Название диод переводится как "двухэлектродный". Исторически сложилось так, что электроника берет свое начало от электровакуумных приборов. Факт, что лампы, которые многие помнят по старым телевизорам и приемникам, имели такие названия, как диод, триод, пентод и т.д.
Полярность светодиодов: определите визуально, где плюс, а где минус (все методы определения полярности SMD)
Профессионалы определяют минус и плюс диода уже в автомобиле, своими удобными методами. Чаще всего они используют тестер, проверку транзисторной панели или подачу питания через токоограничивающий резистор. Визуальная идентификация иногда практикуется, когда речь идет о конкретных известных марках и новинках. Поэтому профессионалам не нужны советы о том, как определить анод и катод светодиода. Однако любителям и новичкам эта статья будет полезна. Поговорим о народных методах определения того, где у диода анод и катод, исправлении этих манипуляций и подводных камнях самодиагностики.
Принцип работы диода
Работа диода основана на разной проводимости двух полупроводников (в этой статье мы говорим только о них), соединенных вместе.
Полупроводник n-типа пропускает электроны, а полупроводник p-типа пропускает дырки. Если полярность диода правильная, т.е. на n-тип подается меньше, а на p-тип больше, то к каждому типу прикладывается постоянное напряжение, и диод открыт. Если сигналы питания поменять местами, т.е. подать противоположное напряжение, диод будет закрыт. Почему это происходит?
На стыке двух полупроводников с разной проводимостью возникает небольшая область поляризации. Это происходит, когда электроны n-типа частично переходят в область p-типа. В этой области нет свободных электронов или дырок. При подаче постоянного напряжения источник питания восполняет недостающие электроны и дырки, т.е. закрытая переходная зона носителей заряда практически исчезает.
Электроны, благодаря электродвижущей силе, действующей на источник питания, перескакивают от одной дырки к другой, проходят через участок p-типа и попадают на проводник.
Что произойдет, если мы изменим полярность источника питания: подключим плюс к секции n-типа, а минус – к секции p-типа? В этом случае электроны в секции n-типа будут двигаться в сторону источника питания, расширяя закрытую область, тем самым увеличивая внутреннее сопротивление диода. В этом случае диод будет закрыт.
Конечно, если увеличить напряжение на диоде, электроны могут проскочить через область насыщения, и через диод потечет ток. Некоторые диоды работают в таком режиме и называются стабилитронами.
Выпрямительные диоды, с другой стороны, не любят таких условий и могут выйти из строя. В случае со стабилизаторами существует не только обратное напряжение, но и ток, при котором они могут работать. При превышении этих значений может произойти необратимый процесс – тепловой отказ, и устройство выйдет из строя.
Распиновка 5 мм диодов
Для того чтобы подключить диоды согласно схеме, необходимо определить, где находится плюс и минус светодиода. Для начала в качестве примера мы будем использовать распространенные маломощные 5 мм диоды.
На схеме выше показано: А – анод, К – катод и схематическое изображение.
Обратите внимание на лампочку. Вы можете видеть две части – маленький металлический анод и широкую чашеобразную часть – катод. Плюс подключен к аноду, а минус – к катоду.
Если вы используете новые светодиодные компоненты, определить назначение их выводов еще проще. Определить полярность светодиода проще всего по длине штырька. Производители выпускают короткие и длинные штырьки. Плюсовой вывод всегда длиннее минусового!
Если только вы не припаиваете новый светодиод, плюс и минус имеют одинаковую длину. В этом случае определить плюс и минус поможет тестер или простой мультиметр.
Как определить анод и катод светодиодов мощностью 1 Вт и выше?
В фонарях и фарах 5 мм светодиоды становятся все более редкими и заменяются 1 Вт светодиодами или мощными SMD. Чтобы понять знак плюс и минус мощного светодиода, необходимо внимательно рассмотреть компонент со всех сторон.
Самые популярные модели в этом случае имеют мощность 0,5 Вт и более. На рисунке маркировка полярности обведена красным цветом. В данном случае знак плюс указывает на анод светодиода мощностью 1 Вт.
Специфические диоды
Мы уже обсудили выпрямительный диод, теперь давайте рассмотрим диоды диод ЗенераКоторый в отечественной литературе обозначается как -. стабилитрон ..
Внешне он выглядит как обычный диод – черный цилиндр с маркировкой на одной стороне. Часто встречается в маломощных вариантах – небольшой красный стеклянный цилиндр с черной маркировкой на катоде.
Он обладает важным свойством стабилизации напряжения, поэтому включается параллельно нагрузке в обратном порядке, т.е. катод подключается к плюсу питания, а анод – к минусу.
Еще одним устройством является варикапОн работает за счет изменения емкости барьера в зависимости от величины приложенного напряжения. Он используется в приемниках и схемах, которые должны работать на частоте сигнала. Он обозначается как диод, соединенный с конденсатором.
Диод – Называется перекрестным диодом. По сути, это 3-переходный, 4-слойный полупроводниковый прибор. Благодаря своей структуре, он обладает свойством проводить ток при преодолении определенного барьера напряжения.
Например, динисторы с напряжением около 30 В часто используются в энергосберегающих лампах, для питания автогенератора и других источников питания, построенных по такой схеме.
Светодиоды и оптоэлектроника
Поскольку диод излучает свет, обозначение СВЕТОДИОД должно указывать на эту характеристику, поэтому к обычному диоду добавлены две исходящие стрелки.
На самом деле существует множество различных способов определения полярности, более подробно об этом есть целая статья. Ниже, для примера, показан вывод зеленого светодиода.
Обычно светодиод маркируется маркером или ножками разной длины. Короткая ножка – это минус.
ФотодиодУстройство, действие которого противоположно действию светоизлучающего диода. Он изменяет свое проводящее состояние в зависимости от количества света, падающего на его поверхность. Его назначение:
Такие приборы используются в телевизорах, магнитофонах и других устройствах, управляемых с помощью дистанционного управления в инфракрасном спектре. Такое устройство можно изготовить, отрезав корпус обычного транзистора.
Часто используются в датчиках освещенности, в автоматическом включении и выключении осветительных цепей, таких как:
Оптоэлектроника – это область, получившая широкое распространение в устройствах передачи данных, связи и управления. Благодаря своей скорости и возможности гальванической развязки они обеспечивают безопасность питаемого оборудования в случае перенапряжения на первичной стороне. Однако не в указанной форме, а в виде оптопары.
Эксплуатационные характеристики
Известно, что любой полупроводниковый диод при подаче на него постоянного или переменного напряжения проводит ток только в одном направлении. При инвертировании он не будет проводить постоянный ток, так как n-p-переход будет смещен в непроводящем направлении. На рисунке показано, что отрицательная сторона полупроводника находится на стороне катода, а положительная – на противоположной стороне.
Назначение и маркировка выводов
Эффект однонаправленной проводимости можно особенно наглядно продемонстрировать на примере полупроводниковых изделий, известных как светодиоды, которые работают только тогда, когда они правильно включены.
На практике нередки случаи, когда изделие не имеет на корпусе очевидной маркировки, позволяющей с первого взгляда определить, где находится его полюс. Поэтому важно знать конкретные маркировки, которые помогут их различить.
Способы определения полярности
Для определения полярности диодного изделия можно использовать различные методы, каждый из которых подходит для конкретных ситуаций и будет рассмотрен отдельно. Эти методы условно делятся на следующие группы:
- Метод визуального осмотра, который позволяет определить полярность по имеющимся маркировкам или признакам;
- Проверка с помощью мультиметра, включенного в тестовый режим;
- Определите, где плюс, а где минус, собрав простую схему с миниатюрной лампочкой.
Рассмотрим каждый из этих подходов отдельно.
Визуальный контроль
Этот метод позволяет определить полярность по маркировке на полупроводнике. Для некоторых диодов это может быть точка или круговая полоска, смещенная в сторону анода. Некоторые старые модели (например, КД226) имеют характерную заостренную форму на одной стороне, которая соответствует положительной стороне. Другой, совершенно плоский конец соответствует минусовой стороне.
Внимание! При визуальном осмотре светодиодов, например, вы можете заметить, что один из их стеблей имеет характерную выпуклость.
Это обычно используется для определения плюсовой и минусовой сторон светодиодов.
Использование измерительного прибора
Самый простой и надежный способ определения полярности – использовать измерительный прибор типа мультиметра, переключенный в режим "Пробник". Всегда помните, что красный изолированный кабель является положительным, а черный изолированный кабель – отрицательным.
Произвольно подключив эти "концы" к клеммам диода неизвестной полярности, следите за показаниями на дисплее. Если на дисплее появится напряжение около 0,5-0,7 В, это означает, что индикатор подключен в прямом направлении и ножка, к которой подключен красный изолированный вывод, положительна.