Как определить полярность светодиода

 

Cветодиоды (LED) – полупроводниковые устройства, способные излучать видимый свет при прохождении электрического тока в одном направлении. Однако, чтобы устройство работало, его необходимо правильно подключить. А для этого требуется определить полярность светодиода, а именно — где у светодиода плюс, а где минус.

Проще всего выяснить полярность устройства по схеме. Стандартное обозначение светодиода – треугольник, который упирается в катод (вертикальная черта, знак «-»), анод (знак «+») расположен с противоположной стороны.

Но если схемы нет, а есть только сам прибор – как определить где плюс, а где минус? Это можно сделать по внешнему виду, или с помощью нехитрых манипуляций, или с применением приборов. Способ определения зависит как от типа устройства и его состояния, так и от производителя. В этой статье будут разобраны все существующие способы.

Суть понятия «полярность светодиода»

В диоде можно выделить следующие части:

• Кристалл;
• Анод — подает положительный заряд на кристалл;
• Катод – подает отрицательный заряд на кристалл;
• Рассеиватель;
• Отражатель.

Кристалл представляет собой слои полупроводниковых материалов, в одном из которых больше отрицательных частиц (n – слой), а в другом преобладают положительные частицы (p – слой). При протекании электрического тока от p – слоя к n – слою возникает свечение. То есть при подключении светодиода в схему очень важно учитывать его полярность, и подключать «+» источника к аноду, а «-» — к катоду, иначе он просто не будет работать.

Виды светодиодов

Диоды можно классифицировать по разным признакам. Но для определения полярности важно знать, какими они бывают по конструкции:

1. DIP – цилиндрическая колба, в которой находится кристалл на длинных «ножках», которыми и являются катод и анод. В основном используются для индикации. Характеризуются небольшим углом свечения (20 – 120 градусов), небольшой светоотдачей и падением яркости в процессе эксплуатации до 70 процентов.
2. Spider Led – это DIP, который имеет 4 контакта. У данного диода лучше теплоотвод и надёжность. Применяется в автомобилях и для подсветок.
3. SMD – современный вид светодиодов. Конструктивное отличие – кристалл закреплён непосредственно на подложке, от которой идет теплоотвод. Они надёжны, имеют небольшой размер и высокую светоотдачу.

Как определить полярность светодиода

Определить полярность светодиода, в зависимости от вида и конструкции, можно сделать по:

• по внешнему виду;
• при помощи тестера;
• с помощью подачи питания.

Как определить полярность светодиода по внешнему виду

Полярность светодиода визуально можно определить по разным признакам.Если это еще не использованный DIP, длинная ножка – это анод (плюс), короткая ножка – катод (минус). Запомнить можно довольно легко: К – короткий, катод.

У некоторых производителей катод отмечается точкой или же небольшим срезом на корпусе.

В случае, если DIP не новый, то нужно внимательно присмотреться к кристаллу под колбой. Анод имеет гораздо меньший размер контакта, по сравнению с катодом. Катод более широкий и похож на флажок или чашу.

На рисунке выше ножка катода короче, но размер контакта под колбой намного больше. Так что для определения полярности DIP–светодиода мультиметр может и не потребоваться. А что с SMD?

Полярность SMD-светодиода

SMD диоды сейчас активно применяются практически во всех устройствах, от маленьких фонариков, до ламп освещения. Но внутрь кристалла у них заглянуть не получится. Поэтому надо обращать внимание на внешние признаки, на плату и на корпус.

Например, у некоторых производителей есть метка на одной стороне диода в виде небольшого среза. Контакты со стороны этого среза – катод.

Так же, на некоторые марки светодиодов, производитель наносит пиктограммы в виде символов, с направлением протекания тока. В таком случае вывод контактов, куда направлен символ, будет катодом.

Так же стоит обратить внимание на плату, в которой диод установлен. Производитель зачастую оставляет подсказки, в виде небольшого плюса на схеме, со стороны анода.

Определение полярности диода тестером (мультиметром)

Мультиметр – универсальный прибор, с помощью которого можно измерить напряжение, силу тока, сопротивление. Зачастую в приборе есть функция проверки диода.

Для того, чтобы найти катод и анод, переключаем мультиметр в режим проверки, и поочередно кратковременно касаемся контактов. Когда красный щуп тестера будет касаться анода, а черный — катода, на дисплее высветится число в районе 1600 мВ, и диод слегка засветится. В обратном же, неправильном, порядке прибор покажет единицу.

Также есть ещё один способ определить, где на светодиоде плюс и минус, если у тестера есть возможность проверки PNP транзисторов и диод имеет длинные ножки контактов. В этом случае одну ножку вставляем в отверстие с надписью “C”, другую с надписью “E”. Если диод засветился, то в отверстии с надписью “C” – плюс (анод), с надписью “E” – минус (катод). Это самый быстрый способ проверить полярность и работоспособность элемента.

Если же у диода длинных ножек нет, то можно использовать иголки или тонкую проволоку.

Как определить полярность при помощи подачи питания

На первый взгляд, это один из самых простых способов определить где плюс, где минус у светодиода. К источнику питания кратковременно подключаем катод и анод устройства. Если он загорится, то подключение правильное: на плюсе источника питания — анод, на минусе — катод.

Но, если ток в цепи будет более 30мА и напряжение больше максимально допустимого, то диод может просто выйти из строя. И даже если после проверки он будет ещё работать, то срок его службы вероятно сильно сократится. Более безопасно включить в цепь резистор, причем последовательно. Сопротивление резистора можно рассчитать по формуле:

R = (U_БП – U_led)/I

Где:

• R – сопротивление резистора
• U_БП – рабочее напряжение источника питания
• U_led – рабочее напряжение светодиода
• Ток в Амперах (не в мА, а именно в Амперах. 20mA == 0.02A)

Так как целью является не сборка схемы подключения, а просто проверка полярности, то ток можно принять условно в 20mA. Номинал сопротивления следует брать больший стандартный от расчетного. Например, результат расчета — 515 Ом, следовательно, выбираем резистор сопротивлением 560 Ом.

Величину стандартных значений сопротивления смотрите в таблице ниже.

Падение напряжения на светодиодах типа DIP можно определить по цвету, в небольшом диапазоне значений. Поэтому, для расчета сопротивления, можно воспользоваться онлайн калькулятор сопротивления:

Калькулятор расчета сопротивления резистора.

Более простым вариантом будет использовать севший источник питания с материнской платы, батарейку-«таблетку» CR2032. Её напряжения будет достаточно для того, чтобы определить, где у диода плюс, где минус. Но, следует убедиться, что ток источника питания не превышает 30мА. Если такой возможности нет, то лучше включить в схему резистор, как говорилось выше.

Перед проверкой следует убедиться, что ток источника питания не превышает 30мА

Так же неплохой вариант — собрать простой пробник для проверки полярности светодиодов

При правильной полярности, при подключении диода в схему он засветится. При этом проходящий через него ток не будет больше 6 мА, что безопасно для большинства устройств. Имеет смысл для тех, кому приходится заниматься этим часто.

Если удалось определить полярность с первого раза, то не стоит экспериментировать и подключать светодиод к источнику питания в обратной последовательности, во избежание дополнительных рисков пробоя

Как определить полярность по технической документации

Этим способом можно воспользоваться если:

• Известна марка светодиода;
• Известна марка оборудования, и есть документация завода изготовителя с электрическими схемами.

В таком случае всегда можно поискать информацию о полярности диода в электрических схемах, технической документации, каталогах производителя, или же просто с помощью поисковых систем сети интернет.

Как определить полярность светодиода на видео

ТОП 5 способов как проверить светодиод

Итоги

Определить полярность светодиода можно по разным критериям. В некоторых случаях это сделать довольно несложно по внешним признакам или же по меткам производителя. Но, так как жёстких критериев нет, такой подход несёт в себе определённые риски – многое зависит от производителя и состояния элемента. Поэтому самым надёжным способом остается мультиметр, который поможет точно определить, где плюс у светодиода, а где минус.