Ремонт светодиодного прожектора: как разобрать и отремонтировать прожектор

Как производится ремонт светодиодных прожекторов своими руками

LED-прожекторы различаются по размерам, форме, мощности. Уличные приборы влагозащищенные, цвет белый холодный. Используется для освещения фасадов зданий, территорий, объектов наружной рекламы. В производственных и общественных помещениях устанавливаются осветительные приборы с теплым белым светом различной мощности.

Любое оборудование рано или поздно перестает исправно функционировать даже при соблюдении правил монтажа, обслуживания и эксплуатации. Ремонт прожектора своими руками в частном доме можно осуществить при наличии достаточного объема знаний в электрике, мультиметра и паяльника.

Устройство LED-прожектора и распространенные неисправности

Независимо от вида светодиодов, формы и размеры, их устройство неизменное:

  • корпус;
  • линза и отражатель;
  • светодиодная матрица (SMD диоды) с радиатором (иногда вентилятором);
  • драйвер (печатная плата с транзисторами, конденсаторами, стабилитроном, мостовым выпрямителем);
  • клеммы для проводов;
  • элементы крепления.

Корпус может быть изготовлен из стали, алюминия или пластика. Линзы и отражатели формируют угол потока света. Для того, чтобы оборудование служило долго, температура не должна превышать +80оС. Выполнение этого условия обеспечивает радиатор (прямоугольный или круглый) из алюминия или керамо-алюминиевого материала и теплопаста на месте монтажа лампочек. Если мощность LED-прожектора превышает 100 Вт (ватт), радиатор заменяется вентилятором.

Элементы, обеспечивающие подачу света: светодиодный модуль (диоды, напаянные на подложку) и драйвер. Количество светодиодов может достигать нескольких десятков (лампочки соединены последовательно-параллельно). У модуля 2 вывода: плюс и минус.

Для стабилизации тока используется драйвер (в уличных осветительных приборах заливается герметиком). На него подается напряжение 220 В (вольт), выходит вольтаж со значением, определенным производителем для конкретного вида диодов.

Важно! Чаще всего выходят из строя элементы преобразователя. Основная причина возникновения неисправностей – перегрев.

Принцип работы и схема

На вход преобразователя напряжение поступает через предохранитель (или реле датчика движения). Его выпрямляет диодный мост и сглаживает конденсатор. На выходе из конденсатора ток постоянный. Далее напряжение через резистор подается в стабилитрон и трансформатор.

Из стабилитрона выходит 9 В, необходимые для работы преобразователя, из трансформатора – высокочастотные импульсы на полевой транзистор. В полевом транзисторе сопротивление снижается почти до ноля, при прохождении тока через первичную обмотку трансформатора создается напряжение во второй обмотке. После выпрямления диодом и сглаживания конденсатором ток поступает в матрицу, диоды загораются.

Это стандартная схема, она может отличаться в зависимости от моделей и производителей.

Признаки поломки

О том, что LED-прожектору требуется ремонт, свидетельствует:

  • отсутствие свечения во включенном состоянии;
  • мерцание светодиодов;
  • слабое (тусклое) горение;
  • мигание нескольких лампочек;
  • неестественный оттенок излучения.

Ремонт светодиодного прожектора требуется так же, если перегорела проводка, повредился корпус прибора или деформировалась матрица.

Причины неисправностей

Причиной неисправностей служит:

  • нарушения правил сборки на заводе (например, отсутствие проводящей тепло пасты под светодиодным модулем);
  • неправильное подключение;
  • перепады напряжения в электросети;
  • замыкание фазы на ноль или корпус;
  • перегрев;
  • попадание воды или грязи;
  • неверная настройка датчика движения (при наличии);
  • нарушения правил эксплуатации.

При наличии хотя бы одной причины выходит из строя блок питания (перегорает резистор или конденсатор), модуль светодиодов или его отдельные элементы. При отсутствии ремонта светильник не может нормально функционировать.

Диагностика

Перед началом ремонта своими руками необходимо проверить проводку на перегибы, прогоревшую изоляцию, чтобы убедиться, что отсутствуют разрывы жилы. Желательно так же тщательно осмотреть корпус с целью выявить трещины, деформации, сколы. Может оказаться, что проблема решится устранением этих неполадок, не нужно будет думать, как разобрать светодиодный прожектор, и определять, почему он перестал работать.

Последовательность диагностики после вскрытия корпуса:

  • проверка целостности ламп в модуле;
  • измерение входного напряжения мультиметром (должно быть 220 В)
  • измерение выходного напряжения (постоянный ток 12 Вт).

Если напряжение отсутствует на входе, нужно искать перегоревшие части драйвера, окислившиеся контакты, трещины на покрытии. Если плата и напаянные на нее элементы в порядке, требуется проверка работоспособности модуля. Он перестает функционировать, если сгорело несколько светодиодов.

Ремонт прожектора

Устранение обрывов проводки большинству домашних мастеров проблем не создает. Починить внутренние элементы гораздо сложнее. Требуется определенный объем знаний, опыт подобной работы и наличие диагностических приборов и паяльника.

Читайте также:  Как сделать лампу из бумаги своими руками: шаблоны для гофрированной бумаги

Отремонтировать или заменить можно:

  • блок питания;
  • конденсатор;
  • матрицу (SMD диоды);
  • драйвер.

Важно! Стоимость матрицы составляет 40-50 % от цены LED-прожектора, купить ее бывает сложно из-за отсутствия на светодиодах маркировки. При выходе из строя этого элемента выгоднее купить новый осветительный прибор.

