Wie man LEDs auf ihre Funktionstüchtigkeit prüft
LEDs - LEDs sind Halbleiterbauelemente, die künstliches Licht erzeugen. Sie arbeiten durch die Aussendung von Lichtphotonen und elektromagnetischer Energie im sichtbaren, infraroten und ultravioletten Bereich. Licht wird vom p-n-Übergang im Kontaktbereich von p- und n-Typ-Dioden emittiert, wenn ein konstanter, stabilisierter Strom durch ihn fließt. Diese strahlt Licht aus (etwa 6 - 15 % der verbrauchten Energie) und erzeugt Wärme - mindestens 80 - 90 % dieser Energie.
Hauptursachen für den Ausfall einer Diode
Dafür kann es mehrere Ursachen geben. Sie werden in einem speziellen Prüfverfahren getestet. Die Hauptursachen für Misserfolge sind:
- Thermischer Zusammenbruch durch Überhitzung und Zerstörung (Degradation) des Kristalls. Dabei kommt es zum Verbrennen der Lackschicht und des Kunststoffgehäuses. Das Foto zeigt eine durchgebrannte LED auf der Platine einer Retrofit-Lampe, einem Analogon der Halogenlampe vom Typ MR16. In einem der Gehäuse SMD2835 Der gelbe Leuchtstoff auf dem Kristall ist aufgrund von Überhitzung durchgebrannt. Auf dem Element mit der Positionsbezeichnung D11 ist ein brauner Fleck zu sehen.
- Elektrischer Durchbruch des p-n-Übergangs. Die Durchlassspannung einer Diode liegt zwischen 1,5 V und 4-4,5 V, je nach Glühfarbe und p-n-Übergangsmaterial. Die Rückwärtsspannung ist um einige Volt höher als die Vorwärtsspannung. Daher können Spannungsspitzen zu Instabilitäten am Ausgang führen. Wenn sie die Sperrspannung der Diode überschreiten, kann es zu einem Durchbruch kommen.
- Mechanischer Zusammenbruch. Silber- oder Golddrähte werden über die Gehäusekontakte mit Strom zum Halbleiterkristall versorgt. Vibrationen oder Stöße können einen Drahtbruch verursachen.
- Verschlechterung .. Allmähliche Verschlechterung der Eigenschaften der LED, insbesondere der Helligkeit und des Farbtons der Lumineszenz. Der Helligkeitsverlust wird mit 30, 50 und 70 % der ursprünglichen Helligkeit angegeben. Bei den meisten Geräten kommt es nach den ersten 1000 Betriebsstunden zu einem Helligkeitsabfall von 5-10 %. Bei einem Helligkeitsabfall von 50-70 % muss die Lampe, das Modul, der Streifen oder das Band ausgetauscht werden. Manchmal geschieht dies innerhalb von 15 - 20 Tausend Stunden.
Empfohlen: Prüfen einer LED-Lampe mit einem Multimeter
Degradation tritt in den Leuchtstoffen der weißen LEDs und in den Elementen der Sekundäroptik auf - den Linsen, die entweder in das Gehäuse eingebaut oder auf dessen Oberfläche montiert sind. Unter Lichteinfluss werden die Linsen trübe, was die Lichtdurchlässigkeit und den Lichtstrom verringert.
"LED-Dioden-Drahtprüfung mit dem Multimeter, Dioden-Drahtprüfung" ist ein umgangssprachlicher Begriff, der aus der Schwachstrom-Elektrotechnik in die Lichttechnik übernommen wurde. Wenn man zum Beispiel die Funktionsfähigkeit von Leitern im Kabel überprüfen wollte, nahm man eine Batterie, einen Akku oder ein tragbares Netzteil und einen gewöhnlichen elektromechanischen Summer. Die Batterie und die Glocke wurden mit einer Krokodilklemme an den ersten Stift des Kabelsteckers angeschlossen. Am hinteren Ende des Kabels wurden die anderen Drähte in Reihe mit dem ersten Draht verbunden. Das Läuten der Glocke zeigte an, dass die Drähte ordnungsgemäß funktionierten.
Auf die gleiche Weise wurde geprüft, ob die Drähte im Kabel kurzgeschlossen waren. Diese Methode wurde auch angewandt, nachdem die Glocke mit einem Amperemeter überprüft worden war. Der Name des Unternehmens blieb bei den Elektrikern hängen und ging dann auf die Elektronik über. Nur war es keine Glocke, die benutzt wurde, sondern ein Prüfgerät, das unterschiedlich genannt wurde: AVO-Meter, Ohmmeter, Multimeter.
