Як визначити на скільки вольт світлодіод?

Незважаючи на те що електричний параметр №1 для світлодіода – це номінальний струм, часто для розрахунків необхідно знати напруга на його висновках. Під поняттям «напруга світлодіода» розуміють різницю потенціалів на p-n-переході у відкритому стані. Воно є довідковим параметром і разом з іншими характеристиками вказується в паспорті до напівпровідникового приладу. Але іноді в руки потрапляють екземпляри, про яких нічого не відомо. Як дізнатися падіння напруги на світлодіоді? Про це і піде мова.

теоретичний метод

Прекрасної підказкою в цьому випадку є колір світіння, зовнішня форма і розміри напівпровідникового приладу. Якщо корпус світлодіода виконаний з прозорого компаунда, то колір його залишається загадкою, розгадати яку допоможе мультиметр. Для цього перемикач цифрового тестера переводять в положення «перевірка на обрив» і щупами черзі стосуються висновків світлодіода. У справного елемента в прямому зміщенні буде спостерігатися невелике світіння кристала. Таким чином, можна зробити висновок не тільки про колір світіння, а й про працездатність напівпровідникового приладу. Існують і інші способи тестування випромінюючих діодів, про які докладно написано в даній статті.

Світловипромінюючі діоди різних кольорів виготовляють з різних напівпровідникових матеріалів. Саме хімічний склад напівпровідника багато в чому визначає напруга живлення світлодіодів, точніше, падіння напруга на p-n-переході. У зв’язку з тим, що у виробництві кристалів використовують десятки хімічних сполук, точного напруги для всіх світлодіодів одного кольору не існує. Однак є певний діапазон значень, яких найчастіше досить для проведення попередніх розрахунків елементів електронної ланцюга. З одного боку, розмір і зовнішній вигляд корпусу не впливають на пряме напруга світлодіода. Але з іншого боку. через лінзу можна побачити кількість випромінюючих кристалів, які можуть бути з’єднані послідовно. Шар люмінофора в SMD світлодіодах може приховувати цілий ланцюжок з кристалів. Яскравим прикладом є мініатюрні багатокристальні світлодіоди від компанії Cree, падіння напруги на яких найчастіше значно перевищує 3 вольта.

В останні роки з’явилися білі SMD світлодіоди, в корпусі яких розміщено 3 послідовно з’єднаних кристала. Їх часто можна зустріти в китайських світлодіодних лампах на 220 вольт. Природно переконатися в справності led-кристалів в такий лампі за допомогою мультиметра не вдасться. Стандартна батарейка тестера видає 9В, а мінімальна напруга спрацьовування трёхкрістального білого светоизлучающего діода – 9,6В. Також зустрічаються двухкрістальная модифікація з порогом спрацьовування від 6 вольт.

Дізнатися все технічні характеристики світлодіода можна з інтернету. Для цього потрібно завантажити datasheet на схожу за зовнішніми ознаками модель, обов’язково такого ж кольору світіння, звірити паспортні розміри з дійсними і виписати номінальні значення струму і падіння напруги. Слід враховувати, що дана методика дуже приблизна, тому що в однаковому корпусі можуть бути виготовлені світлодіоди на 20 мА і на 150 мА з розкидом напруги до 0,5 вольт.

практичний метод

Найточніші дані про прямому падінні напруги на світлодіоді можна отримати шляхом проведення практичних вимірювань. Для цього знадобиться регульований блок живлення (БП) постійного струму з напруга від 0 до 12 вольт, вольтметр або мультиметр і резистор на 510 Ом (можна більше). Лабораторна схема для тестування показана на малюнку. Тут все просто: резистор обмежує струм, а вольтметр відстежує пряме напруга світлодіода. Плавно збільшуючи напругу від джерела живлення, спостерігають за зростанням показань на вольтметрі. У момент досягнення порогу спрацьовування світлодіод почне випромінювати світло. У якийсь момент яскравість досягне номінального значення, а показання вольтметра перестануть різко наростати. Це означає, що p-n-перехід відкритий, і подальший приріст напруги з виходу БП буде прикладатися тільки до резистори.

Поточні показання на екрані і будуть номінальним прямим напругою світлодіода. Якщо ще продовжити нарощувати харчування схеми, то рости буде тільки струм через напівпровідник, а різниця потенціалів на ньому зміниться не більше ніж на 0,1-0,2 вольт. Надмірне перевищення струму призведе до перегріву кристала і електричного пробою p-n-переходу.

Якщо робоча напруга на світлодіоді встановилося близько 1,9 вольт, але при цьому світіння отсутствует, то можливо тестується інфрачервоний діод. Щоб переконатися в цьому, потрібно направити потік випромінювання на включену фотокамеру телефону. На екрані має з’явитися біла пляма.

У відсутності регульованого блоку живлення можна скористатися «кроною» на 9В. Також можна задіяти в вимірах мережевий адаптер, який видає випрямлена стабілізовану напругу, і перерахувати номінал опору резистора.

Ссылка на основную публикацию