Диоды в LED-прожекторах бывают:

  • COB – при совмещении можно получить мощность до 50 Вт, недостаток – сравнительно высокая стоимость;
  • SMD – цена самая доступная, не требуется сложная система отвода тепла;
  • мощные – 350 мА (1,3,5 ватт).

Последняя разновидность постепенно заменяется COB-диодами.

Небольшой мощности

Чтобы провести ремонт LED-прожектора своими руками, нужно:

  • отсоединить прибор от электросети;
  • снять с креплений;
  • открутить болты, при помощи которых прикреплено стекло;
  • снять стекло;
  • снять рассеиватель;
  • осмотреть матрицу и прозвонить элементы преобразователя.

Справка! Возможны разборка и ремонт своими руками даже неразборного прожектора. Стекло снимается после прогревания строительным феном.

Мощной модели

Мощный LED-прожектор тоже нужно разобрать и осмотреть детали на плате. Об их выходе из строя свидетельствует наличие деформации или нагара. Резисторы, конденсаторы, трансформатор желательно прозвонить. Ремонт светодиодных прожекторов такой же, как небольших фонарей благодаря аналогичной конструкции.

Как подобрать драйвер, если мощность светодиодного модуля неизвестна

В магазинах предлагаются 2 вида драйверов:

  • рассчитанные на любое количество светодиодов;
  • предназначенные для строго определенного количества ламп.

Драйвер может быть оснащен резистором и конденсатором или низковольтным входом.

Чтобы заменить его, необходимо знать мощность модуля светодоидов (чаще всего она не указывается). Известно, что мощность отдельного диода 1 Вт, ток – 300-340 мА. Если модуль состоит из 9-и последовательно включенных лампочек, его мощность 27 вольт. Это значит, что нужно купить преобразователь с таким же вольтажом и током 27 В.

Устраняем мигание Led прожектора

Мигание – самая частая неисправность LED-прожекторов. Они мерцают включенные и выключенные, в мороз и при перегреве.

Причиной может служить:

  • датчик движения;
  • замерзание пускового конденсатора или контроллера;
  • разрыв проводки или плохой контакт в соединении;
  • неверное подключение выключателя с подсветкой;
  • неисправность элементов драйвера;
  • неисправность матрицы.

Датчики движения требуют настроек, без них LED-прожектор не может работать дольше нескольких секунд. Осветительный прибор мигает так же в том случае, если между ним и датчиком плохой контакт в соединениях проводов. Ремонт своими руками заключается в закреплении соединений. Если датчик движения вышел из строя, его нужно заменить.

Если прожектор мигает во время свечения, необходимо проверить пусковой конденсатор. Мерцание в выключенном состоянии свидетельствует о том, что через выключатель с подсветкой ток подается на прожектор. Мощности для включения недостаточно, поэтому прибор мигает. Ремонт своими руками – подключение подсветки напрямую.

Ремонт светодиодного прожектора своими руками при выходе из строя матрицы или блока питания сложнее. Прибор нужно разобрать и провести диагностику.

Почему матрица мигает или не светится при перегорании

Чтобы понять причину моргания, необходимо знать устройство и характеристики матрицы. Диоды в ней соединены медными (реже золотыми) подводами, которые при нагревании отслаиваются и отключают весь модуль или отдельную линейку. После остывания металла контакт возобновляется, прибор светится. Так продолжается до тех пор, пока один из подводов окончательно разрывается, прожектор не работает.

Ремонтируем матрицу

Чтобы определить, какие диоды вышли из строя, во время работы LED-прожектора нужно надавить неострым предметом не места соединения подводов и кристаллов. При нажатии на проблемные места прибор начнет светиться. Другой метод диагностики – прозвон каждого диода. Если не работает несколько ламп, их можно заменить.

Если в прожекторе не матрица, а много маленьких SMD светодиодов, требуется микропаяльник с мощностью 10-15 Вт. Можно так же надеть на стандартный пальник жало из медной проволоки.

На первый взгляд ремонт своими руками простой: найти неисправный диод, выпаять, припаять новый. На практике это осуществить трудно из-за сложности технологического процесса. Во время пайки не должны повредиться ни печатные проводники, ни лампы. При установке в плату необходимо следить за полярностью светодиодов. Если нет навыков и опыта, заменить светодиоды своими руками практически невозможно.

Читайте также:  Как сделать фонарик своими руками: мощный, на светодиоде

Замена деталей

Мерцание может вызвать так же неисправность блока питания, драйвера, конденсатора. Если отремонтировать их нельзя, нужно заменить. Запчасти доступны в офлайн и онлайн магазинах.

Блок питания

Блок питания – источник напряжения, состоящий из мостового выпрямителя и резистора, ограничивающего ток. Основное предназначение – преобразование тока с 220 В в 12 В. Маломощные LED-прожекторы с такими блоками питания выпускают китайские производители. При выходе из строя такого блока нужно заменить его элементы.

Драйвер

Драйвер – источник тока, разновидность блока питания. Это обязательный элемент мощных LED-прожекторов с модулями или диодами без ограничителей тока. Если осветительный прибор перестал гореть, можно заменить не только драйвер, но и отдельные запчасти, входящие в его конструкцию.

Матрица

Менять матрицу необходимо немедленно, если не работает целая линейка светодиодов.

Драйвер не может определить, сколько ламп горит, поэтому на оставшиеся линейки подается та же мощность. Светодиоды из-за повышенной нагрузки перегреваются и быстро перестают функционировать.

Конденсатор для ограничения тока

Конденсаторы используются для уменьшения пульсации напряжения на выходе из преобразователя. Их добавляют при доработке дешевых прожекторов. Рассчитывается емкость, один конденсатор устанавливается после выпрямителя, второй – на входе после диодного моста.

Печатная плата преобразователя напряжения

Печатной платой называется пластина с печатными проводниками, на которые припаиваются элементы преобразователя. В LED-прожекторе она жесткая, так как изготовлена из алюминия и диэлектрика. Двойная конструкция обеспечивает отвод излишков тепла на радиатор.

Основные выводы

Починить LED-прожектор может не каждый. Для выполнения ремонта требуются:

  • знания в электротехнике;
  • умение читать схемы;
  • навыки обращения с мультиметром и паяльником.

Мы рассмотрели, как проверить элементы, а пайка требует сосредоточенности и терпения. Ремонт своими руками целесообразно проводить, если по каким-то причинам невозможно купить новый прибор или восстановление позволяет сэкономить. Специалисты утверждают, что купить запчасти в среднем до 50% дешевле, чем приобрести новый прожектор. Исключение составляют ситуации, при которых требуется замена модуля светодиодов.

Ремонт светодиодного прожектора

Всем доброго дня! Сегодня мы с Мастером Сергеем подготовили материал про ремонт светодиодного прожектора Shine 188566. Он потребляет мощность 50 Вт и имеет цветовую температуру излучаемого света 6000 К. Этот светодиодный прожектор имеет защиту по стандарту IP65 и угол светового пучка 120 градусов на расстоянии 0,3 м от SMD светодиода. В этом прожекторе сгорел светодиод, так что смело разбираем.

Разборка светодиодного прожектора

Большинство влагозащищенных уличных LED прожекторов имеет пару силиконовых или резиновых прокладок по периметру крышек. Встречаются неразборные прожекторы, у которых стекло посажено на герметик или эпоксидную смолу. Они разбираются от задней крышки, если не получается снять стекло.

В нашем случае достаточно было открутить четыре винта, чтобы добраться до светодиода и преобразователя напряжения.

Импульсный блок питания JY-J50E-PFC называется светодиодным драйвером и имеет защиту по стандарту IP66, а также может выдавать до 1600 мА тока и напряжение от 24 до 40 В.

Проверять такой блок питания лучше под нагрузкой от 10 до 50 Вт. Блок питания оказался рабочим. Значит вышел из строя светодиод 50 Вт .

Причина выхода из строя светодиода проста. Оказалось, что китайцы намазали мало термопасты между светодиодом и корпусом радиатора.

Кроме того, корпус в месте установки светодиода не был отшлифован. Небольшое количество термопасты между светодиодом и радиатором не давало хорошего охлаждения.

В таких случаях ускоренными темпами деградируют pn-переходы светодиодов или перегорает тонкая проволока разварки. В конце концов происходит пробой или обрыв в цепочке светодиодов на общей подложке LED модуля. Такую неисправность зачастую можно увидеть только под микроскопом.

Ремонт светодиодного прожектора

Чтобы улучшить теплотведение, необходимо отшлифовать две прилегающие поверхности шкуркой с зернистостью P1500.

Затем термопасту намазать тонким слоем. Лишняя паста выдавится сама при нагреве или со временем. Главное, чтобы внутри не было пузырьков воздуха.

Сергей заказал светодиод 50 Вт на Алиэкспресс . Он работает при напряжении 30-36 В и во время работы потребляет ток 1500 мА.

Читайте также:  Раздел про светильники

Световой поток от него равен 90-120 Лм/Вт. Цветовая температура светового потока равна 6000-6500 К, а время работы 100 000 часов. Хороший китайский светодиодный модуль.

При установке светодиодный модуль можно немного притереть к радиатору, потому что это облегчает выход лишней термопасты .

При пайке светодиода помните, что он боится перегрева, так что паяйте быстро и метко.

После ремонта, во время сборки защищенного светодиодного прожектора следите за прилеганием резиновых прокладок. Тогда прожектор будет работать долго и надежно даже в целях уличного освещения.

Аналогичные светодиодные прожекторы

Аналогами этого прожектора являются известные по отзывам, но не менее китайские Jazzway, Navigator, Glanzen, Эра, IEK, Feron, Gauss, Wolta и другие. Они бывают с датчиком движения и без, а также с аварийным аккумулятором и без него, с датчиком освещенности и без такового.

Самым похожим на отремонтированный Shine является прожектор Iminovo 50 W . Стоимость такого прожектора равна 1400 руб. Ремонт своими руками светодиодного прожектора обошелся примерно в 200 руб. Согласитесь, есть смысл запастись светодиодными модулями.

Хороший тест и сравнение светодиодных прожекторов 50 и 100 Вт смотрите в видеоролике ниже, чтобы понять какая мощность прожектора и освещенность территории вам нужна.

Для всех старались Мастер Сергей и Мастер Пайки.

Где плюс, а где минус? 3 способа определить полярность светодиода

Электрический ток, протекая через светодиод в прямом направлении, вызывает оптическое излучение. Обратное его включение в электрическую цепь не даст такого эффекта и даже может вывести светодиод из строя. Чтобы избежать неприятностей в эксплуатации, этот электронный компонент нужно протестировать, т. е. определить его полярность. Приведенные ниже методики определения вывода минуса и плюса чаще всего применяют для маломощных излучающих диодов в корпусе диаметром 3.5, 5.0, 10.0 мм.

Визуальное различие выводов анода и катода

Новый светодиод, как правило, имеет два вывода (ножки), один из которых немного длиннее другого. Длинный вывод – это анод. Его подключают к плюсу источника питания. Короткий вывод – это катод, который соединяют с минусом или общим проводом. Иногда вывод катода отмечают точкой или небольшим срезом на корпусе. Паяный светодиод или бывший в эксплуатации имеет укороченные ножки одной длины. В этом случае определить где плюс, а где минус нужно путём внимательного рассмотрения кристалла сквозь пластиковую линзу. Анод (плюс) выделяется гораздо меньшим размером контакта внутри линзы по сравнению с катодом. Контакт катода (минус), в свою очередь, напоминает флажок, на котором размещается кристалл.

При ремонте электронных блоков могут попадаться светоизлучающие диоды с нестандартной цоколевкой. Производитель может маркировать их со стороны ножек или делать утолщение одного из выводов. Иногда цоколевка таких светодиодов интуитивно не понятна, а особенное строение не позволяет визуально определить полярность. В таких случаях придётся прибегнуть к электрическому замеру.

Определение полярности источником питания

Для быстрого тестирования понадобится источник тока с напряжением от 3 до 6 вольт (батарейка или аккумулятор), резистор сопротивлением 300–470 Ом любой мощности и, непосредственно, светодиод. Ввиду малого значения обратного напряжения, не рекомендуется проверять светодиод от источника с напряжением больше 6 В. Резистор нужно подпаять к одной из ножек и затем коснутся контактов источника питания. Дотрагиваясь анодом к плюсу, а катодом к минусу, исправный излучающий диод будет светиться. Работники ремонтных мастерских часто вооружаются севшими трёхвольтовыми батарейками из системной платы компьютера или настенных электронных часов (CR2032). Убедившись, что ток такой батарейки не превышает 30 мА, её кратковременно вставляют между выводами светодиода без резистора. Плюс и минус определяют по его свечению.

Проверка мультиметром

Мультиметр – маленький помощник настоящего мастера. Его еще называют тестером за то, что он может диагностировать большинство электронных компонентов, выявить короткое замыкание, измерить основные электрические параметры. Проверка светодиода мультиметром даёт следующие преимущества и определяет:

  • полярность (анод, катод);
  • цвет свечения;
  • пригодность к использованию.

Определить полярность светодиода можно одним из трёх способов. В первом случае, чтобы провести измерения, нужно установить переключатель тестера в положение «проверка сопротивления – 2 кОм» и кратковременно касаться щупами выводов. Когда красный (плюс) щуп коснётся анода, а чёрный (минус, подключенный к разъёму СОМ мультиметра) – катода, на экране мигнёт число в пределах 1600–1800. Такое тестирование неисправного полупроводникового прибора будет высвечивать на экране только единицу. Недостаток метода заключается в отсутствие засветки кристалла.

Читайте также:  Солнечная батарея своими руками: материалы, устройство и принцип работы

Второй способ подразумевает установку переключателя в положение «прозвонка, проверка диода». Касаясь красным щупом анода, а чёрным катода, светодиод слегка засветится. На экране отобразится число, величина которого зависит от типа и цвета излучающего диода. Третий способ позволяет обойтись без щупов. Для этого в тестере должен присутствовать отсек для проверки PNP и NPN транзисторов. К счастью, большинство моделей оснащено такой функцией. Для определения полярности понадобятся два гнезда с обозначением Е – эмиттер и С – коллектор. Как известно, на коллектор PNP-транзистора подают отрицательное смещение. Поэтому во время тестирования светодиода он засветится, если катод вставить в отверстие с надписью «С», а анод в отверстие с надписью «Е» отсека PNP. Определяя полярность в отсеке NPN, свечение исправного светодиода появится, если ножки поменять местами. Данный метод – самый быстрый и эффективный, а свечение достигает максимальной яркости. Щупами мультиметра можно протестировать и другие виды светодиодов. Например, в режиме прозвонки можно засветить отдельные сегменты светодиодного индикатора. Кроме одноцветных светодиодов, в пятимиллиметровом корпусе выпускают двухцветные и многоцветные аналоги. Причём они могут иметь 2, 3 или 4 вывода. Двухвыводные двухцветные светоизлучающие диоды визуально имеют сложную форму кристалла. При проверке тестером плюса и минуса они проводят ток в обоих направлениях, но светятся разными цветами. Определение полярности светодиода с 3 или 4 выводами заключается в поиске общего минуса или плюса, что зависит от производителя. Для этого щупами мультиметра перебирают выводы и фиксируют свечение кристалла.

Каждый из приведенных способов определения полярности имеет свои преимущества. Какой из них лучше? Всё зависит от сложившихся условий и наличия подручных средств. Начинающему радиолюбителю нужно освоить все методики, чтобы в будущем оперативно искать неисправности. Ведь светодиодные индикаторы – незаменимый элемент современной электронной техники.

Полярность светодиода: простейшие способы определить плюс и минус

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

Как можно визуально определить плюс и минус

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

  1. Новый источник света в корпусе DIP. После приобретения лампочки нужно внимательно посмотреть на ее ножки – одна длиннее другой. Это не брак завода-изготовителя, а особенность в конструкции – длинная ножка – это (+), а короткая (–).
  2. Если используется диод б/у, у которого часто ножки имеют одинаковую длину, тогда нужно обратить внимание на цоколь лампочки – на месте среза установлен катод. Если рассматривать внутреннее содержание элемента сквозь линзу, то более широкая деталь – это минус, а маленькая – плюс.
  3. Корпус SMD применяется в светодиодных лентах, поэтому для правильного ее подключения также нужно знать полярность. Заглянуть внутрь такой лампы невозможно, поэтому определить место катода (–) можно по углу скоса. На стороне без скоса размещается анод (+).

Определение при помощи батарейки

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

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

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

Читайте также:  Настольная лампа (своими руками): из подручных материалов, оригинальные идеи

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

Проверка при помощи мультиметра

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

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

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

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

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

Тестирование мультиметра можно провести с помощью вольтметра.

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

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

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

Это самый быстрый метод инструментального тестирования.

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

Полярность светодиода: как определить катод и анод самостоятельно

Профессионалы определяют минус и плюс у диода уже на автомате, пользуясь своими удобными методами. Чаще всего это прозвон тестером, тестирование транзисторными гнездами или подачей питания через резистор, ограничивающий силу тока. Иногда практикуется визуальное определение, если речь идет о конкретных знакомых марках и новых изделиях. Поэтому профи в советах об определении анода и катода у LED не нуждаются. А вот любителям и новичкам данная статья пригодится. Расскажем о популярных способах определить самостоятельно, где у диода анод и катод, правильности этих манипуляций и подводных камнях самостоятельного тестирования.

Общие сведения о полярности светодиода, и почему это важно

Зачем вообще заниматься определением «+» и «-» у светодиодов, почему их нормально не промаркируют или не выработают единую систему маркировки? Сейчас LED настолько массово производятся по всему миру, и они так дешевы, что производителям ни к чему усложнять себе жизнь какой-то особой маркировкой или соблюдением правил. Сделали — и ладно! Поэтому доверять ли пиктограммам, визуальной разнице в деталях диодов — решает каждый на свой страх и риск.

Радиолюбителям и любителям «собрать ракету на коленке» приходится приспосабливаться под такие жесткие условия. Приобретая новый диод, получая выпаянный б/у, никогда со 100% гарантией не поймешь, где у него анод и катод, пока не проверишь прибором. Если подключить без тестирования, то можно пробить LED, а цепь не заработает, потому что у диода ток идет только в одну сторону (исключение — так называемые моргающие светодиоды, двухцветники и ИК). Правильная распайка выводов даст нормальную рабочую схему.

Читайте также:  Монтаж точечных светильников в гипсокартон (своими руками)

Современные светодиоды, которые наиболее часто используются в работе

Светодиоды различают по мощности, цветности, типу корпуса и т.п. Наиболее часто используются в схемах диоды в корпусе DIP и SMD с малой мощностью и диаметрами от 3.5 и 5.0 до 10.0 мм. Хотя последнее время «доноры» для LED (фонарики, ленты, светильники, элементы подсветки) увеличили мощность лампочек от 0,5 Вт до 1 Вт и выше.

В корпусе DIP светодиод представляет собой маленькую лампочку с ножками, по которым определяют полярность. Но цоколевка у разных производителей не всегда совпадает с действительностью.

В корпусе SMD определить анод и катод еще сложнее, приходится при визуальном тестировании полагаться на адекватность производителя, который помечает катод срезом/скосом на корпусе или пиктограммами. А такому способу обозначения полярности тоже нельзя довериться на 100%. Уж больно много выявляется неожиданных сюрпризов.

Как определить полярность диода

Для самостоятельного определения полярности у диода применяют несколько способов с разной степенью надежности. Методы с применением приборов:

  • проверка тестером;
  • подача тока с ограничением через резистор;
  • встречается иногда и описание подключения осциллографа для этих целей.

Они отлично работают на элементах малой и средней мощности обычного характера свечения. Самые рабочие способы по адекватности результата.

Есть еще относительно надежные методы определения:

  • по технической документации;
  • по изображению полярности диода на схеме.

Стоит упомянуть недобросовестность производителей и недоступность документации при покупке в розницу. Этот способ узнать распиновку также не гарантирует точного определения плюса и минуса.

Совсем неудачные, но широко применяемые «народные» методы:

  • определение по длине ножек;
  • по размеру деталей внутри корпуса DIP;
  • по расположению среза/скоса на корпусе SMD;
  • по маркировке от производителя на диодах SMD и т.п.

Эти способы определения грешат неточностью, а иногда и вовсе невозможностью правильно узнать, где анод, а где катод у светодиода.

Как определить полярность тестером (мультиметром)

Чтобы узнать полярность у LED с помощью тестера (официальное название прибора мультиметр) используют несколько видов тестирования. Чем современнее тестер (цифровой), тем больше возможностей точно найти анод и катод на корпусе элемента, узнать его пригодность к работе (не пробит ли) и цвет свечения. Любой годный прибор покажет плюс и минус 3 разными способами:

  • через режим «проверка сопротивления» (аналоговый тестер);
  • через режим «прозвонка, проверка диода» (цифровой прибор);
  • проверка через транзисторные гнезда отсеков PNP и NPN (любой, где они есть).

Начнем с самого простого и надежного. На современных аппаратах есть возможность проверки с помощью отсеков для тестирования PNP и NPN транзисторов. Удобно, что можно обойтись без щупов. Для определения полярности нужно взять лампочку в DIP корпусе и вставить ее в гнезда «C» и «E». Если попасть анодом в E-эмиттер, а катодом в C-коллектор, то не пробитый рабочий светодиод ярко засветится. Если нет свечения, то нужно переткнуть ножки, сменив гнезда. Если смена не помогла, значит диод неисправен. Для элементов в корпусе SMD в гнезда втыкают обычные швейные иголки или тонкие гвоздики, а затем прикладывают к корпусу, как бы добавляя к нему эти самодельные ножки. Простота и надежность результатов этого метода делает его самым востребованным у профессионалов и тех, кто часто вынужден проверять пригодность и полярность у LED.

Другие виды тестирования задействуют разные режимы мультиметра и его щупы. Если включить режим омметра, когда измеряется сопротивление, то приложив щупы к ножкам, получится замер величины. Когда все сделано верно, и красный щуп попадет на анод, а черный на катод, то измерительная стрелка прибора скакнет до значений 1,7-1,8 кОм. Это диагностирует не только, где плюс и минус у диода, но и рабочее состояние. Во избежание вывода элемента из строя в случае неправильного подключения к щупам, дотрагиваться ими нужно быстро, не задерживая надолго. При обратном включении на табло прибора будет бесконечно большая величина сопротивления. А вот неисправный LED отобразит слишком малые значения сопротивления в обе стороны (как правило, 1). С таким работать уже нельзя.

Читайте также:  Крепление люстры к потолку из гипсокартона: как правильно повесить, особенности крепления

На современных цифровых тестерах есть удобный режим «прозвонка, проверка диода». Прибор переключается в этот режим, а щупы должны попасть на верную полярность: красный на плюс, а черный — на минус. Это должно дать небольшое свечение светодиода и отображение измеренной величины, характерной для его цветности. Заодно можно проверить характеристики элемента (соответствие напряжения и тока по кривой вольтамперной характеристики).

Жаль, но методы с щупами срабатывают достоверно только на зеленых и красных диодах. Синие и белые лампочки можно проверить только через гнезда определения характеристик транзисторов (PNP/NPN). С многоцветными и двухцветниками с щупами придется повозиться в режиме диодной прозвонки. Для них следует искать общий плюс и минус, перебирая щупами выводы и фиксируя свечение.

Как определить полярность путем подачи питания

Для определения полярности LED в любом корпусе существует еще один надежный метод — подача тока с аккумулятора 3-6 В. Осторожные не рискуют брать батарейку больше 3 В. Для 12 В мощных светодиодов и 12 В не сильно страшны, но остальные надо беречь от пробоя. Самый удобный вид подачи питания на ножки диода — это старая круглая большая батарейка из настенных часов или компьютерной платы (маркировка CR2032). Ее просто вставляют между ножками элемента, если анод коснется плюса, а катод минуса, то о правильной работе исправного диода скажет яркое свечение, если нет, то он пробит.

Но! Нужно или сначала убедиться измерением, что батарейка не выдает ток выше 10-30 мА величиной, или использовать резистор от 400 до 600 Ом (иногда выше). Без ограничения тока легко пробить светодиод даже 4 В с аккумулятора, т.к. для напряжения диода в пределах 1,5-3,8 В максимально допустимой величиной тока с источника питания будет 10-30 мА. Многие считают, что кратковременное помещение диода на источник питания не спалит кристалл, но это может значительно снизить его ресурс, что потом чревато быстрым выходом из строя в готовой схеме. Вывод — используем резистор для ограничения тока батарейки, это точно убережет элемент от пробоя и потери работоспособности в дальнейшем.

Как определить полярность по внешнему виду

Есть способ «для ленивых», когда анод и катод определяется по:

  • длине ножек в корпусе DIP;
  • маркировке на корпусе;
  • расположению среза/скоса у катода или специальных графических обозначений — пиктограмм, смещенных к аноду.

С длиной ножек можно здорово не угадать, потому что производители, порой, используют нестандартную цоколевку. Обычно короткий штырек означает катод (К-короткий, К-катод), а длинный — анод. Это в идеале. Но профессионалы все проверяют приборами, не доверяя добросовестности производителей.

На корпусе также могут встретиться маркировки:

  • стандартные «+»/»-«;
  • «-» обозначается зеленой линией, точкой, а «+» — треугольником и т.п.

Маркировке дешевых или выпаянных ноунеймов лучше не доверять. Ведь производитель свободен в своем «творчестве»: хочешь — просто сделает утолщение одной из ножек цоколевки, хочешь — вообще никак не обозначит разницу между анодом и катодом в светодиоде.

Визуальное определение маркировки на корпусе SDM немногим лучше: срез или скос располагается ближе к катоду, тогда как теплоотвод на корпусе — к аноду. Бывает, что на SMD маленького размера изображены графические обозначения — пиктограммы, значки (треугольник, п-образная и т-образная линия), они указывают направление выхода тока, поэтому вершиной располагаются к катоду, а основанием — к аноду. Лучше всего тестировать элементы в таком типе корпуса приборами. Потому что гарантии соответствия маркировки действительности нет.

Определение полярности по технической документации

Если производитель надежный и на диоды идет сопроводительная техническая документация, то полярность там будет указана. Проблема в том, что документы идут только с большой партией, на розницу никто их давать не будет. Можно попробовать найти информацию о характеристиках в интернете, зная точно производителя и марку светодиода. Но тут опять возникает вопрос доверия производителю. Даже добросовестные поставщики не застрахованы от недобросовестности на производстве, бракованной партии, несоблюдения норм и регламента по маркировке.

Читайте также:  Гирлянда из лампочек своими руками: уличная и другие разновидности, способ подключения

Определяем, где плюс зрительно

Самый спорный и ненадежный способ определения распиновки диода — это визуально отличить в колбе LED размер деталей: маленькая назначается анодом, а большая — катодом. Хотя встречается огромное количество диодов, где все с точностью до наоборот. А могут попасться элементы столь странные, нетипичные, что визуальное определение цоколевки точно не поможет. Стоит ли рисковать исправностью светодиода и готовой схемы — решать любителям определять «на глазок».

Основные выводы

Полярность диода профессионалы никогда не определяют визуально, потому что модификации их настолько разные, а производители не удосуживаются соблюдать какие-то единые требования. Поэтому, перефразируя известное выражение, можно сказать «что белому светодиоду хорошо, то красному — смерть».

Самые надежные методы определения плюса и минуса требуют наличия аппаратуры: тестера и резистора для ограничения силы тока при проверке подачей питания. Для радиолюбителей и «самоделкиных» это не проблема, тестер у всех под рукой. А вот любителю проще 100% выявить анод и катод у светодиода через подачу питания, но только не напрямую, а через токоограничивающий резистор. Есть большая опасность спалить кристаллы или настолько значительно снизить срок их службы, что они потом быстро перегорят.

Плюс и минус у светодиода. Определяем полярность LED

Любой любитель самоделок и электроники используют диоды в качестве индикаторов, или в качестве световых эффектов и освещения. Чтобы Led прибор светился, нужно его правильно подключить. Вам уже известно, что диод проводит ток только в одну сторону. Поэтому прежде чем паять, нужно определить где анод и катод у светодиода.

Вы можете встретить два обозначения LED на принципиальной электрической схеме.

Треугольная половина обозначения – анод, а вертикальная линия – катод. Две стрелки обозначают то, что диод излучает свет. Итак, на схеме указывается анод и катод диода, как найти его на реальном элементе?

Цоколевка 5мм диодов

Чтобы подключить диоды как на схеме нужно определиться где у светодиода плюс и минус. Для начала рассмотрим на примере распространённых маломощных 5 мм диодов.

На рисунке выше изображен: А — анод, К — катод и схематическое обозначение.

Обратите внимание на колбу. В ней видно две детали – это небольшой металлический анод, и широкая деталь похожая на чашу – это катод. Плюс подключается к аноду, а минус к катоду.

Если вы используете новые LED элементы, вам еще проще определить их цоколевку. Определить полярность светодиода поможет длина ножек. Производители делают короткую и длинную ножку. Плюс всегда длиннее минуса!

Если вы паяете не новый диод, тогда плюс и минус у него одинаковой длины. В таком случае определить плюс и минус поможет тестер или простой мультиметр.

Как определить анод и катод у диодов 1Вт и более

В фонариках и прожекторах 5мм образцы используются всё реже, на их смену пришли мощные элементы мощностью от 1 ватта или SMD. Чтобы понять где плюс и минус на мощном светодиоде, нужно внимательно посмотреть на элемент со всех сторон.

Самые распространённые модели в таком корпусе имеют мощность от 0,5 ватт. На рисунке красным обведена пометка о полярности. В данном случае значком «плюс» помечен анод у светодиода 1Вт.

Как узнать полярность SMD?

SMD активно применяются практических в любой технике:

  • Лампочки;
  • светодиодные ленты;
  • фонарики;
  • индикация чего-либо.

Их внутренностей разглядеть не получится, поэтому нужно либо использовать приборы для проверки, либо полагаться на корпус светодиода.

Например, на корпусе SMD 5050 есть метка на углу в виде среза. Все выводы, расположенные со стороны метки – это катоды. В его корпусе расположено три кристалла, это нужно для достижения высокой яркости свечения.

Подобное обозначение у SMD 3528 тоже указывает на катод, взгляните на эту фотографию светодиодной ленты.

Маркировка выводов SMD 5630 аналогична – срез указывает на катод. Его можно распознать еще и по тому, что теплоотвод на нижней части корпуса смещён к аноду.

Читайте также:  Последовательное и параллельное соединение светодиодов

Как определить плюс на маленьком SMD?

В отдельных случаях (SMD 1206) можно встретить еще один способ обозначения полярности светодиодов: с помощью треугольника, П-образной или Т-образной пиктограммы на поверхности диода.

Выступ или сторона, на которую указывает треугольник, является направлением протекания тока, а вывод расположенный там – катодом.

Определяем полярность мультиметром

При замене диодов на новые, вы можете определить плюс и минус питания вашего прибора по плате.

Светодиоды в прожекторах и лампах обычно распаяны на алюминиевой пластине, поверх которой нанесён диэлектрик и токоведущие дорожки. Сверху она обычно имеет белое покрытие, на нём часто указана информация о характеристиках источника питания, иногда и распиновка.

Но как узнать полярность светодиода в лампочке или матрице если на плате нет сведений?

Например, на этой плате указаны полюса каждого из светодиодов и их наименование – 5630.

Чтобы проверить на исправность и определить плюс и минус светодиода воспользуемся мультиметром. Черный щуп подключаем в минус, com или гнездо со знаком заземления. Обозначение может отличаться в зависимости от модели мультиметра.

Далее выбираем режим Омметра или режим проверки диодов. Затем подключаем поочередно щупы мультиметра к выводам диода сначала в одном порядке, а потом наоборот. Когда на экране появятся хоть какие-то значения, или диод загорится – значит полярность правильная. На режиме проверки диодов значения равны 500-1200мВ.

В режиме измерения значения будут подобными тем, что на рисунке. Единица в крайнем левом разряде обозначает превышение предела, либо бесконечность.

Другие способы определения полярности

Самый простой вариант для определения где плюс у светодиода – это батарейки с материнской платы, типоразмера CR2032.

Её напряжение порядка 3-х вольт, чего вполне хватит чтобы зажечь диод. Подключите светодиод, в зависимости от его свечения вы определите расположение его выводов. Таким образом можно проверить любой диод. Однако это не очень удобно.

Можно собрать простейший пробник для светодиодов, и не только определять их полярность, но и рабочее напряжение.

Схема самодельного пробника

При правильном подключении светодиода через него будет протекать ток порядка 5-6 миллиампер, что безопасно для любого светодиода. Вольтметр покажет падение напряжения на светодиоде при таком токе. Если полярность светодиода и пробника совпадёт – он засветится, и вы определите цоколевку.

Знать рабочее напряжение нужно, так как оно отличается в зависимости от типа светодиода и его цвета (красный берет на себя менее 2-х вольт).

И последний способ изображен на фото ниже.

Включите на тестере режим Hfe, вставьте светодиод в разъём для проверки транзисторов, в область помеченной как PNP, в отверстия E и C, длинной ножкой в E. Так можно проверить работоспособность светодиода и его распиновку.

Если светодиод выполнен в другом виде, например, smd 5050, вы можете воспользоваться этим способом просто – вставьте в E и C обычные швейные иглы, и прикоснитесь к ним контактами светодиода.

Любому любителю электроники, да и самоделок вообще нужно знать, как определить полярность светодиода и способы их проверки.

Будьте внимательны при выборе элементов вашей схемы. В лучшем случае они просто быстрее выйдут из строя, а в худшем – мгновенно вспыхнут синем пламенем.

Методы определения полярности у светодиодов

Известно, что светодиод в рабочем состоянии пропускает ток только в одном направлении. Если его подключить инверсионно, то постоянный ток через цепь не пройдет, и прибор не засветится. Происходит это потому, что по своей сущности прибор является диодом, просто не каждый диод способен светиться. Получается, что существует полярность светодиода, то есть он чувствует направление движения тока и работает только при определенном его направлении.

Определить полярность прибора по схеме не составит труда. Светодиод обозначают треугольником в кружке. Треугольник упирается всегда в катод (знак «−», поперечная черточка, минус), положительный анод находится с противоположной стороны.

Но как определить полярность, если вы держите в руках сам прибор? Вот перед вами маленькая лампочка с двумя выводами-проводками. К какому проводку подключать плюс источника, а к какому минус, чтобы схема заработала? Как правильно установить сопротивление где плюс?

Читайте также:  RGB светодиод: распиновка, управление и правильное подключение

Определяем зрительно

Первый способ – визуальный. Предположим, вам необходимо определить полярность абсолютно нового светодиода с двумя выводами. Посмотрите на его ножки, то есть выводы. Один из них будет короче другого. Это и есть катод. Запомнить, что это катод можно по слову «короткий», поскольку оба слова начинаются на буквы «к». Плюс будет соответствовать тому выводу, который длиннее. Иногда, правда, на глаз определить полярность сложновато, особенно когда ножки согнуты или поменяли свои размеры в результате предыдущего монтажа.

Глядя в прозрачный корпус, можно увидеть сам кристаллик. Он расположен как будто в маленькой чашечке на подставке. Вывод этой подставки и будет катодом. Со стороны катода также можно увидеть небольшую засечку, как бы срез.

Но не всегда эти особенности заметны у светодиода, поскольку некоторые производители отходят от стандартов. К тому же есть много моделей, изготовленных по другому принципу. На сложных конструкциях сегодня производитель ставит значки «+» и «−», делают отметку катода точкой или зеленой линией, чтобы все было предельно понятно. Но если таких отметок нет по каким-то причинам, то на помощь приходит электрическое тестирование.

Применяем источник питания

Более эффективный способ определить полярность – подключить светодиод к источнику питания. Внимание! Выбирать надо источник, напряжение которого не превышает допустимое напряжение светодиода. Можно соорудить самодельный тестер, используя обычную батарейку и резистор. Это требование связано с тем, что при обратном подключении светодиод может перегореть или ухудшить свои световые характеристики.

Некоторые говорят, что подключали светодиод и так и сяк, и он от этого не портился. Но все дело в предельном значении обратного напряжения. К тому же, лампочка может сразу и не погаснуть, но срок ее работы уменьшится, и тогда ваш светодиод проработает не 30-50 тысяч часов, как указано в его характеристиках, а в несколько раз меньше.

Если мощности элемента питания для светодиода не хватает, и прибор не светится, как вы его ни подключаете, то можно соединить несколько элементов в батарею. Напоминаем, что элементы соединяются последовательно плюс к минусу, а минус к плюсу.

Применение мультиметра

Существуют прибор, который называется мультиметром. Его с успехом можно использовать, чтобы узнать, куда подключать плюс, а куда минус. На это уходит ровным счетом одна минута. В мультиметре выбирают режим измерения сопротивления и прикасаются щупами к контактам светодиода. Красный провод указывает на подключение к плюсу, а черный – к минусу. Желательно, чтобы касание было кратковременным. При обратном включении прибор ничего не покажет, а при прямом включении (плюс к плюсу, а минус к минусу) прибор покажет значение в районе 1,7 кОм.

Можно также включать мультиметр на режим проверки диода. В этом случае при прямом включении светодиодная лампочка будет светиться.

Данный способ самый эффективный для лампочек, излучающих красный и зеленый свет. Светодиод, дающий синий или белый свет рассчитан на напряжение, большее 3 вольт, поэтому не всегда при подключении к мультиметру он будет светиться даже при правильной полярности. Из этой ситуации можно легко выйти, если использовать режим определения характеристик транзисторов. На современных моделях, таких как DT830 или 831, он присутствует.

Диод вставляют в пазы специальной колодки для транзисторов, которая обычно расположена в нижней части прибора. Используется часть PNP (как для транзисторов соответствующей структуры). Одну ножку светодиода засовывают в разъем С, который соответствует коллектору, вторую ножку – в разъем Е, соответствующий эмиттеру. Лампочка засветится, если катод (минус), будет подключен к коллектору. Таким образом, полярность определена.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: