения порогового напряжения проверяемого диода необходимо красный провод присоединить к аноду, а чёрный к катоду, после чего дисплей мультиметра или омметра должен загореться. После смены полярности измирительный прибор должен показать очень большое сопротивление, что говорит об исправности диода. Если же мультиметр показывает утечку, значит, радиоэлемент неисправен.

Как проверить светодиод мультиметром

Для осуществления проверки светодиода мультиметром необходимо перевести измерительный прибор в режим Hfe для проверки транзисторов, затем вставить светодиод в разъем С зоны PNP (плюс), а катод в свою очередь в разъем Е зоны NPN (минус). Если появилось свечение, тогда проверка осуществлена, если же нет, тогда допущена ошибка в полярности или же диод не работает.

Для проверки светодиода тестером необходимо переключить прибор на соответствующий режим «прозвонки» и подключить контакты к щупам мультиметра. При подключении не стоит забывать о полярности диода. Анода подключается к красному щупу, а катод – к черному. При отсутствии информации об электродах, где какой, возможно перепутать полярность, но это не страшно, и мультиметр не покажет никаких результатов. После правильного подключения светодиод загорается.

Проверка инфракрасного диода

Без сомнения, в каждом доме есть LED, в пульте для телевизора они нашли особое применение. Инфракрасный диод, который не виден человеческому глазу, легко можно увидеть через камеру телефона. Такие же диоды применяются для камер видео наблюдения.

Проверить инфракрасный диод мультиметром можно точно так же, как и обычный. Но можно воспользоваться и другим способом, подпаяв параллельно ему LED красного свечения, который будет наглядным показателем работы ИК диода. При его мерцании сигналы поступают на диод, и значит, нужно заменить ИК диод. Если мерцание отсутствует, следовательно, сигнал не поступает, тогда проблема в пульте, а не в диоде.

В схеме управления техники с дистанционного пульта есть еще один нюанс, а именно наличие фотоэлемента, для проверки которого мультиметром необходимо включить режим сопротивления. Если на фотоэлемент попадает свет, меняется состояние его проводимости, а значит, изменяется и его сопротивление в меньшую сторону.

Для проверки LED-лампы мультиметром необходимо снять рассеиватель, который зачастую приклеен. После того как откроется доступ к плате со светодиодами, нужно щупами тестера прикоснуться к их выводам, которые в следствии должны загореться тусклым светом. Также можно проверить исправность с помощью «прозвонки» от батареи «крона». Такую проверку нужно осуществлять кратковременными прикосновениями к полюсам диодов. Если полярность определена правильно и свет не загорается, значит, LED требуется замена.

Как можно проверить диод при помощи тестера не выпаивая

Принцип проверки остаётся прежним, но изменяется способ реализации данной проверки. Удобным и практичным способом является проверка светодиодов без выпаивания, с помощью щупов. Щупы стандартного размера не подойдут для разъема транзистора, режима Hfe. Но для него подойдут любые тонкие проводники, по типу швейных иголок, кусочка проводки (витая пара) или же отдельные жилы из многожильного кабеля. Припаяв такой проводник к щупу, и присоединив к щупам без штекеров, получится своего рода переходник. И тогда можно будет произвести прозвон светодиодов тестером не выпаивая.

Как проверить инфракрасный светодиод мультиметром

Светодиод – это полупроводниковый прибор, используемый для осветительных приборов. Существует несколько способов, как проверить светодиод. Это необходимо, если требуется подключение осветительного прибора в целях освещения или для декоративной подсветки. Основные параметры устройства влияют на его дальнейшее использование в лампах и лентах, а также на подбор необходимого блока питания.

Проверить при помощи мультиметра

В простейшем случае, как проверить светодиод мультиметром – нужно его выпаять и подключить. Устройство проверки нужно поставить на значение проверки диодов, после чего, можно узнать все необходимые параметры. Подключать светодиод нужно в соответствии с его полярностью: зачастую катод короче анода. Также можно просто посмотреть на сам диод, если его конструкция просвечивается. Такой способ не всегда срабатывает, но катод должен быть больше анода.

Далее, как проверить светодиод по таким параметрам – достаточно просто. Нужно подключить красный щуп к аноду, а черный к катоду. Дополнительным методом станет функция проверки транзисторов, если ею оборудован мультиметр. Нужно всего лишь вставить выводы светодиода в соответствующие отверстия: катод в эммитет, а анод – в коллектор. Исправный диод будет светиться, а показали на дисплее будут в пределах нормы. При помощи такого метода очень просто определить на сколько вольт светодиод.

Не стоит бояться проверять мощные светодиоды – мультиметр не способен вывести их из строя. В таком случае, подключение должно проводиться точно в соответствии с анодом и катодом. При исправности – Вы увидите яркий свет и информацию на тестере. Также может понадобиться токовый драйвер, подключаемый дополнительно к сети. Мультиметр нужно включить в последовательную цепь и проследить за его показаниями.

Если светодиод неисправен или плохого качества – ток будет нарастать плавно, постепенно увеличивая и температуру самого диода. Тестер подключают параллельно нагрузке и замеряют прямое падение напряжения. Собрав все необходимые данные, можно прийти к выводу – исправен или светодиод и можно ли его использовать в работе.

Как определить исправность не выпаивая

Чтобы воспользоваться таким методом, Вам потребуется обычная канцелярская скрепка. На разъемы колодки PNP припаивается небольшая скрепка. После чего, между проводами необходимо установить небольшую текстолитовую прокладку и перемотать её при помощи изоленты. Это создаст не только удобный способ проверки, но и обезопасит самого пользователя. В созданную конструкцию подключаются щупы, при помощи которых и будет проводится вся процедура. Щупы подключаются к ножкам светодиода, куда они припаяны.

Одним из самых простых методов считается использование обычной батарейки или нескольких пальчиковых. В качестве щупов выступают обычные небольшие зажимы. Подключение проводится аналогично с вышеописанным, только результат может быть не совсем точным. Используя мультиметр, можно добиться более существенного результата и дополнительно проверить мощность самого диода.

Определить светодиод при помощи тестера

Если в Вашей лампе перестали работать диоды, нужно выполнить поочередно такие действия:

– Вытащить каждый светодиод;

– Определить анод и катод для каждого вывода;

– Использовать тестер, чтобы подключить и увидеть исправность.

Определить исправность светодиода в люстре или светодиодной лампе довольно просто. Нужно вставить в тестер каждый элемент в соответствующие входы. При правильном подключении диод зажжется.

Второй метод и самый простой – при помощи обычной двенадцативольтовой батарейки. Это способ подойдет тем, кто не смог воспользоваться тестером или просто не имеет его под рукой. Для подключения и проверки нужно соорудить небольшую цепь, где будет подключен сам светодиод. Используется обычная проволока, со специальным размером для самого диода на конце. Концы подключаются к обеим сторонам батарейки, соответственно со стороны анода и катода. Батарейку можно найти достаточно просто – большинство ламп или люстр работают от пульта с батарейками на двенадцать вольт. Исправный диод загорится также, как и на тестере.

Как проверить инфракрасный диод?

В пультах или других небольших устройствах зачастую используются именно инфракрасные светодиоды. От качества их функционирования зависит возможность выполнять некоторые функции оборудования. Самым простым способом, который легко проверяется в домашних условиях, является камера Вашего телефона. Это простой и часто используемый метод, так как не требует выпаивания и разбора конструкции.

Для этого направляет диод на камеру и выполняем какое-либо действие, например, переключаем канал. Если светодиод исправен, то на камере это отобразиться – он загорится ярким светом. Дополнительно можно воспользоваться тестером для проверки, но разобрать плату при этом придется. Подключая светодиод к тестеру, ставится значение на mOm. Снова используется камера телефона, направленная на диод. Если вы заметили яркий луч света, значит светодиод исправен. Может просвечиваться в виде яркого светящегося пятна, что тоже принимается за исправность. Проверка не вызовет затруднений, если Вы обладаете достаточными знаниями в данной области.

В современной осветительной технике достаточно часто применяются светодиоды (led). Как известно, они гораздо надежнее обычных лампочек, но все же иногда могут выходить из строя. Для того, чтобы проверить светодиод на работоспособность применяется несколько методов. Рассмотрим подробнее каждый из них.

Способы проверки

Светодиод, имеет свои электрические параметры, это максимальный рабочий ток, а так же прямое падение напряжения. Значение первого параметра производители указывают для каждого изделия индивидуально, а второго составляет 1.8 – 2.2 вольта для оранжевых, желтых и красных диодов. Для белых, зеленых и синих 3 – 3.6 вольта. Проверить эти значения параметров при наличии мультиметра, не составит труда.

Еще один способ проверить led диод на работоспособность, это подать на него питание от нескольких параллельно подключенных пальчиковых батареек или одной батарейки крона. На основе этого способа можно самостоятельно изготовить универсальный тестер для светодиодов, при помощи подручных элементов. Подробный процесс определения работоспособности показан в видео.

Определить неисправный светодиод, можно используя в качестве источника тока для проверки, старые зарядные устройства от мобильных телефонов. Для этого необходимо отрезать штекер подключения к телефону, и зачистить провода. Красный провод, это плюс, его нужно прижать к аноду, черный — минус, его подключают на катод. Если напряжения источника питания достаточно, то он должен загореться.

Для проверки некоторых диодов, напряжения от зарядки телефона может быть недостаточно, тогда можно попробовать проверить с помощью более мощного устройства, например зарядки от фонарика. Таким способом вполне можно проверить на работоспособность диоды в led лампе. Как это сделать, смотрите видео.

Проверка мультиметром

Мультиметр — это универсальный измерительный прибор. С его помощью можно измерить основные параметры практически любого электронного изделия и не только. Для проверки светодиода, потребуется мультиметр в котором есть режим «прозвонки», или его еще называют режимом проверки диодов. Обозначение режима проверки диодов на мультиметре показано на изображении ниже.

Для того чтобы проверить светодиод при помощи мультиметра, нужно установить переключатель прибора в положение соответствующее режиму «прозвонки» и подключить его контакты к щупам тестера.

В процессе подключения необходимо учитывать полярность диода. Анод, следует подключить к красному щупу, а катод к черному. В случаях, когда нет информации какой электрод анод, а какой катод, можно перепутать полярность – это ничего страшного, со светодиодом ничего не произойдет. При неправильном подключении, мультиметр не изменит своих изначальных показаний. При правильном подключении, светодиод должен загореться.

Есть один нюанс, ток «прозвонки» достаточно низкий для нормальной работы светодиода, и стоит приглушить освещение, для того чтобы увидеть как он светится. Если нет возможности этого сделать, можно ориентироваться на показания измерительного прибора. Как правило, если светодиод рабочий, то мультиметр покажет значение отличное от единицы.

Второй вариант — проверить светодиод тестером, это воспользоваться блоком PNP. Данный разъем предназначенный для проверки диодов, позволяет включить светодиод на мощность, достаточную для визуального определения его работоспособности. Анод подключается в разъем, обозначенный буквой Е (эмиттер), а катод диода в разъем колодки, обозначенный буквой С (коллектор).

Светодиод должен гореть при включении мультиметра в не зависимости от режима выбранного регулятором.

Данный способ позволяет проверить даже достаточно мощные светодиоды. Его неудобство в том, что, диоды обязательно нужно выпаивать. Для проверки мультиметром не выпаивая, необходимо изготовить переходники для щупов.

Существует вариант проверки светодиода методом измерения сопротивления, но для этого необходимо знать его характеристики, что достаточно не практично.

Как проверить не выпаивая

Для того чтобы подключить щупы мультиметра к разъемам в колодке PNP, нужно припаять на них небольшие фрагменты, обычной канцелярской скрепки. Между проводами, на которые припаяны скрепки, для изоляции можно установить небольшую текстолитовую прокладку и замотать изолентой. Таким образом, получим простой по конструкции и надежный переходник, для подключения щупов.

Далее необходимо подключить щупы к ножкам светодиода, не выпаивая его из схемы изделия. Вместо тестера, для проверки led диода можно использовать одну батарейку крона, или несколько пальчиковых батареек. Подключение проводится аналогично, просто вместо переходника, для подключения к выходам батарейки щупов, можно использовать небольшие зажимы «крокодильчики».

Рассмотрим на конкретном примере, как проверить led, не выпаивая из схемы.

Как проверить светодиоды в фонарике

Для проверки необходимо разобрать фонарик и вынуть плату, на которой они установлены. Проверка происходит с помощью тестера со щупами, подключенными на PNP разъем. Светодиоды можно не выпаивать, а подключать контакты щупа на них прямо на плате, при этом необходимо помнить о соблюдении полярности.

Определить пробитый светодиод, можно и при помощи измерения сопротивления в схеме подключения. Например, если светодиоды в фонарике подключены параллельно, измерив сопротивление и получив результат близкий к нулю на любом из них, можно быть уверенным, что, по крайней мере, один из них точно неисправен. После этого можно приступать к проверке каждого из светодиодов методами описанными выше.

Проверка светодиодов не сложный процесс, и любой, кто имеет несколько рабочих батареек и пару проводов, может проверить и определить его неисправность в том или ином приборе.

Как проверить ИК светодиод?

Совсем небольшая заметка как быстро и просто проверить исправность ИК-светодиода в оптопаре.

Как известно, в оптопарах для датчиков бумаги аппаратов применяются светодиоды с инфракрасным спектром излучения, это сделано для того, чтобы обычный свет не мог дать ложный сигнал фотодиоду оптопары. Глаз человека не видит ИК излучение, по-этому мы не видим светится ли светоизлучающий диод или нет. Иногда при диагностики аппаратов надо быстро определиться с исправностью или неисправностью оптопары и визуально это сделать невозможно. Камера же телефона регистрирует это излучение и с помощью сотового телефона, который всегда под рукой, можно провести первичную диагностику оптопары. Включаем режим фотоаппарата и подносим объектив камеры к светодиоду и если он исправен, то на экране телефона мы видим как он светится:

Если нет возможности легко добраться до светоизлучающего диода, в том случае, если он находится в корпусе оптопары, то приходится этот диод доставать из корпуса оптопары, для проверки, хотя, если приноровиться, то тоже видно свечение:

Обычно выходит из строя как раз светоизлучающий диод в оптопаре и именно в оптопаре, которая находится около фьюзера – высокая температура делает свое дело.

Проверить фотодиод оптопары можно так – подключить к его выводам тестер на пределе измерения mOm и посветить фонариком на него:

Как видим, сопротивление фотодиода при освещении резко уменьшается.

Само же свечение светодиода выглядит так:

Таким же способом можно проверить лазерный диод в блоке LSU, снимаем крышку с блока, отправляем задание на печать и направляем камеру на лазерный диод, и наблюдаем свечение.

Проверка светодиода мультиметром (тестером) на исправность

Проверка светодиода мультиметром является наиболее простым и правильным способом определения его работоспособности. Цифровой мультиметр (тестер) – это многофункциональный измерительный прибор, возможности которого отражены в позициях переключателя на передней панели. На работоспособность светодиоды проверяются при помощи функций, присутствующих в любом тестере. Методы проверки рассмотрим на примере цифрового мультиметра DT9208A. Но сначала немного затронем тему причин неисправности новых и выхода из строя старых светоизлучающих диодов.

Основные причины неисправности и выхода из строя светодиодов

Особенность любого излучающего диода – низкий предел обратного напряжения, который лишь на несколько вольт превышает падение на нём в открытом состоянии. Любой электростатический разряд или неверное подключение в ходе наладки схемы может стать причиной выхода LED (аббревиатура от англ. Light-emitting diode) из строя. Сверхъяркие малоточные светодиоды, применяемые в роли индикаторов питания различных устройств, часто перегорают в результате скачков напряжения. Их планарные аналоги (SMD LED) широко используются в лампах на 12 В и 220 В, лентах и фонариках. В их исправности также можно убедиться с помощью тестера.

Стоит отметить, что небольшая доля бракованных (около 2%) светодиодов поставляется от производителя. Поэтому дополнительная проверка светодиода тестером перед монтажом на печатную плату не помешает.

Методы диагностики

Простейшим способом, которым чаще всего пользуют радиолюбители, является проверка светоизлучающих диодов мультиметром на работоспособность при помощи щупов. Способ удобен для всех типов светоизлучающих диодов, независимо от их исполнения и количества выводов. Установив переключатель в положение «прозвонка, проверка на обрыв», щупами касаются выводов и наблюдают за показаниями. Замыкая красный щуп на анод, а черный на катод исправный светодиод должен засветиться. При смене полярности щупов на экране тестера должна оставаться цифра 1.

Свечение излучающего диода во время проверки будет небольшой и на некоторых светодиодах при ярком освещении может быть незаметно.

Для точной проверки многоцветных LED с несколькими выводами необходимо знать их распиновку. В противном случае придется наугад перебирать выводы в поисках общего анода или катода. Не стоит бояться тестировать мощные светодиоды с металлической подложкой. Мультиметр не способен вывести их из строя, путём замера в режиме прозвонки.

Проверку светодиода мультиметром можно выполнить без щупов, используя гнёзда для тестирования транзисторов. Как правило, это восемь отверстий, расположенных в нижней части прибора: четыре слева для PNP транзисторов и четыре справа для NPN транзисторов. PNP транзистор открывается подачей положительного потенциала на эмиттер «Е». Поэтому анод нужно вставить в гнездо с надписью «Е», а катод – в гнездо с надписью «С». Исправный светодиод должен засветиться. Для тестирования в отверстиях под NPN транзисторы нужно сменить полярность: анод – «С», катод – «Е». Таким методом удобно проверять светодиоды с длинными и чистыми от припоя контактами. При этом неважно, в каком положении находится переключатель тестера.

Проверка инфракрасного светодиода происходит также, но имеет свои нюансы из-за невидимого излучения. В момент касания щупами выводов рабочего ИК светодиода (анод – плюс, катод – минус) на экране прибора должно высветиться число около 1000 единиц. При смене полярности на экране должна быть единица.

Для проверки ИК диода в гнёздах тестирования транзисторов дополнительно придётся задействовать цифровую камеру (смартфон, телефон и пр.) Инфракрасный диод вставляют в соответствующие отверстия мультиметра и сверху на него направляют камеру. Если он в исправном состоянии, то ИК излучение будет отображаться на экране гаджета в виде светящегося размытого пятна.

Проверка мощных SMD светодиодов и светодиодных матриц на работоспособность кроме мультиметра требует наличия токового драйвера. Мультиметр включают последовательно в электрическую цепь на несколько минут и следят за изменением тока в нагрузке. Если светодиод низкого качества (или частично неисправный), то ток будет плавно нарастать, увеличивая температуру кристалла. Затем тестер подключают параллельно нагрузке и замеряют прямое падение напряжения. Сопоставив измеренные и паспортные данные из вольт-амперной характеристики можно сделать вывод о пригодности LED к эксплуатации.

Как проверить светодиод мультиметром не выпаивая

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.

U1 – напряжение источника питания,

U2 – напряжение стабилизации стабилитрона,

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.

Проверка светодиода мультиметром является наиболее простым и правильным способом определения его работоспособности. Цифровой мультиметр (тестер) – это многофункциональный измерительный прибор, возможности которого отражены в позициях переключателя на передней панели. На работоспособность светодиоды проверяются при помощи функций, присутствующих в любом тестере. Методы проверки рассмотрим на примере цифрового мультиметра DT9208A. Но сначала немного затронем тему причин неисправности новых и выхода из строя старых светоизлучающих диодов.

Основные причины неисправности и выхода из строя светодиодов

Особенность любого излучающего диода – низкий предел обратного напряжения, который лишь на несколько вольт превышает падение на нём в открытом состоянии. Любой электростатический разряд или неверное подключение в ходе наладки схемы может стать причиной выхода LED (аббревиатура от англ. Light-emitting diode) из строя. Сверхъяркие малоточные светодиоды, применяемые в роли индикаторов питания различных устройств, часто перегорают в результате скачков напряжения. Их планарные аналоги (SMD LED) широко используются в лампах на 12 В и 220 В, лентах и фонариках. В их исправности также можно убедиться с помощью тестера.

Стоит отметить, что небольшая доля бракованных (около 2%) светодиодов поставляется от производителя. Поэтому дополнительная проверка светодиода тестером перед монтажом на печатную плату не помешает.

Методы диагностики

Простейшим способом, которым чаще всего пользуют радиолюбители, является проверка светоизлучающих диодов мультиметром на работоспособность при помощи щупов. Способ удобен для всех типов светоизлучающих диодов, независимо от их исполнения и количества выводов. Установив переключатель в положение «прозвонка, проверка на обрыв», щупами касаются выводов и наблюдают за показаниями. Замыкая красный щуп на анод, а черный на катод исправный светодиод должен засветиться. При смене полярности щупов на экране тестера должна оставаться цифра 1.

Свечение излучающего диода во время проверки будет небольшой и на некоторых светодиодах при ярком освещении может быть незаметно.

Для точной проверки многоцветных LED с несколькими выводами необходимо знать их распиновку. В противном случае придется наугад перебирать выводы в поисках общего анода или катода. Не стоит бояться тестировать мощные светодиоды с металлической подложкой. Мультиметр не способен вывести их из строя, путём замера в режиме прозвонки.

Проверку светодиода мультиметром можно выполнить без щупов, используя гнёзда для тестирования транзисторов. Как правило, это восемь отверстий, расположенных в нижней части прибора: четыре слева для PNP транзисторов и четыре справа для NPN транзисторов. PNP транзистор открывается подачей положительного потенциала на эмиттер «Е». Поэтому анод нужно вставить в гнездо с надписью «Е», а катод – в гнездо с надписью «С». Исправный светодиод должен засветиться. Для тестирования в отверстиях под NPN транзисторы нужно сменить полярность: анод — «С», катод – «Е». Таким методом удобно проверять светодиоды с длинными и чистыми от припоя контактами. При этом неважно, в каком положении находится переключатель тестера. Проверка инфракрасного светодиода происходит также, но имеет свои нюансы из-за невидимого излучения. В момент касания щупами выводов рабочего ИК светодиода (анод – плюс, катод – минус) на экране прибора должно высветиться число около 1000 единиц. При смене полярности на экране должна быть единица.

Для проверки ИК диода в гнёздах тестирования транзисторов дополнительно придётся задействовать цифровую камеру (смартфон, телефон и пр.) Инфракрасный диод вставляют в соответствующие отверстия мультиметра и сверху на него направляют камеру. Если он в исправном состоянии, то ИК излучение будет отображаться на экране гаджета в виде светящегося размытого пятна.

Проверка мощных SMD светодиодов и светодиодных матриц на работоспособность кроме мультиметра требует наличия токового драйвера. Мультиметр включают последовательно в электрическую цепь на несколько минут и следят за изменением тока в нагрузке. Если светодиод низкого качества (или частично неисправный), то ток будет плавно нарастать, увеличивая температуру кристалла. Затем тестер подключают параллельно нагрузке и замеряют прямое падение напряжения. Сопоставив измеренные и паспортные данные из вольт-амперной характеристики можно сделать вывод о пригодности LED к эксплуатации.

Светоизлучающие диоды нашли широкое применение в современных осветительных приборах. Это обусловлено их экономичностью и высокой надежностью по сравнению с обычными электролампами. Тем не менее, LED-элементы не застрахованы от неисправностей. Проверить их работоспособность можно различными способами, но наиболее точным и простым методом является проверка с помощью тестера. В этой статье мы поговорим о том, как проверить светодиод мультиметром, и каковы особенности этой процедуры.

Тестирование светодиодов в режиме прозвонки

Мультиметр представляет собой универсальный измеритель, который позволяет проверить исправность практически любого электрического устройства или элемента. Чтобы проверить с помощью тестера светоизлучающий диод, необходимо, чтобы прибор мог переключаться в режим проверки диодов, который чаще всего называют прозвонкой.

Проверка исправности светодиода мультиметром производится в следующем порядке:

  • Установить переключатель тестера в режим проверки диодов.
  • Подключить щупы мультиметра к контактам проверяемого элемента.

  • При подключении LED следует учитывать полярность его выводов (черный щуп измерительного прибора подключается к катоду, а красный – к аноду). Впрочем, если точное расположение полюсов неизвестно, то ничего страшного в неправильном подсоединении нет, и светодиод в этом случае из строя не выйдет.

Если щупы подключены к контактам неправильно, то начальные показания на табло тестера не изменятся. Если полярность не перепутана, рабочий диод начнет светиться.

  • Ток прозвонки имеет небольшое значение, и его недостаточно для того, чтобы светодиод работал в полную силу. Поэтому увидеть свечение элемента можно, слегка затемнив помещение.
  • Если возможности приглушить освещение нет, нужно посмотреть на показания мультиметра. При проверке рабочего диода значения на табло прибора будут отличаться от единицы.

Наглядно проверка светодиодов на видео:

С помощью этого метода можно проверить на работоспособность даже мощный диод. Минус такого способа заключается в том, что провести диагностику элементов, не выпаивая их из схемы, не получится. Чтобы протестировать LED в схеме, к щупам необходимо подсоединить переходники.

Иногда исправность детали проверяется путем измерения сопротивления, но этот способ не получил широкого распространения, поскольку чтобы воспользоваться им, нужно знать технические параметры диода.

Проверка светодиодов без выпаивания

Для подсоединения щупов измерительного прибора к колодке PNP к ним следует припаять маленькие металлические наконечники, для чего можно использовать простые канцелярские скрепки.

Чтобы надежнее изолировать кабели с припаянными наконечниками, следует вставить между ними прокладку из текстолита и обмотать конструкцию изолентой.

Путем этих несложных манипуляций мы получим надежный и одновременно простой переходник, с помощью которого сможем подсоединить щупы мультиметра к контактам светоизлучающего диода.

Затем щупы подключаются к контактам LED-элемента, при этом выпаивать последний из общей схемы не требуется. Дальнейшая проверка производится в том же порядке, который описан выше.

Приведем наглядный пример проверки исправности светодиода без выпаивания его из схемы.

Проверка светоизлучающих диодов в фонариках

При тестировании элементов светодиодных фонариков прибор нужно разобрать и достать из него плату со смонтированными LED. Затем наконечники, припаянные к щупам мультиметра, подключаются с соблюдением полярности к ножкам светодиода прямо на плате.

Переключатель тестера устанавливается в режим прозвонки, после чего можно определить, исправен ли элемент, по отразившимся показаниям на табло и по наличию (или отсутствию) свечения.

Проверка светодиодов без выпаивания удобна и тем, что позволяет определить неисправность путем замера величины сопротивления в схеме. Так, при параллельном подключении LED приближающееся к нулю сопротивление говорит о неисправности как минимум одного из элементов. Получив такие результаты, нужно проверить каждый светодиод по отдельности вышеизложенными способами.

На видео проверка светодиодов лампочки без выпаивания:

Заключение

Из этого материала вы узнали, как проверить светодиод на исправность мультиметром. Процедура эта совсем несложна, и, имея под рукой обычный тестер, каждый сможет проверить работоспособность светодиодов в бытовых приборах.

Инфракрасный светодиод-сфера применения ИК диодов

Инфракрасный светодиод (ИК-светодиод) представляет собой специальный светодиод, излучающий инфракрасные лучи длиной от 700 до 1 мм. Различные ИК-светодиоды могут создавать инфракрасный свет с разными длинами волн, так же как разные светодиоды производят свет разных цветов. ИК-светодиоды обычно изготавливают из арсенида галлия или арсенида галлия алюминия. В дополнение к ИК-приемникам они обычно используются в качестве датчиков.

Внешний вид ИК-светодиода аналогичен общему светодиоду. Поскольку человеческий глаз не может видеть инфракрасное излучение, человеку невозможно определить, работает ли ИК-светодиод. Эта проблема устранена камерой на сотовой телефоне. ИК-лучи от ИК-светодиода в цепи показаны в камере.

Пин-схема инфракрасный светодиод

Инфракрасный светодиод представляет собой диод или простой полупроводник. Электрический ток пропускается только в одном направлении в диодах. По мере протекания тока электроны падают с одной части диода в отверстия на другой части. Чтобы попасть в эти дыры, электроны должны пролить энергию в виде фотонов, которые производят свет.

Необходимо модулировать излучение от Инфракрасного светодиода, чтобы использовать его в электронном приложении для предотвращения ложного срабатывания. Модуляция делает сигнал от Инфракрасного светодиода выше шума. Инфракрасные диоды имеют рассеиватель, который непрозрачен для видимого света, но прозрачен для инфракрасного излучения. Массовое использование Инфракрасных светодиодов в пульте дистанционного управления и системах охранной сигнализации резко сократило цены на Инфракрасные светодиоды на рынке.

ИК-датчик инфракрасный светодиод

ИК-датчик – это устройство, которое обнаруживает, что на него падает ИК-излучение. Датчики приближения (используются в телефонах с сенсорным экраном и исключая роботы), контрастные датчики (используемые в линейных следящих роботах) и счетчики / датчики препятствий (используемые для подсчета товаров и в охранной сигнализации) – это некоторые приложения, в которых используются ИК-датчики.

Принцип работы

ИК-датчик состоит из двух частей: схемы эмиттера и схемы приемника. Это коллективно известно как фотосоединитель или оптрон.

Эмиттер – это инфракрасный светодиод, а детектор – ИК-фотодиод. ИК-фотодиод чувствителен к ИК-лучу, излучаемому ИК-светодиодом. Сопротивление фотодиода и выходное напряжение изменяются пропорционально полученному ИК-лучу. Это основной принцип работы ИК-датчика.

Тип заболеваемости может быть прямой или косвенной. При прямом падении инфракрасный светодиод помещается перед фотодиодом без препятствия между ними. При косвенном падении оба диода располагаются рядом с непрозрачным предметом перед датчиком. Свет от ИК-светодиода попадает на непрозрачную поверхность и возвращается обратно к фотодиоду.

ИК-датчики находят широкое применение в различных областях. Давайте посмотрим на некоторые из них.

Датчики приближения

Датчики приближения используют рефлексивный принцип косвенного падения. Фотодиод получает излучение, излучаемое ИК-светодиодом, когда оно отражено обратно объектом. Чем ближе объект, тем выше будет интенсивность падающего излучения на фотодиоде. Эта интенсивность преобразуется в напряжение для определения расстояния. Датчики приближения находят применение в телефонах с сенсорным экраном, среди других устройств. Дисплей отключен во время вызовов, так что, даже если щека контактирует с сенсорным экраном, эффекта нет.

Роботы-последователи

В линейке следующих роботов ИК-датчики определяют цвет поверхности под ним и посылают сигнал микроконтроллеру или основной цепи, который затем принимает решения в соответствии с алгоритмом, установленным создателем бота. Линейные последователи используют рефлексивные или не отражающие косвенные случаи. ИК отражается обратно к модулю с белой поверхности вокруг черной линии. Но ИК-излучение полностью поглощается черным цветом. Нет никакого отражения инфракрасного излучения, возвращающегося к сенсорному модулю черного цвета.

Счетчик предметов

Счетчик элементов реализован на основе прямого падения излучения на фотодиод. Всякий раз, когда предмет препятствует невидимой линии ИК-излучения, значение хранимой переменной в компьютере / микроконтроллере увеличивается. Это показывают светодиоды, семисегментные дисплеи и ЖК-дисплеи. Системы мониторинга крупных заводов используют эти счетчики для подсчета продукции на конвейерных лентах.

Охранная сигнализация

Прямая частота излучения на фотодиоде применима в схеме охранной сигнализации. ИК-светодиод установлен на одной стороне дверной коробки, а фотодиод – на другой. ИК-излучение, излучаемое инфракрасным светодиодом, попадает на фотодиод непосредственно в обычных условиях. Как только человек препятствует ИК-тракту, будильник гаснет. Этот механизм широко используется в системах безопасности и реплицируется в меньших масштабах для небольших объектов, таких как экспонаты на выставке.

Какие светодиоды стоят?

Как проверить светодиод?

Лучшие светодиоды

IR Remote Control Testing (EE Tip # 119)

В Интернете вы можете найти их всех форм и размеров: схемы для тестирования пультов дистанционного управления. Здесь я описываю простой и дешевый метод, который малоизвестен.

Этот метод основан на том принципе, что светодиод не только генерирует свет при подаче на него напряжения, но также работает в противоположном направлении, генерируя напряжение, когда на него падает свет. Поэтому в пределах ограничений его можно использовать в качестве альтернативы подходящему фототранзистору или фотодиоду.Основным преимуществом является то, что у вас обычно где-то есть светодиод, что может быть неверно для фотодиода.

ИК-дистанционный тестер

Это также верно для инфракрасных (ИК) диодов, что делает их в высшей степени подходящими для тестирования пультов дистанционного управления. Достаточно подключить к ИК-диоду вольтметр и тестер ДУ готов. Настройте мультиметр так, чтобы он измерял напряжение постоянного тока, и включите его. Поднесите пульт дистанционного управления к ИК-диоду и нажмите любую кнопку. Если пульт дистанционного управления работает, напряжение, отображаемое на дисплее, быстро возрастет.Когда вы отпустите кнопку, напряжение снова упадет.

Однако не ждите слишком высокого напряжения от ИК-диода! Напряжение, создаваемое диодом, будет всего около 300 мВ, но этого достаточно, чтобы показать, работает ли пульт дистанционного управления или нет. Есть немало других объектов, излучающих ИК-излучение. Итак, сначала обратите внимание на напряжение, показываемое вольтметром, прежде чем нажимать любую из кнопок на пульте дистанционного управления, и используйте его в качестве эталонного значения. Кроме того, не проводите этот тест в хорошо освещенной комнате или в комнате с ярким солнцем, потому что существует вероятность того, что присутствует слишком много ИК-излучения.

Чтобы быстро снизить напряжение на диоде до нуля перед выполнением следующего измерения, можно на короткое время замкнуть контакты диода. Это не повредит диод. — Том ван Стинкисте

Нужны советы по тестированию источников питания? Мы вас позаботимся! Совет EE № 112 поможет вам определить стабильность вашего лабораторного или настольного источника питания!

Редакционная группа Circuit Cellar состоит из профессиональных инженеров, технических редакторов и специалистов по цифровым медиа. Вы можете связаться с редакционным отделом по адресу editorial @ circuitcellar.com, @circuitcellar и facebook.com/circuitcellar

Основы работы с ИК-датчиком | Схема контактов ИК-светодиода и работа

Инфракрасный светодиод (IR LED) — это светодиод специального назначения, излучающий инфракрасные лучи с длиной волны от 700 нм до 1 мм. Различные ИК-светодиоды могут излучать инфракрасный свет с разной длиной волны, точно так же, как разные светодиоды излучают свет разных цветов.

ИК-светодиоды обычно изготавливаются из арсенида галлия или арсенида алюминия-галлия. В дополнение к ИК-приемникам они обычно используются в качестве датчиков.

Внешний вид ИК-светодиода такой же, как и у обычного светодиода. Поскольку человеческий глаз не может видеть инфракрасное излучение, человек не может определить, работает ли инфракрасный светодиод. Камера на камере мобильного телефона решает эту проблему. ИК-лучи от ИК-светодиода в цепи отображаются в камере.

Схема контактов

ИК-светодиода

ИК-светодиод — это диод или простой полупроводник. В диодах электрический ток может течь только в одном направлении. По мере протекания тока электроны падают из одной части диода в отверстия в другой части.Чтобы попасть в эти дыры, электроны должны выделять энергию в виде фотонов, которые производят свет.

Необходимо модулировать излучение ИК-диода, чтобы использовать его в электронном приложении, чтобы предотвратить ложное срабатывание. Модуляция выделяет сигнал от ИК-светодиода над шумом. Инфракрасные диоды имеют корпус, непрозрачный для видимого света, но прозрачный для инфракрасного. Массовое использование ИК-светодиодов в пультах дистанционного управления и системах аварийной сигнализации резко снизило цены на ИК-диоды на рынке.

ИК-датчик

ИК-датчик — это электронное устройство, которое обнаруживает падающее на него ИК-излучение. Датчики приближения (используются в телефонах с сенсорным экраном и роботах, избегающих краев), датчики контраста (используются в роботах, следующих за линией) и счетчики / датчики препятствий (используются для подсчета товаров и охранной сигнализации) — вот некоторые приложения, в которых используются ИК-датчики.

Принцип работы

ИК-датчик состоит из двух частей: цепи эмиттера и цепи приемника. Все вместе это называется оптопарой или оптопарой.

Излучателем является ИК-светодиод, а детектором — ИК-фотодиод. ИК-фотодиод чувствителен к ИК-свету, излучаемому ИК-светодиодом. Сопротивление фотодиода и выходное напряжение изменяются пропорционально полученному ИК-излучению. Это основной принцип работы ИК-датчика.

Тип заболеваемости может быть прямым или косвенным. При прямом падении ИК-светодиод помещается перед фотодиодом без каких-либо препятствий между ними. При непрямом падении оба диода размещаются рядом с непрозрачным объектом перед датчиком.Свет от ИК-светодиода попадает на непрозрачную поверхность и отражается обратно на фотодиод.

Пошаговые инструкции по созданию ИК-датчика доступны по адресу: DIY — ИК-датчик

Инфракрасные датчики

находят широкое применение в различных областях. Давайте взглянем на некоторые из них.

Датчики приближения

Датчики приближения используют принцип отражения непрямого падения. Фотодиод принимает излучение, испускаемое ИК-светодиодом, после отражения от объекта.Чем ближе объект, тем выше будет интенсивность падающего на фотодиод излучения. Эта интенсивность преобразуется в напряжение для определения расстояния.

Датчики приближения находят применение, помимо прочего, в телефонах с сенсорным экраном. Во время звонков дисплей отключается, так что даже если щекой соприкасается с тачскрином, никакого эффекта нет.

Роботы-последователи линии

Следуя за роботами, ИК-датчики определяют цвет поверхности под ним и отправляют сигнал на микроконтроллер или основную схему, которая затем принимает решения в соответствии с алгоритмом, установленным создателем бота.

Линейные повторители используют отражающее или неотражающее непрямое падение. ИК-излучение отражается обратно в модуль от белой поверхности вокруг черной линии. Но ИК-излучение полностью поглощается черным цветом. Нет отражения ИК-излучения, возвращающегося к модулю датчика черного цвета.

С проектами можно ознакомиться по адресу: робот следящего за линией

Счетчик предметов

Счетчик предметов реализован на основе прямого попадания излучения на фотодиод.Каждый раз, когда какой-либо предмет закрывает невидимую линию ИК-излучения, значение переменной, хранящейся в компьютере / микроконтроллере, увеличивается. На это указывают светодиоды, семисегментные дисплеи и ЖК-индикаторы. Системы мониторинга крупных заводов используют эти счетчики для подсчета количества продуктов на конвейерных лентах.

С проектами можно ознакомиться по адресу: Инфракрасный счетчик объектов

Охранная сигнализация

Прямое попадание излучения на фотодиод применимо в цепи охранной сигнализации. ИК-светодиод устанавливается с одной стороны дверной коробки, а фотодиод — с другой.ИК-излучение, излучаемое ИК-светодиодом, при нормальных условиях попадает непосредственно на фотодиод. Как только человек преграждает путь ИК-излучению и вызывает тревогу.

Этот механизм широко используется в системах безопасности и дублируется в меньшем масштабе для небольших объектов, таких как экспонаты на выставке.

С проектами можно ознакомиться по адресу: Инфракрасная охранная сигнализация

.

ИК-передатчик и приемник музыки

Используя ИК-передатчик / приемник и музыкальный генератор, можно создавать музыкальные звуки и слышать их на расстоянии до 10 метров.ИК-передатчик музыки работает от батареи 9 В, а ИК-приемник музыки работает от регулируемого напряжения от 9 В до 12 В.

Проекты доступны по адресу: IR Music Transmitter and Receiver

Игра с ИК-датчиками

Инфракрасные датчики могут применяться в различных областях, например, в пультах дистанционного управления от телевизора, охранной сигнализации и счетчиках объектов. Здесь мы использовали инфракрасные датчики (инфракрасные светодиоды) для создания схемы обнаружения объектов, а также датчик приближения для роботов, отслеживающих путь.

Проекты доступны по адресу: Playing With IR Sensors

Беспроводная система безопасности с инфракрасными датчиками

В этом проекте демонстрируется беспроводная система безопасности, в которой четыре пироэлектрических инфракрасных (PIR) датчика движения размещены с четырех сторон — спереди, сзади, слева и справа — зоны, подлежащей охвату.Он обнаруживает движение с любой стороны и включает аудиовизуальную сигнализацию. Также отображается сторона, на которой обнаружено движение (нарушитель).

С проектами можно ознакомиться по адресу: Беспроводная система безопасности с инфракрасными датчиками

Инфракрасный датчик объектов и приближения

Здесь мы использовали ИК-датчики для создания схемы обнаружения объектов и датчика приближения для роботов, отслеживающих путь.

Проект доступен по адресу: Инфракрасный детектор объектов и приближения

Эта статья была впервые опубликована 30 октября 2017 г. и обновлена ​​3 ноября 2020 г.

Принципиальная схема

, типы, работающие с приложениями

ИК-технология используется в повседневной жизни, а также в различных отраслях промышленности. Например, телевизоры используют ИК-датчик для распознавания сигналов, передаваемых с пульта дистанционного управления. Основными преимуществами ИК-датчиков являются низкое энергопотребление, их простой дизайн и удобные функции. ИК-сигналы не заметны человеческому глазу. ИК-излучение в электромагнитном спектре можно найти в областях видимого и микроволнового диапазона.Обычно длины волн этих волн составляют от 0,7 мкм 5 до 1000 мкм. ИК-спектр можно разделить на три области: ближний инфракрасный, средний и дальний инфракрасный. Длина волны ближнего ИК-диапазона составляет от 0,75 до 3 мкм, длина волны среднего инфракрасного диапазона составляет от 3 до 6 мкм, а длина волны инфракрасного излучения дальнего ИК-диапазона превышает 6 мкм.


Что такое ИК-датчик / инфракрасный датчик?

Инфракрасный датчик — это электронное устройство, которое излучает, чтобы ощущать некоторые аспекты окружающей среды.Инфракрасный датчик может измерять температуру объекта, а также обнаруживать движение. Эти типы датчиков измеряют только инфракрасное излучение, а не излучают его, что называется пассивным ИК-датчиком. Обычно в инфракрасном спектре все объекты излучают тепловое излучение в той или иной форме.

Инфракрасный датчик

Эти типы излучения невидимы для наших глаз и могут быть обнаружены инфракрасным датчиком. Излучатель — это просто ИК-светодиод (светоизлучающий диод), а детектор — это просто ИК-фотодиод, чувствительный к ИК-свету той же длины волны, что и ИК-светодиод.Когда ИК-свет падает на фотодиод, сопротивление и выходное напряжение изменяются пропорционально величине принимаемого ИК-света.

Принцип работы

Принцип работы инфракрасного датчика аналогичен датчику обнаружения объекта. Этот датчик включает в себя ИК-светодиод и ИК-фотодиод, поэтому, комбинируя эти два, можно сформировать оптопару или оптрон. Законы физики, используемые в этом датчике, — это излучение планки, смещение Стефана Больцмана и Вайнса.

ИК-светодиод — это передатчик, излучающий ИК-излучение. Этот светодиод похож на стандартный светодиод, и генерируемое им излучение не видно человеческому глазу. Инфракрасные приемники в основном обнаруживают излучение с помощью инфракрасного передатчика. Эти инфракрасные приемники доступны в виде фотодиодов. ИК-фотодиоды отличаются от обычных фотодиодов, потому что они регистрируют просто ИК-излучение. В основном существуют различные типы инфракрасных приемников в зависимости от напряжения, длины волны, комплектации и т. Д.

Когда он используется как комбинация ИК-передатчика и приемника, длина волны приемника должна равняться длине волны передатчика. Здесь передатчиком является ИК-светодиод, а приемником — ИК-фотодиод. Инфракрасный фотодиод реагирует на инфракрасный свет, который генерируется инфракрасным светодиодом. Сопротивление фотодиода и изменение выходного напряжения пропорциональны полученному инфракрасному свету. Это основной принцип работы ИК-датчика.

Как только инфракрасный передатчик генерирует излучение, он достигает объекта, и часть излучения отражается обратно в инфракрасный приемник.Выходной сигнал датчика может определяться ИК-приемником в зависимости от интенсивности отклика.

Типы инфракрасных датчиков

Инфракрасные датчики

подразделяются на два типа: активный ИК-датчик и пассивный ИК-датчик.

Активный ИК-датчик

Этот активный инфракрасный датчик включает в себя как передатчик, так и приемник. В большинстве приложений в качестве источника используется светодиод. Светодиод используется в качестве инфракрасного датчика, не создающего изображения, тогда как лазерный диод используется в качестве инфракрасного датчика изображения.

Эти датчики работают через энергетическое излучение, получаемое и обнаруживаемое посредством излучения. Кроме того, его можно обработать с помощью процессора сигналов для получения необходимой информации. Лучшими примерами этого активного инфракрасного датчика являются датчик отражения и светового пучка.


Пассивный ИК-датчик

Пассивный инфракрасный датчик включает только детекторы, но не включает передатчик. Эти датчики используют такой объект, как передатчик или источник ИК-излучения. Этот объект излучает энергию и обнаруживает ее через инфракрасные приемники.После этого процессор сигналов используется для понимания сигнала и получения необходимой информации.

Лучшими примерами этого датчика являются пироэлектрический детектор, болометр, термопара-термобатарея и т. Д. Эти датчики подразделяются на два типа, такие как тепловые ИК-датчики и квантовые ИК-датчики. Тепловой ИК-датчик не зависит от длины волны. Источник энергии, используемый этими датчиками, нагревается. Тепловые извещатели отличаются медленным срабатыванием и временем обнаружения. Квантовый ИК-датчик зависит от длины волны, и эти датчики обладают высоким временем отклика и обнаружения.Эти датчики нуждаются в регулярном охлаждении для конкретных измерений.

Принципиальная схема ИК-датчика

Инфракрасная сенсорная схема — один из основных и популярных сенсорных модулей в электронном устройстве. Этот датчик аналогичен зрительному восприятию человека, который можно использовать для обнаружения препятствий, и он является одним из распространенных приложений в режиме реального времени. Эта схема состоит из следующих компонентов

  • LM358 IC 2 Пара ИК-передатчика и приемника
  • Резисторы диапазона килоом.
  • Переменные резисторы.
  • LED (светоизлучающий диод).
  • Принципиальная схема инфракрасного датчика

В этом проекте передатчик включает в себя ИК-датчик, который непрерывно передает ИК-лучи, которые принимаются модулем ИК-приемника. Выходной ИК-разъем приемника различается в зависимости от приема ИК-лучей. Поскольку это изменение не может быть проанализировано как таковое, этот выходной сигнал может быть подан на схему компаратора. Здесь в качестве схемы компаратора используется операционный усилитель (ОУ) LM 339.

Когда ИК-приемник не принимает сигнал, потенциал на инвертирующем входе выше, чем на неинвертирующем входе компаратора IC (LM339). Таким образом, выходной сигнал компаратора становится низким, но светодиод не светится. Когда модуль ИК-приемника получает сигнал, потенциал на инвертирующем входе понижается. Таким образом, выходной сигнал компаратора (LM 339) становится высоким, и светодиод начинает светиться.

Резистор R1 (100), R2 (10 кОм) и R3 (330) используются для обеспечения прохождения тока минимум 10 мА через ИК-светодиодные устройства, такие как фотодиоды и обычные светодиоды соответственно.Резистор VR2 (предустановка = 5 кОм) используется для регулировки выходных клемм. Резистор VR1 (предустановка = 10к) используется для установки чувствительности схемы. Узнать больше об ИК-датчиках.

Схема ИК-датчика с использованием транзистора

Принципиальная схема ИК-датчика на транзисторах, а именно обнаружения препятствий на двух транзисторах, показана ниже. Эта схема в основном используется для обнаружения препятствий с помощью ИК-светодиода. Итак, эта схема может быть построена на двух транзисторах, таких как NPN и PNP. Для NPN используется транзистор BC547, тогда как для PNP используется транзистор BC557.Распиновка у этих транзисторов такая же.

Схема инфракрасного датчика с использованием транзисторов

В приведенной выше схеме один инфракрасный светодиод всегда включен, тогда как другой инфракрасный светодиод связан с выводом базы транзистора PNP, поскольку этот инфракрасный светодиод действует как детектор. Необходимые компоненты этой схемы ИК-датчика включают резисторы 100 Ом и 200 Ом, транзисторы BC547 и BC557, светодиоды, ИК-светодиоды-2. Пошаговая процедура , как сделать схему ИК-датчика, включает следующие шаги.

  • Подключите компоненты в соответствии с принципиальной схемой, используя необходимые компоненты
  • Подключите один инфракрасный светодиод к клемме базы транзистора BC547
  • Подключите инфракрасный светодиод к клемме базы того же транзистора.
  • Подключите резистор 100 Ом к остаточным контактам инфракрасных светодиодов.
  • Подключите клемму базы транзистора PNP к клемме коллектора транзистора NPN.
  • Подключите светодиод и резистор 220 Ом в соответствии с подключением на принципиальной схеме.
  • После подключения схемы подает питание на схему для тестирования.
Цепь рабочая

При обнаружении инфракрасного светодиода отраженный свет от предмета активирует небольшой ток, который будет проходить через детектор инфракрасного светодиода. Это активирует транзистор NPN и PNP; поэтому светодиод загорится. Эта схема применима для создания различных проектов, таких как автоматические лампы, которые активируются, когда человек приближается к источнику света.

Цепь охранной сигнализации с использованием ИК-датчика

Эта цепь ИК-охранной сигнализации используется у входов, дверей и т. Д. Эта схема издает звуковой сигнал, чтобы предупредить заинтересованное лицо, когда кто-то пересекает ИК-луч. Когда инфракрасные лучи не видны людям, эта схема работает как скрытое защитное устройство.

Схема охранной сигнализации с использованием ИК-датчика

Требуемые компоненты этой схемы в основном включают NE555IC, резисторы R1 и R2 = 10 кОм и 560, D1 (ИК-фотодиод), D2 (ИК-светодиод), конденсатор C1 (100 нФ), S1 (кнопочный переключатель), B1 (зуммер) и источник постоянного тока 6 В.
Эту схему можно подключить, расположив инфракрасный светодиод, а также инфракрасные датчики на двери напротив друг друга. Так что ИК-луч может правильно попадать на датчик. В нормальных условиях инфракрасный луч всегда падает на инфракрасный диод, и выходной сигнал на контакте 3 будет оставаться в низком состоянии.

Этот луч будет прерван, когда твердый объект пересечет луч. Когда ИК-луч разбивается, цепь активируется, и выход переключается в состояние ВКЛ. Состояние выхода сохраняется до тех пор, пока не произойдет его перенастройка путем замыкания переключателя, что означает, что когда прерывание луча отключается, сигнал тревоги остается включенным.Чтобы другие не могли отключить сигнализацию, выключатель цепи или сброса должен быть расположен вдали или вне поля зрения инфракрасного датчика. В этой схеме подключен зуммер «B1» для создания звука со встроенным звуком, и этот встроенный звук может быть заменен альтернативными звонками, иначе громкой сиреной, в зависимости от требований.

Преимущества

К преимуществам ИК-датчика относятся следующие

  • Потребляет меньше энергии
  • Обнаружение движения возможно при наличии или отсутствии света примерно с одинаковой надежностью.
  • Им не нужен контакт с объектом для обнаружения
  • Нет утечки данных из-за направления луча
  • Эти датчики не подвержены окислению и коррозии
  • Помехозащищенность очень высокая

Недостатки

К недостаткам ИК-датчика можно отнести следующие

  • Требуется прямая видимость
  • Диапазон ограничен
  • На них может повлиять туман, дождь, пыль и т. Д.
  • Меньше скорость передачи данных

Применение ИК-датчика

Инфракрасные датчики

подразделяются на разные типы в зависимости от области применения.Некоторые из типичных применений различных типов датчиков. Датчик скорости используется для синхронизации скорости нескольких двигателей. Датчик температуры используется для промышленного контроля температуры. Датчик PIR используется для системы автоматического открывания дверей, а ультразвуковой датчик используется для измерения расстояния.

Инфракрасные датчики

используются в различных проектах на основе датчиков, а также в различных электронных устройствах, которые измеряют температуру, которая обсуждается ниже.

Термометры радиационные

ИК-датчики используются в радиационных термометрах для измерения температуры в зависимости от температуры и материала объекта, и эти термометры имеют некоторые из следующих характеристик

  • Измерение без прямого контакта с объектом
  • Более быстрый ответ
  • Простые измерения по образцу
Мониторы пламени

Эти типы устройств используются для обнаружения света, излучаемого пламенем, и для наблюдения за тем, как горит пламя.Свет, излучаемый пламенем, распространяется от УФ-диапазона до ИК-диапазона. PBS, PbSe, двухцветный детектор, пироэлектрический детектор — вот некоторые из наиболее часто используемых детекторов, используемых в мониторах пламени.

Анализаторы влажности
В анализаторах влажности

используются длины волн, которые поглощаются влагой в ИК-диапазоне. Объекты облучают светом с этими длинами волн (1,1 мкм, 1,4 мкм, 1,9 мкм и 2,7 мкм), а также с эталонными длинами волн.

Свет, отраженный от объектов, зависит от содержания влаги и определяется анализатором для измерения влажности (отношение отраженного света на этих длинах волн к отраженному свету на эталонной длине волны).В GaAs-PIN-фотодиодах фотопроводящие детекторы Pbs используются в схемах анализаторов влажности.

Газоанализаторы
ИК-датчики

используются в газоанализаторах, использующих характеристики поглощения газов в ИК-области. Для измерения плотности газа используются два типа методов: дисперсионный и недисперсный.

Дисперсный: Излучаемый свет разделен спектроскопически, и его характеристики поглощения используются для анализа ингредиентов газа и количества пробы.

Без диспергирования: Это наиболее часто используемый метод, в котором используются характеристики поглощения без разделения излучаемого света. В недисперсных типах используются дискретные оптические полосовые фильтры, аналогичные солнцезащитным очкам, которые используются для защиты глаз, чтобы отфильтровать нежелательное УФ-излучение.

Этот тип конфигурации обычно называют технологией недисперсного инфракрасного излучения (NDIR). Этот тип анализатора используется для газированных напитков, в то время как недисперсный анализатор используется в большинстве коммерческих ИК-приборов для выявления утечек топлива из выхлопных газов автомобилей.

Устройства формирования изображений ИК-диапазона
Устройство

для получения ИК-изображений — одно из основных применений ИК-волн, в первую очередь благодаря своему невидимому свойству. Применяется для тепловизоров, приборов ночного видения и др.

Например, вода, камни, почва, растительность и атмосфера, а также ткани человека испускают ИК-излучение. Тепловые инфракрасные детекторы измеряют это излучение в инфракрасном диапазоне и отображают пространственное распределение температуры объекта / области на изображении. Тепловизоры обычно состоят из датчиков Sb (антимонит индия), Gd Hg (германий, легированный ртутью), Hg Cd Te (теллурид кадмия).

Электронный детектор охлаждается до низких температур с помощью жидкого гелия или жидкого азота. Затем Охлаждение детекторов гарантирует, что лучистая энергия (фотоны), регистрируемая детекторами, исходит от местности, а не от температуры окружающей среды объектов внутри самого сканера и электронных устройств, формирующих инфракрасные изображения.

Ключевые области применения инфракрасных датчиков в основном следующие.

  • Метеорология
  • Климатология
  • Фото-биомодуляция
  • Анализ воды
  • Детекторы газа
  • Анестезиологические исследования
  • Разведка нефти
  • Безопасность рельсов

Итак, речь идет о схеме инфракрасного датчика с рабочими и приложениями.Эти датчики используются во многих проектах электроники на основе датчиков. Мы полагаем, что вы могли лучше понять этот ИК-датчик и принцип его работы. Кроме того, любые сомнения относительно этой статьи или проектов, пожалуйста, оставьте свой отзыв, комментируя в разделе комментариев ниже. Вот вам вопрос, может ли инфракрасный термометр работать в полной темноте?

Фото:

Инфракрасные светодиоды и инфракрасные светодиоды

Светодиоды видимого диапазона

В отношении MARUBENI-OPTO ™, термины «свет» и «видимое излучение» (VIS) относятся к диапазону длин волн от 400 до 800 нм, который может восприниматься человеческим глазом.Здесь снова сложные полупроводники реализовали широкий спектр излучения. Основные полупроводниковые технологии высокой яркости, используемые для создания различных цветов, включают:

AlInGaN : фиолетовый, королевский синий, синий, голубой (сине-зеленый), зеленый
AlInGaP : желто-зеленый (YG), желтый, янтарный, оранжевый, портлендский оранжевый, красный
AlGaAs : красный , Рубиново-красный, темно-красный, ближний инфракрасный свет


Эти устройства измеряются и объединяются с использованием методов фотометрических испытаний, которые измеряют доминирующую длину волны (λD).Предлагаемые нами типы светодиодов ближнего УФ и ближнего ИК-диапазона включены в разделы этого веб-сайта, соответственно, в УФ- и ИК-диапазонах. Например, наши светодиоды с фотометрической доминирующей длиной волны
(λD) номинальное значение 410 нм λD (в диапазоне от 400 до 420 нм λD), имеет длину волны радиометрического пика излучения 400 нм λp (в диапазоне от 395-405 нм λp).
Эпитаксиальные пластины, изготовленные «Known-Good Die», светодиоды в корпусе, компактные микромассивы COB / DOB (CMA ™), модули — все это предлагается в качестве стандартных продуктов MARUBENI-OPTO ™.Комплектные светодиоды включают: формованные лампы PTH (3, 5 мм), металлические TO-заглушки, SMD (безвыводные керамические, PLCC, блоки питания).

Инфракрасные светодиоды

Инфракрасное (ИК) излучение охватывает диапазон длин волн выше 800 нм и подразделяется на диапазоны IR-A, IR-B и IR-C. Рабочей лошадкой по эпитаксии полупроводников для этого типа устройств является AlGaAs. Этот материал выращивают для производства устройств от красного видимого света до 1550 нм λp.
Эпитаксиальные пластины, изготовленные «Known-Good Die», светодиоды в корпусе, компактные микромассивы COB, модули — все это предлагается в качестве стандартных продуктов.Упакованные светодиоды включают: лампы PTH
(3, 5 мм), SMD (безвыводные керамические, PLCC, блоки питания). MARUBENI-OPTO ™ также предлагает ИК-фототранзисторы и PIN-фотодиоды.

Ссылка :

Инфракрасные излучатели и приемники — Аппаратное обеспечение

ИК-приемник-передатчик

Излучатель ИК-светодиодов в сочетании с ИК-приемником может образовать оптоизолятор .
Используя оптоизолятор, мы можем передавать информацию между цепями без электрического соединения.
В оптических изоляторах излучателем всегда является ИК-светодиод .
Приемник может быть фотодиодом или фототранзистором .
Фототранзисторы — это транзисторы, использующие базу в качестве «светового» датчика. Когда свет падает на базу фототранзистора, он будет проводить, иначе он будет изолировать.
Фотодиоды, с другой стороны, представляют собой полупроводники, которые создают ток, когда они поглощают свет.
Существует два типа фотодиодов: фотогальваника и фотопроводник .
Фотоэлектрические элементы, поглощая свет, создают разницу напряжений между краями.
Фотопроводники — это фотодиоды с обратным смещением. Когда они поглощают свет, сопротивление обратного смещения будет уменьшаться.
Обратите внимание, что фототранзистор — это не что иное, как фотодиод с обратным смещением + нормальный транзистор.

Фотодиод и фототранзистор

Два вида оптических изоляторов:

оптоизолятор оптоизолятор 4-DIP

Диаграмму можно скачать отсюда: оптоизоляторы

На ebay вы можете найти пары ИК-светодиодов TX / Фотодиоды RX, чтобы сделать вам собственный оптоизолятор.
Проблема в том, что некоторые производители раздают датчики TX / RX смешанными, поэтому вы не знаете, какие из них какие.

Давайте посмотрим, как мы можем обнаружить излучатель ИК-светодиода.
Излучатель представляет собой обычный светодиод, но его свет невидим для человеческого глаза.

Если у вас есть мультиметр, который может измерять диоды и светодиоды, особенно если он может загораться и измерять красных светодиодов , вы можете обнаружить свой ИК-светодиод, поскольку красный светодиод имеет Vd (прямое падение напряжения) 1,8 В и IR Led Vd составляет около 1 В.

Более «универсальный» способ — измерить прямое падение напряжения (Vd) с помощью схемы ниже:

Диаграмму dia можно скачать здесь: CheckDiode

Излучатель ИК-светодиода должен иметь напряжение Vd = 1В.
ИК-приемник вместо этого будет действовать как разомкнутая цепь, поэтому падение напряжения в нашем случае будет 5 В при подключенном ИК-приемнике.
Обратите внимание, что с помощью камеры вы можете «видеть» свет, излучаемый ИК-светодиодом.

Видео с демонстрацией можно найти ниже:

Мы видели, как мы обнаружили наш ИК-светодиод.
Пришло время проверить наш ИК-приемник …

Применение инфракрасного светодиода

Обычный инфракрасный светодиод, излучающий инфракрасные лучи, имеет такой же внешний вид, что и светодиоды видимого света.Соответствующее рабочее напряжение составляет около 1,4 В, а ток обычно меньше 20 мА. Токоограничивающие сопротивления обычно подключаются последовательно в цепях инфракрасных светодиодов для регулировки напряжения, помогая светодиодам адаптироваться к различным рабочим напряжениям.

При использовании инфракрасных лучей для управления соответствующим устройством расстояние управления прямо пропорционально мощности излучения. Для увеличения расстояния управления инфракрасный светодиод должен работать в импульсном режиме, поскольку эффективное расстояние передачи импульсного света (модулированного света) пропорционально индуцированному ветром току импульсов.Таким образом, увеличивая пиковое значение (Ip) импульсов, расстояние излучения инфракрасного светодиода также может быть увеличено. Один из способов увеличения Ip — уменьшить скважность импульса; то есть уменьшить ширину импульса (T). Коэффициенты заполнения рабочих импульсов для инфракрасных пультов дистанционного управления некоторых цветных телевизоров составляют примерно 1 / 3–1 / 4; а для некоторых других электронных устройств коэффициент нагрузки инфракрасных пультов дистанционного управления может составлять даже 1/10. За счет уменьшения продолжительности включения импульсов дальность излучения инфракрасного светодиода малой мощности также может быть увеличена в значительной степени.Обычные инфракрасные светодиоды можно разделить на следующие три типа: светодиоды малой мощности (1–10 мВт), светодиоды средней мощности (10–50 мВт) и светодиоды большой мощности (50–100 мВт и выше). Модулированный свет может быть сгенерирован путем добавления импульсного напряжения определенной частоты на управляющий диод.

Контроллер с инфракрасным светодиодом может излучать инфракрасные лучи для управления соответствующим блоком, а на стороне управляемого блока также имеется приемное устройство для преобразования инфракрасного света в электричество, такое как приемный диод инфракрасного света, фотоэлектрический триод и т. Д. .Излучающий и принимающий согласованный инфракрасный диод также нашел практическое применение.

Есть два режима излучения-приема для инфракрасного светодиода и управляемого блока: один — режим прямого излучения света, а другой — режим отраженного света. В режиме прямого излучения света излучающий диод и приемный диод устанавливаются соответственно на излучающем конце и управляемом блоке на определенном расстоянии между ними. Что касается режима отраженного света, световой диод и приемный диод работают параллельно.Только когда инфракрасные лучи, испускаемые диодом, отражаются чем-то, принимающий диод может получать инфракрасные лучи, тем самым стимулируя работу управляемого устройства. Кроме того, схема инфракрасного излучения с двойными диодами имеет большую мощность и большую функциональную дальность.

Инфракрасные светодиодные чипы с разными длинами волн могут применяться в различных устройствах, например:

1. Инфракрасный светодиодный чип с длиной волны 940 нм: подходит для использования в пультах дистанционного управления, например, в пультах дистанционного управления для бытовой техники.

2. 808 нм: подходит для использования в медицинских приборах, космической оптической связи, инфракрасном освещении и источниках накачки твердотельных лазеров.

3. 830 нм: подходит для использования в системе автоматического считывания карт на автостраде.

4. 840 нм: подходит для использования в цветной водонепроницаемой инфракрасной видеокамере с зумом.

5. 850 нм: подходит для использования в видеокамерах, которые применяются в цифровой фотографии, системах наблюдения, домофонах, охранной сигнализации и т. Д.

6. 870 нм: подходит для использования в видеокамерах на рынках и перекрестках.

Отказ от гарантий
1. Веб-сайт не гарантирует следующее:
1.1 Услуги веб-сайта соответствуют вашим требованиям;
1.2 Точность, полнота или своевременность обслуживания;
1.3 Правильность, достоверность выводов, сделанных при использовании сервиса;
1.4 Точность, полнота, своевременность или безопасность любой информации, которую вы загружаете с веб-сайта
2. Услуги, предоставляемые сайтом, предназначены только для ознакомления. Веб-сайт не несет ответственности за инвестиционные решения, ущерб или другие убытки, возникшие в результате использования веб-сайта или информации, содержащейся на нем.

Права собственности
Вы не можете воспроизводить, изменять, создавать производные работы, отображать, выполнять, публиковать, распространять, распространять, транслировать или передавать третьим лицам любые материалы, содержащиеся в службах, без явного предварительного письменного согласия веб-сайта или его законного владельца.

Как проверить диод в цепи с помощью мультиметра?

Введение

Полупроводниковый диод , также известный как кристаллический диод, имеет очевидную однонаправленную проводимость. Это разновидность электронных компонентов , широко используемых в электрическом оборудовании для защиты, выпрямления, переключения и многих других приложений. Поэтому довольно часто можно увидеть диоды в повседневных электронных схемах, таких как стабилитроны, светодиоды, фотодиоды и т. Д.Поэтому необходимо знать, как проверить, исправен ли диод.

Как проверить диод с помощью мультиметра

Каталог


Ⅰ Основные сведения о диодах

1.1 Определение анода и катода диода

Анод и катод диода можно отличить с помощью трафаретной печати на печатной плате, как показано ниже:

1) Зубчатый конец — катод диода.

2) Конец с горизонтальной полосой — катод.

3) Конец с белыми параллельными полосами — катод.

4) Один конец треугольной стрелки — катод.

5) Маленький конец вставного диода — это катод, а другой большой конец — это анод.

1.2 Что может вызвать отказ диода?

Распространенными причинами выхода из строя диода являются обрыв цепи, короткое замыкание и нестабильное регулирование напряжения. Среди этих трех типов отказов могут быть признаки. Например, напряжение источника питания повышается, напряжение питания падает до нуля или выход нестабилен.Поэтому для проверки диодов необходимо детально проанализировать конкретные проблемы.

Обычным инструментом измерения диодов является мультиметр, включающий измерение в цепи (диод находится на печатной плате) и измерение вне цепи (диода нет на плате). Что касается основного принципа измерения диодов, измеряется прямое сопротивление и обратное сопротивление PN перехода, и основное суждение основывается на их значениях. Следовательно, чтобы хорошо провести тестирование диодов, необходимо понять основную структуру и принцип работы диодов, а затем понять основные характеристики неисправности диода.

1.3 Анализ общих отказов диодов

1) обрыв цепи

Это означает, что положительный и отрицательный электроды диода были отключены, а прямое и обратное сопротивление диода стало бесконечным. После разомкнутого диода цепь находится в разомкнутом состоянии.

2) пробой напряжения

Это означает, что существует путь между положительным и отрицательным электродами диода, а прямое и обратное сопротивление одинаковы или близки друг к другу (но не бесконечны).После выхода из строя диода действие между положительным и отрицательным электродами всегда может прекратиться, потому что в разных цепях проявляются разные проявления.

3) прямое напряжение

Если прямое сопротивление диода слишком велико, падение напряжения сигнала на диоде будет увеличиваться, что приведет к уменьшению выходного сигнала, и диод будет поврежден из-за нагрева. После того, как прямое сопротивление станет больше, однонаправленная проводимость диода станет плохой.

4) обратное напряжение

Обратное сопротивление диода становится меньше, что означает однонаправленную проводимость диода.

5) снижение производительности

В этом случае диод не имеет явных отказов, таких как обрыв цепи или пробой. Однако, когда ситуация ухудшается, стабильность схемы ухудшается или напряжение выходного сигнала схемы падает.

Ⅱ Как проверить диод мультиметром?

2.1 Цифровой мультиметр и аналоговый мультиметр

При использовании цифрового мультиметра для проверки диода красный датчик соединяется с анодом, а черный датчик — с катодом. В это время измеренное сопротивление является сопротивлением прямой проводимости диода, что прямо противоположно результату теста аналогового мультиметра.

2.2 Общие правила тестирования диодов

(1) Прямое сопротивление маломощного германиевого диода составляет 300 Ом ~ 500 Ом, а кремниевого диода — 1 кОм или более.Первое обратное сопротивление составляет десятки тысяч Ом, а второе больше 500кОм (номинал мощного диода меньше).

(2) О полярности диода можно судить по значениям сопротивления (малое прямое сопротивление и большое обратное сопротивление). Установите мультиметр на блок Ом (обычно используйте блок R × 100 или R × 1k, не используйте блок R × 1 или R × 10k. Блок R × 1 находится в большом токе, легко сжечь лампу , при использовании блока R × 10k может привести к выходу из строя лампы под высоким напряжением).Подключите диод с двумя полярностями к измерительным щупам соответственно и измерьте два значения сопротивления. Когда измеренное значение сопротивления меньше, конец, подключенный к черному проводу, является анодом. Точно так же, когда измеренное значение сопротивления больше, конец, подключенный к черному щупу, является катодом. Если измеренное обратное сопротивление мало, это означает, что диод закорочен, наоборот, если прямое сопротивление большое, это означает, что трубка открыта.В обоих случаях диод не может нормально работать.

(3) Кремниевые диоды обычно имеют прямое падение напряжения 0,6 В 0,7 В, а прямое падение напряжения германиевого диода составляет 0IV 0,3 В. Измеряя прямое напряжение диода, можно судить, что тестируемый диод представляет собой силиконовую трубку или германиевую трубку. Этот метод заключается в подключении резистора (1 кОм) за источником питания, а затем в соединении с диодом в соответствии с характеристикой полярности, чтобы диод стал проводящим прямо.В это время используйте мультиметр для измерения падения напряжения на трубке. Кроме того, его удобнее использовать при динамических измерениях под напряжением.

2.3 Методы тестирования типов диодов

Как проверить стабилитрон? Ниже приведены некоторые идеи.

(1) Обычно используйте низкоомный блок для проверки стабилитрона с помощью мультиметра. Поскольку батарея в измерителе на 1,5 В, этого напряжения недостаточно, чтобы вызвать обратный пробой стабилитрона.Таким образом, прямое и обратное сопротивление должны быть такими же, как у обычного диода.

(2) Измерение значения стабилизации напряжения Vz стабилитрона. При измерении диода напряжение источника питания должно быть больше стабильного напряжения тестируемой трубки. Таким образом, необходимо использовать высокоомный блок мультиметра (R × 10k). В это время батарея в счетчике имеет более высокое напряжение. Когда диапазон мультиметра установлен на высокий барьер, измерьте обратное сопротивление диода.Если измеренное сопротивление равно Rx, значение стабилизации напряжения стабилитрона составляет:

.

В формуле n — это блокировка используемой передачи. Например, если самый высокий электрический барьер

R0 — центральное сопротивление мультиметра.

E0 — максимальное значение напряжения батареи используемого мультиметра.

Пример. Используйте мультиметр MF50 для измерения диода 2CW14.

R0 = 10 Ом, самый высокий электрический барьер R × 10 кОм.

E0 = 15 В, измеренное обратное сопротивление 75 кОм, значение регулирования напряжения:

Если измеренное сопротивление очень большое (близкое к бесконечному), это означает, что тестируемое напряжение Vz больше, чем E0, следовательно, трубка не сломается. Если измеренное сопротивление очень мало (0 или всего несколько Ом), это означает, что измерительные щупы подключены в обратном порядке, а затем просто поменяйте их местами.

  • Светодиоды (LED)

Светоизлучающий диод — это полупроводниковое устройство, преобразующее электрическую энергию в световую.Он отличается небольшими размерами, низким рабочим напряжением и низким рабочим током.

(1) Внутри светодиода имеется PN переход, поэтому светодиод имеет такую ​​же характеристику однонаправленной проводимости. Его обнаружение аналогично измерению обычных диодов.

(2) Используйте передачу R × 1k или R × 10k, и измеряются значения сопротивления переднего и заднего хода. Как правило, прямое сопротивление меньше 50 кОм, а обратное сопротивление больше 200 кОм.

(3) Рабочий ток светодиода — важный параметр. Если рабочий ток слишком мал, светодиод не загорится, а он слишком большой, светодиод легко повредится.

(4) Напряжение прямого включения светодиода составляет 1,2 В ~ 2,5 В, а напряжение обратного пробоя составляет около 5 В.

Фотодиод — это полупроводниковый прибор, который может преобразовывать силу света в электрические сигналы.

(1) В верхней части фотодиода есть окно, которое может излучать свет, через который свет попадает на кристалл. При возбуждении света в фотодиоде генерируется большое количество фотоэлектрических частиц, что значительно увеличивает его проводимость и снижает внутреннее сопротивление.

(2) Фотодиод аналогичен стабилитрону. Также работает в обратном состоянии, с обратным напряжением.

(3) Прямое сопротивление фотодиода не меняется со светом.Его обратное сопротивление больше, когда нет света, и становится меньше, когда он подвергается воздействию света. То есть чем сильнее свет, тем меньше обратное сопротивление. Без света обратное сопротивление вернется к исходному значению.

(4) Согласно соответствующему принципу, используйте мультиметр для измерения обратного сопротивления фотодиода. Измените интенсивность света при измерении и наблюдайте за изменением обратного сопротивления фотодиода. Если при смене света обратное сопротивление не изменяется или изменяется меньше, это означает, что трубка вышла из строя.

  • Высокоскоростные переключающие диоды

Метод обнаружения быстродействующих кремниевых переключающих диодов такой же, как и у обычных диодов. Разница в том, что прямое сопротивление этой трубки относительно велико. При измерении с блоком Rxlk значение прямого сопротивления обычно составляет 5 кОм ~ 10 кОм, а значение обратного сопротивления бесконечно.

  • Диоды быстрого восстановления / Диоды сверхбыстрого восстановления

Обнаружение диодов с быстрым и сверхбыстрым восстановлением с помощью мультиметра в основном такое же, как и обнаружение кремниевых выпрямительных диодов в пластиковой оболочке.То есть сначала используйте блок Rxlk, чтобы проверить его однонаправленную проводимость. Обычно величина прямого сопротивления составляет около 4 ~ 5 кОм, а обратное сопротивление бесконечно. А затем используйте блок Rxl, чтобы повторить тест, в это время прямое сопротивление составляет несколько Ом, а обратное сопротивление все еще бесконечно.

  • DIAC (Диод для переменного тока) Диоды

Используйте блок Rxlk и измерьте значения прямого и обратного сопротивления diac, которые должны быть бесконечными.Если испытательные щупы заменяются для измерения, стрелка поворачивается вправо, что указывает на то, что в пробирке есть утечка. Другой способ — поместить мультиметр в блок постоянного напряжения. Во время теста встряхните мегомметр, и значение напряжения, показанное мультиметром, будет значением VBO трубки. Затем замените два штифта тестируемой трубки и таким же образом измерьте значение VBR. Наконец, сравните VBO и VBR. Чем меньше разница между абсолютными значениями двух, тем лучше симметрия диак-диода.

Для двойного TVS значения сопротивления между двумя контактами должны быть бесконечными, когда красный и черный щупы мультиметра меняются случайным образом. В противном случае трубка имеет плохие характеристики или повреждена.

  • Варисторные диоды высокочастотные

а. Определите полярность диода

Отличие высокочастотных варисторных диодов от обычных диодов в том, что их цветовой код отличается. Обычно он черный из обычных диодов, в то время как высокочастотные варисторные диоды светятся.Его правила полярности аналогичны правилам обычных диодов. То есть конец с зеленым кольцом — это катод, иначе — анод.

г. Измерение прямого и обратного сопротивления

Конкретный метод такой же, как и метод измерения обычных диодов. При использовании блока Rxlk мультиметра AM-500 прямое сопротивление составляет 5 кОм 55 кОм, а обратное сопротивление бесконечно.

При использовании блока Rx10k, независимо от того, как заменяются красный и черный измерительные провода для измерения, сопротивление между двумя выводами варакторного диода должно быть бесконечным.Если во время измерения мультиметр слегка отклоняется вправо или значение сопротивления равно нулю, это означает, что в тестируемом варакторном диоде есть утечка или он вышел из строя. Независимо от потери емкости варакторного диода или внутреннего обрыва цепи, их невозможно обнаружить с помощью мультиметра. При необходимости можно использовать метод замены для осмотра и принятия решения.

  • Инфракрасные светоизлучающие диоды (IRED)

Вставьте мультиметр в блок Rxlk и измерьте прямое и обратное сопротивление диода IRED.Как правило, прямое сопротивление должно быть около 30 кОм, а обратное сопротивление должно быть выше 500 кОм. Значит, трубка может нормально работать. Чем больше обратное сопротивление, тем лучше.

а. Идентификация внешнего вида: диодный катод / анод

(1) Обычные инфракрасные приемные диоды имеют черный цвет. Кроме того, в верхней части корпуса инфракрасного приемного диода имеется небольшая наклонная плоскость. Обычно штифт с одним концом наклонной плоскости является отрицательным полюсом, а другой конец — положительным полюсом.

(2) Используйте блок Rxlk для проверки сопротивлений между двумя контактами. Когда диод работает нормально, значения сопротивления двух выводов различаются. И несколько раз обменяйте тестовые провода, чтобы получить несколько пар значений. Согласно меньшему значению сопротивления, вывод, подключенный к красному щупу, является катодом, а вывод, подсоединенным к черному щупу, является анодом.

г. Обнаружение производительности

Используйте мультиметр для измерения прямого и обратного сопротивления инфракрасного приемного диода.По значениям сопротивления можно предварительно судить о том, поврежден ли диод.

Используйте блок мультиметра Rxlk и определите порядок контактов лазерного диода в соответствии с методом обнаружения обычных диодов. Поскольку прямое падение напряжения лазерного диода больше, чем у обычного диода, при обнаружении прямого сопротивления стрелка мультиметра слегка отклоняется вправо, а обратное сопротивление бесконечно.

  • Однопереходный транзистор (UJT)

а. Дискриминация электродов

На основе блока R × 1k используйте двухметровые ручки для измерения прямого и обратного сопротивления между любыми двумя из трех электродов (база B1 и база B2, а также эмиттер E) диода ujt. Измеренные значения сопротивления между двумя электродами составляют 2 ~ 10 кОм, кроме того, B1 и B2 будут разными.

г. Судебное решение

О рабочих характеристиках ujt-диода можно судить, измерив нормальное сопротивление между его выводами.Используйте барьер R × 1k, черный измерительный провод подключается к эмиттеру E, а красный измерительный провод подключается к двум базовым электродам по очереди. Обычно значение сопротивления должно составлять от нескольких тысяч до десяти тысяч Ом. Напротив, красный измерительный провод подключается к эмиттеру E, а черный измерительный провод подключается к двум базовым электродам по очереди, и при нормальных условиях сопротивление должно быть бесконечным. Значения прямого и обратного сопротивления между двумя базами находятся в диапазоне 2 ~ 10 кОм.Если они сильно отличаются от нормального значения, диод поврежден.

Ⅲ Пример анализа

3.1 Проверка диода в цепи

a. Проверка диодов с помощью аналогового мультиметра

Все следующие измерения основаны на кремниевых диодах. Если это германиевый диод, прямое и обратное сопротивление диода уменьшатся.

1) Измерьте прямое сопротивление FR

На следующем рисунке представлена ​​принципиальная электрическая схема для измерения прямого сопротивления диода аналоговым мультиметром:

Дайте результат следующим образом:

Показатель

Описание

Используйте блок R × 1k для измерения диода, прямое сопротивление составляет несколько тысяч Ом, а стрелка показывает стабильность.Если стрелка немного покачивается, это означает, что термостабильность диода плохая.

Если стрелка при измерении прямого сопротивления показывает сотни кОм, это означает, что диод открыт.

Если стрелка показывает десятки кОм, это означает, что диод имеет большое прямое сопротивление и плохие характеристики диода.

Описание измерения прямого сопротивления:

Прямое сопротивление (FR)

Описание

тысяч Ом

Обычный

Ноль или намного меньше нескольких тысяч Ом

Разбивка

Сотни килограммов

Большой FR, диод открыт

Десятки килоом

Большая передняя, ​​плохие передние характеристики

Указатель нестабилен

Плохая стабильность


2) Измерьте обратное сопротивление RR

На следующем рисунке представлена ​​принципиальная электрическая схема для измерения обратного сопротивления диода аналоговым мультиметром:

Дайте результат следующим образом:

Показатель

Описание

При измерении обратного сопротивления значение должно составлять несколько сотен кОм.Чем больше значение сопротивления, тем стабильнее индикатор.

Если обратное сопротивление составляет всего несколько тысяч Ом, это означает, что диод вышел из строя и потерял однонаправленную проводимость.

Описание измерения обратного сопротивления

Обратное сопротивление

Описание

Сотни килограммов

Обычный

Ноль

Разбивка

Намного меньше нескольких сотен тысяч Ом

Обратная характеристика диода не очень хорошая.

Указатель не двигается

Диод открыт. Примечание: обратное сопротивление некоторых диодов очень велико, в настоящее время нет уверенности в том, что диод открыт, поэтому следует измерить его прямое сопротивление. Если значение в норме, значит диод не открыт.

Указатель нестабилен

Стрелка не может быть стабилизирована при определенном значении сопротивления во время измерения, что указывает на плохую стабильность диода.


3.2 Методы тестирования при отключении и включении питания

Измерение диода в цепи делится на две ситуации: состояние выключения и включения питания

а. Измерение отключения питания

Здесь следует отметить методику этого теста.

  • Влияние внешней цепи на результат теста такое же, как сопротивление и емкость, измеренные внутренней цепи. И влияние измеренного прямого сопротивления внешней цепью меньше, чем обратного сопротивления.
  • Если есть сомнения относительно результата измерения, диод следует вынуть из схемы и измерить отдельно.

г. Измерение при включении питания

Когда на печатную плату подается питание, контрольной точкой является падение напряжения на лампе. Потому что диод имеет очень важную характеристику: когда он включен, падение напряжения на лампе практически не меняется. Таким образом, падение напряжения после включения нормальное, то есть диод в норме.

Метод измерения: На схеме ниже показана схема подключения падения напряжения на трубке после диода в цепи постоянного тока. При установке мультиметра в блок постоянного напряжения 1 В красный щуп подключается к катоду диода, а указанное напряжение является прямым падением напряжения на диоде.

Результаты измерения прямого падения напряжения на диоде анализируются следующим образом:

Диод

Описание

Кремниевый диод

0.6В

Диод нормальный и находится в прямом проводящем состоянии.

> 0,6 В

Диод не в проводящем состоянии.

Рядом с 0

Диод в пробивном состоянии, ток в шлейфе будет увеличиваться.

Германиевый диод

0.2В

Диод нормальный и находится в прямом проводящем состоянии.

> 0,2 В

Диод выключен или неисправен.

Рядом с 0

В состоянии пробоя ток в контуре значительно увеличивается без однонаправленной проводимости.


3.3 Вывод

При измерении диодов необходимо учитывать следующие моменты:

1) Диод переменного тока находится в отключенном состоянии, потому что диод находится в обратном состоянии, и обратное напряжение на обоих концах очень велико. Среднее напряжение на диоде, измеренное блоком постоянного тока, в это время отрицательно.

2) Используйте разные блоки одного и того же мультиметра для измерения положительного и отрицательного сопротивления одного диода, их значения будут разными. Прямое и обратное сопротивление одного и того же диода, измеренное разными мультиметрами, также различается.

3) При измерении прямого сопротивления диода, если стрелка не может остановиться на определенном значении сопротивления и постоянно качается, это означает, что термическая стабильность диода плохая.

4) Некоторые мультиметры предоставляют функцию «проверки диода», которая отображает фактическое прямое напряжение диода, когда он проводит ток. Такие измерители обычно показывают немного более низкое прямое напряжение, чем то, что является «номинальным состоянием» диода, из-за очень небольшого количества тока, используемого во время измерения.

Часто задаваемые вопросы о тестировании диодов

1. Что такое проверка диодов?
Диод лучше всего проверять путем измерения падения напряжения на диоде, когда он смещен в прямом направлении. … В режиме проверки диодов мультиметра между измерительными проводами возникает небольшое напряжение. Затем мультиметр отображает падение напряжения, когда измерительные провода подключены к диоду при прямом смещении.

2. Как проверить выпрямительный диод?
Поднесите красный (положительный) щуп мультиметра к положительному выводу шкафа диодов внутри корпуса сварочного аппарата.Коснитесь черным (отрицательным) щупом мультиметра отрицательной клеммой того же диода. Мультиметр должен показывать сопротивление от 0 до 1 Ом, или диод неисправен.

3. Как узнать, положительный или отрицательный диод?
Иногда проще всего проверить полярность мультиметром. Установите мультиметр в положение диода (обычно обозначается символом диода) и прикоснитесь каждым щупом к одной из клемм светодиода. Если светодиод горит, положительный датчик касается анода, а отрицательный датчик касается катода.

4. Как проверить диод Шоттки?
Подключите красный положительный измерительный провод к аноду диода Шоттки, а черный общий измерительный провод к катоду диода. Прислушайтесь к звуку или гудку мультиметра. Если диод Шоттки сработает должным образом, мультиметр подаст звуковой сигнал.

5. Могу ли я проверить диод в цепи?
Диод лучше всего проверять путем измерения падения напряжения на диоде, когда он смещен в прямом направлении.Диод с прямым смещением действует как замкнутый переключатель, позволяя току течь. В режиме проверки диодов мультиметра между измерительными выводами возникает небольшое напряжение. … В цепи может присутствовать напряжение из-за заряженных конденсаторов.

6. Как проверить диод?
Полярность диода
Полярность обоих диодов обозначена полосой на одном конце корпуса. Полоса соответствует линии на схематическом обозначении катода. Другой конец (без полосы) — это анод, обозначенный треугольником на условном обозначении.

7. Что происходит при выходе из строя диода?
Однако неисправный диод тоже может закоротить. В этом случае диод будет иметь небольшое сопротивление в обоих направлениях. Распространенными причинами выхода из строя диода являются чрезмерный прямой ток и большое обратное напряжение. Обычно большое обратное напряжение приводит к короткому замыканию диода, в то время как перегрузка по току приводит к его размыканию при отказе.

8. Как узнать, перегорел ли диод?
Поверните циферблат в режим «проверка диодов».
Этот уровень тока достаточно высок для получения показаний, но не настолько высок, чтобы диод вышел из строя.На мультиметре это также может быть обозначено как «проверка диодов» и обычно обозначается маленьким символом диода. Символ диода будет выглядеть как треугольник, указывающий на линию.

Альтернативные модели

Деталь Сравнить Производителей Категория Описание
Производитель.Номер детали: HCPL-0631-500E Сравнить: Текущая часть Производитель: Broadcom Категория: Оптопары / Оптоизоляторы Описание: Оптоизолятор с логическим выходом 10 МБод с открытым коллектором, зажим Шоттки, 3750 В среднеквадр., 2 канала, 10 кВ / мкс CMTI 8-SO
Производитель.Номер детали: HCPL-0631-500E Сравнить: HCPL-0631-500E VS HCPL-0631-500E Производитель: Broadcom Категория: Оптопары / Оптоизоляторы Описание: Оптоизолятор с логическим выходом 10 МБод с открытым коллектором, зажим Шоттки, 3750 В среднеквадр., 2 канала, 10 кВ / мкс CMTI 8-SO
Производитель.Номер детали: HCPL-063N Сравнить: HCPL-0631-500E VS HCPL-063N Производитель: Broadcom Категория: Оптопары / Оптоизоляторы Описание: Оптоизолятор с логическим выходом, 10 МБод с открытым коллектором, зажим Шоттки, 3750 В среднеквадр., 2 канала, 15 кВ / мкс, CMTI 8-SO
Производитель.Номер детали: HCPL-0631-000E Сравнить: HCPL-0631-500E VS HCPL-0631-000E Производитель: Broadcom Категория: Оптопары / Оптоизоляторы Описание: Оптопара с выходом логической ИС, 2 элемента, изоляция 3750 В, 10 Мбит / с, соответствие требованиям ROHS, SOIC-8
.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *