На принципиальных схемах выводы светодиода обозначают так, что стрелка (треугольник) указывает на прямое направление протекания тока. Поскольку треугольник напоминает букву "А", то можно легко запомнить этот вывод – анод (см. рис.1).
Подключить источник питания, напряжением 1,5 – 2 вольта к выводам светодиода. При правильной полярности светодиод будет светиться, или подключить светодиод к другому источнику напряжения через добавочное сопротивление (см. http://radiolub.ru/page/raschet-dobavochnogo-soprotivlenija-svetodioda)
Если светодиод новый и ранее нигде не применялся, то вывод катода (-) более короткий. "Шпаргалкой" для определения вывода служит буква "К" (короткий).
На отрицательном электроде, т. е на катоде внутри корпуса светодиода расположен основной кристалл и имеет форму "флажка". Вывод анода (+) имеет внутри корпуса значительно меньший по размеру контакт.
В промышленной аппаратуре и в радиолюбительских конструкциях широко применяются индикаторные и сверхъяркие светодиоды (LED). Как и любые другие диоды, LED имеют два вывода – анод и катод (плюс и минус). Поэтому они должны подключаться с соблюдением полярности. Определить полярность светодиода можно несколькими способами:
- путем измерений;
- по внешнему виду (визуально);
- подключением к источнику питания;
- из технической документации.
Как определить полярность тестером (мультиметром)
Практически у всех профессионалов и у большинства радиолюбителей под рукой есть цифровые или стрелочные мультиметры. С их помощью можно легко определить полярность полупроводникового диода, проверить его работоспособность. Измерения нужно проводить в режиме омметра.
У многих современных мультиметров есть специальный режим – «тест диода».
Для определения полярности щупы тестера подключают к диоду и следят за показаниями прибора. Если прибор показывает «бесконечное» сопротивление, то щупы следует поменять местами. Если мультиметр покажет некоторое конечное значение сопротивления, это означает, что прибор подключен с соблюдением полярности, и мы определили, где у светодиода плюс и минус.
Есть один важный нюанс. У некоторых стрелочных приборов полярность щупов в режиме измерения напряжения и в режиме омметра не совпадают.
Такой особенностью обладают, например, старые тестеры ТЛ – 4М. Поэтому желательно проверить, нет ли расхождений в полярности тестера в различных режимах измерения с помощью другого прибора или вольтметра постоянного напряжения.
Мультиметром можно воспользоваться и для определения полярности. Порядок действий такой же, как при определении плюса и минуса обычного диода. При исправном светодиоде и правильном его подключении он даже может начать светиться. Однако, этот способ определения полярности срабатывает далеко не всегда. Дело в том, что падение напряжения открытого светодиода может составлять 1.5 – 3.2 и более вольт. Это значительно больше, чем у обычного полупроводникового диода.
Величина падения напряжения зависит от цвета и мощности светоизлучающего диода. Тестеры с низковольтным питанием не имеют на своих зажимах достаточного напряжения для открытия светодиода. Такими приборами измерения выполнить не удастся.
Как определить полярность по внешнему виду
Существует множество типов корпусов светодиодов. Широко распространены светоизлучающие диоды в цилиндрических корпусах диаметром 3, 5 и более миллиметров. Выпускается много SMD светодиодов для поверхностного монтажа, которые различаются как типом корпуса, так и размерами кристаллов. Мощные сверхъяркие светодиоды размещаются на теплоотводах и имеют планарные плоские выводы. Опытные специалисты без труда определяют назначение выводов по внешнему виду.
Проще всего определять полярность мощных светодиодов. У них, как правило, выводы промаркированы знаками «+» и «-».
Неплохо дело обстоит со светодиодами в цилиндрических корпусах. У них полярность можно определить по нескольким признакам. Например, внутри корпуса светоизлучающего диода можно рассмотреть два электрода имеющие разную площадь. У катода площадь электрода заметно больше. Этот электрод является минусом. Еще одним признаком, по которому можно определить катод цилиндрического led, это скос на юбке прибора. У новых выводы имеют различную длину. Более длинный вывод подсказывает, где плюс у светодиода (анод).
Светодиоды для поверхностного монтажа тоже имеют отличительные признаки назначения выводов. Многие SMD LED имеют специальный скос (ключ) на одном из углов. Ключ указывает на минус (катод).
На корпусах некоторых типов SMD светодиодов наносятся специальные символы позволяющие определить полярность прибора. Некоторые из них показаны на фото.
Для закрепления изложенного материала рекомендуем посмотреть видео о том, как определить визуально где у светодиода плюс, а где минус
Определение полярности путем подачи питания
Наиболее наглядным способом определения полярности LED является подключение к источнику напряжения. Этот метод позволяет проверить исправность светодиода и определить его полярность.
Для проведения «эксперимента» потребуется источник постоянного напряжения. Им может послужить блок питания или аккумуляторная батарея. Удобно использовать лабораторный блок питания с плавной регулировкой напряжения и вольтметр постоянного тока.
Светодиод нужно подключить к блоку питания и постепенно поднимать напряжение. При правильном подключении он должен начать светиться. Если при достижении 3 – 4 вольт LED не начал светиться, следует изменить полярность подключения и повторить эксперимент. При зажигании светодиода не стоит продолжать увеличивать напряжение, т.к. он может сгореть.
Вместо регулируемого блока питания, можно воспользоваться любой батареей напряжением 4.5 – 12 вольт. В качестве батареи можно использовать несколько элементов на 1.5 вольта, соединенных последовательно, аккумулятор от сотового телефона или автомобиля.
Подключать светодиод к батарее напрямую нельзя. Он может выйти из строя.
Для проверки работоспособности последовательно со светодиодом нужно подключить токоограничивающий резистор. Сопротивление резистора для маломощных светоизлучающих диодом может составлять от 680 Ом до нескольких кОм. Для мощных светодиодов подойдет резистор в несколько десятков Ом.
Определение полярности по технической документации
Исчерпывающую информацию о светодиодах можно получить из технической документации завода производителя. Она отражает данные о массе и габаритах led, его цоколевке и электрических параметрах. При крупных поставках такая документация обязательно имеется в сопроводительных документах.
К сожалению, продавцы, торгующие в розницу, не всегда могут предоставить интересующие данные. К счастью, зная марку светоизлучающего прибора, информацию о назначении его выводов всегда можно найти в интернете.
Итоги
Мы рассмотрели несколько способов как определить плюс и минус светодиода. Их можно применять по одному, или перепроверять результат несколькими способами. Ведь каждый из них не является идеальным. Визуально и тем более по технической документации невозможно судить о работоспособности данного экземпляра LED. С помощью тестера трудно прозвонить мощный сверхъяркий светоизлучающий диод. Проверка путем подачи напряжения дает точный результат, но требует принятия мер предосторожности.
Полярность светодиода является важной характеристикой прибора. Если ее не учитывать при составлении схемы, устройство может не работать.
О полярности светодиода
Светодиод относится к полупроводниковым приборам, излучающим свет при прохождении через них электротока. Обладает:
- двумя выводами – анодом и катодом, из которых первый подключают к полюсу источника питания, имеющему положительный знак, второй – отрицательный, присоединяемый к земле (минус);
- полярностью – способностью пропускать ток только в одном направлении.
Работа прибора возможна только, если ток по нему проходит от анода к катоду. Если перепутать при подключении плюс и минус, элемент не будет излучать свет, а схема – работать.
Способы определения полярности
Методов определения полярности у светодиодов несколько. Проще, особенно у новых приборов, сделать это внешним осмотром. Производители учитывают особенности элементов и вводят в их маркировку и форму метки, по которым пользователю просто определить направление пропускания тока через элементы. Это помогает избегать ошибок при составлении электронных схем.
Определить полярность светодиодов в старых схемах помогут специальные приборы – тестеры, мультиметры.
Визуальный осмотр
Зрительно места расположения анода (плюса) и катода (минуса) можно определить по нескольким признакам:
- у маломощных 5-миллимитровых LED-элементов у первого меньший силуэт, что видно при рассматривании колбы;
- у новых приборов ножка анода длиннее;
- у мощных светодиодов – больше 1 Вт – на анодной ножке может быть маркировка в виде знака «+».
У элементов SMD (предназначены для монтажа на поверхность), применяемых в лампочках, индикаторах, светодиодных лентах, проверка полярности производится по имеющимся меткам:
- срезу угла корпуса, указывающему, что расположенные рядом выходы – катодные;
- теплоотводу, который располагается ближе к аноду снизу корпуса;
- пиктограммам в форме буквы П, обращенной верхней полкой в сторону анода, Т – ее верх обращен к катоду;
- пиктограмме в виде треугольника, вершина которого указывает на катод.
Применение измерительного прибора
Проверить полярность таким способом требуется чаще при использовании старых элементов или их замене в схемах. Для этого применяют мультиметр (тестер).
Проверку с помощью мультиметра выполняют в такой последовательности:
- Черный щуп измерителя прикладывают к минусу (выходу катода) или гнезду, на котором указан знак заземления.
- Пользуются режимом Омметра или тем, которым проверяют диоды.
- Щупы мультиметра прикладывают к выводам, меняя порядок.
- Появление на экране каких-либо значений указывает на правильность полярности элемента.
С помощью технической документации
В электрических схемах диод обозначается треугольником, в вершине которого присутствует отрезок прямой, параллельный основанию. Вокруг знака может быть круг. Светодиод отличается наличием 2 дополнительных стрелок, размещенных сверху изображения со смещением к вершине треугольника и наклоненных в ее сторону.
Полюса светодиодов на схеме представлены следующими знаками:
- катод – вертикальной линией;
- анод – треугольной частью;
- наклоненные стрелки указывают, что элемент является светодиодом.
Итоги
Светодиоды сегодня все больше используются в разных осветительных приборах, средствах индикации. Для достижения необходимой освещенности чаще устанавливается несколько элементов. Применяют 2 схемы их подключения:
- Последовательную. Она отличается простотой, низкими затратами. Требует малых токов и большого напряжения. Имеет низкую надежность.
- Параллельную. Способна работать от источников с небольшим напряжением, но зависит от величины тока. Требует больших затрат. Обладает высокой надежностью.
При составлении схем учитывают полярность элементов. Несоблюдение этого приводит к отсутствию светового излучения у приборов.