Die LEDs können mit einem Multimeter direkt auf der Platine oder durch Ablöten überprüft werden. Das Gerät wird zur Prüfung von Gleich- und Wechselstromkreisen verwendet. Es wird zur Messung von Spannung, Widerstand von Widerständen im Ohmmeter-Modus, Funktionalität und Wartungsfähigkeit von Kondensatoren, Gleichrichterdioden, p-n-p- und n-p-n-Transistoren und anderen verwendet.
Der rote Stift und das rote Kabel des Multimeters sind der Pluspol oder "+"-Schaltkreis des Netzteils und Anode der Diode. Der schwarze Draht und der Stift sind der Stromkreis, der mit der Kathode und dem negativen Pol der Quelle verbunden ist. Das Multimeter wird in den DC-Messmodus im Bereich von 0 bis 20 mA oder 0,02 A geschaltet. Die Anzeige des Multimeters zeigt 15,7 mA an, was bedeutet, dass die Diode offen ist und ihr Betriebsstrom dem angegebenen Wert entspricht. Eine LED mit normaler Helligkeit sollte bei diesem Strom leuchten und leicht warm sein.
Im Diodendiagramm ist der Querstrich die Kathode und das Dreieck ist die Anode. Das blaue Rechteck stellt einen Widerstand mit konstantem Widerstand dar. Sie begrenzt den direkten, d.h. den Betriebsstrom der LED.
Wird eine Spannung ohne Strombegrenzung direkt angelegt, kann der Betriebswert überschritten werden und die Diode thermisch zusammenbrechen.
Kontrolle der LEDs mit einer Batterie
Um die LED mit einer Batterie zu testen, muss die Schaltung entsprechend dem Schaltplan aufgebaut werden.
In der schematischen Darstellung:
- LED1 - zu prüfendes Gerät.
- 9V - Stromversorgung (9V-Batterie).
- VAΩ - Messgerät zur Messung von V - Spannung, A - Strom, Ω - Widerstand, AVO-Meter oder Multimeter. Im Schaltplan arbeitet er im Spannungsmessmodus.
- R1 - Strombegrenzungswiderstand.
- R2 - Variabler Widerstand zur Einstellung der Helligkeit der LED.
Der Widerstand R2 wird zur Einstellung des Nennbetriebsstroms am Multimeter verwendet. Ein defektes LED-Element spendet Licht. Ein defektes Gerät spendet kein Licht.
Der Begriff "Multimeter" ist eine Transliteration der internationalen Bezeichnung "Multimeter". Es leitet sich von den Begriffen Multi - viele und Meter - messen ab. Es hat Namen "Tester", "AVO-Meter" - von Amp-Volt-Ohm-Meter.
Ein modernes Multimeter ist ein universelles Messinstrument mit digitaler Anzeige.
Ein anderer Name für das Gerät ist "tester", eine kyrillische Transliteration des internationalen Begriffs tester - Prüfer, Prüfer, Prüfer.
Testen ohne Ablöten
Um eine LED zu testen, ohne sie auszulöten, müssen Sie die Schaltung des Geräts analysieren. Wenn keine Schaltkreise parallel zur Diode verlaufen, können Sie die Diode testen, ohne sie auszulöten. Parallelschaltungen können das Ergebnis beeinflussen.
Scharfe Stahlnadeln sollten auf den Taststift des Multimeters gelötet werden. Bis auf die Nadelspitze und den Taststift sollten alle Teile isoliert sein, z. B. mit Schrumpfschlauch. Der Stift wird mit der Nadel durch die Schutzlackschicht bis zur Kontaktstelle der Diode auf dem Gehäuse oder dem Kontaktpad auf der Platine gestochen. Die Messung des Widerstands in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung zeigt die Funktionsfähigkeit des Geräts. Der Durchlasswiderstand beträgt einige Dutzend bis Hunderte von Ohm. Der Rückwärtswiderstand beträgt Hunderte von Kiloohm oder mehr.
Überprüfung der SMD-Dioden mit einer Taschenlampe
Dies geschieht nur, wenn der Brenner es ist möglich, die Platine mit der SMD-Diode zu entfernenWenn eine Ersatzplatine mit der gleichen Diode vorhanden ist, kann diese überprüft werden, ohne sie zu zerstören. Prüfen Sie dies, indem Sie die Karte durch eine Karte ersetzen, die bekanntermaßen in gutem Zustand ist.
Video
Zur Verdeutlichung empfehlen wir eine Reihe von Videos.
Der Draht in der Glühbirne.
Mit einem Prüfgerät.
Wenn kein Spezialwerkzeug verfügbar ist.
Ein SMD-Bauteil kann auf verschiedene Weise geprüft werden. Die einfachste und am leichtesten zugängliche Methode ist der Multimetertest. Ermöglicht die Überprüfung einer Diode, ohne sie auszulöten. Wählen Sie die Methode, die Ihnen am besten passt.
