Полярность светодиода: как определить катод и анод тремя методами

Когда требуется определение полярностей LED-лампочек

Применение светодиодов в декорировании улицы

Маленькие светодиоды широко применяются в различных областях, связанных с освещением и индикацией:

уличное освещение: рекламные вывески, парковые подсветки;
бытовые элементы искусственного света: освещение рабочих панелей, периметра подвесного потолка, встроенной мебели и др.;
индикация электроприборов режимов вкл./выкл.: самодельные умные розетки и т.д.;
детские игрушки;
пульты ДУ и многое другое.

На различных форумах есть информация о том, что нет смысла искать, где светодиод «прячет» плюс и минус. Нередки суждения, что лампочку можно подключать без соблюдения полярностей. Здесь есть нюансы. Даже если мастеру повезет и элемент даст свет, в конечном счете это приведет к таким последствиям:

Ресурс работы неправильно подключенной лампочки, заявленный производителем, сократится в разы. К примеру, при гарантированном режиме 45000 часов светодиод отработает в два раза меньше.
Производительность (интенсивность, яркость света) снизится в разы от той, которая должна быть. В общей цепи это будет видно невооруженным глазом.

Подобные игры с полярностями и вероятность работы диодного элемента напрямую зависят от характеристик конкретного полупроводника и напряжения пробоя.

Способы выявления полярности

Выделяют несколько основных методов, по которым можно выяснить, где плюс у светодиода, а где минус. Самый простой способ — визуальный осмотр элемента и определение полярностей по внешнему виду.

Для новых LED-элементов характерной чертой является длина ножек. Анод (плюс) всегда будет длиннее катода (минуса). Как памятка мастеру — первая литера «К» от слова «катод» означает «короткий». Можно оценить визуально и колбу лампочки. Если она хорошо просматривается, мастер увидит так называемую «чашечку». В ней расположен кристаллик. Это и есть катод.

Нелишне обратить внимание и на ободок LED-детали. Многие производители предпочитают проставлять специальную маркировку-обозначение напротив катода

Она может выглядеть как засечка (риска), маленький срез или точка. Не увидеть их сложно.

Использование мультиметра

Если определить светодиод – анод/катод – визуально не получается, можно использовать специальное оборудование. Таковым является мультиметр. Вся процедура проверки займет не более минуты. Действуют таким образом:

На аппарате устанавливают режим измерения сопротивления.
Щупы мультиметра аккуратно соединяют с ножками LED-лампочки. Предположительный плюс ставят к красному проводку. Минус — к черному. При этом касание делают кратковременным.
Если контакты установлены правильно, аппарат покажет сопротивление, близкое к 1,7 кОм. При неправильном подключении ничего не произойдет.

Мультиметр можно эксплуатировать и в режиме проверки диодов. Здесь при правильном соблюдении полярностей лампочка даст свет. Особенно хорошо такая рекомендация работает с диодами зеленого и красного цветов. Белые и синие требуют напряжения более 3В, поэтому даже при правильном подключении могут не засветиться.

Чтобы проверить элементы этих колеров через мультиметр, можно применить режим определения характеристик транзистора. Он есть на всех современных моделях приборов. Здесь действуют так:

Выставляют нужный режим.
Лампочку ножками вставляют в специальные пазы С (коллектор) и Е (эмиттер). Они предназначены для транзистора в нижней части устройства.

Если минус светодиода подключен к коллектору, лампочка даст свет.

Метод подачи напряжения

Чтобы определить полярности светодиода, можно использовать для этого источники напряжения (аккумуляторная батарейка). Но лучше всего применить лабораторный блок питания с наличием плавной регулировки напряжения, а также вольтметр постоянного тока.

Действуют таким образом:

ЛЕД-лампочку подключают к источнику питания и медленно поднимают напряжение.
Если полярности элемента соблюдены правильно, светодиод даст колер.
Если при достижении 3-4 В лампочка так и не засветится, плюс и минус подключены неверно.

Если у мастера нет блока питания или батареи на 5-12 В, можно последовательно соединить между собой несколько элементов по 1,5 В. Пригодятся здесь аккумулятор от мобильного телефона или авто. Но стоит помнить: при подключении LED-элементов к мощным устройствам рекомендуется параллельно применять токоограничивающий резистор.

Определение полярности с помощью техдокументации

Если светодиод только что купленный, к нему прилагается техническая документация от производителя. Здесь указаны основные данные о лампочках:

масса;
цоколевка светодиодов;
габариты;
электрические параметры:
иногда распиновка (схема подключения).

Параметры классификации проводов

Типовое наименование кабеля содержит буквы и цифры. С помощью расшифровки этих символов можно узнать главные характеристики продукции данной категории:

материалы проводника (оболочки);
количество жил;
площадь поперечного сечения;
дополнительные параметры.

Стандартное обозначение по ГОСТу

Пример расшифровки (АВБбв-нг):

А – жила изготовлена из алюминия (медь не маркируется);
В – изоляционные оболочки сделаны из ПВХ;
Бб – защита от механических повреждений, из стальной ленты без демпфирующей прокладки;
нг – в состав полимерной оболочки добавлены компоненты, предотвращающие горение.

Как определить, где плюс и минус

Существует несколько способов определения полярности светодиода:

визуально (по ножке, по внутренней стороне лампочки, по толщине проводов);
с помощью измерительного прибора (мультиметра, тестера);
подключение питания;
согласно технической документации.

Наиболее широко используется визуальный осмотр устройства. Производители стараются указывать метки и этикетки, по которым можно определить, где плюс, а где минус светодиода. Все вышеперечисленные способы просты и могут быть использованы человеком без надлежащих знаний.

Определяем зрительно

Визуальный осмотр — самый простой способ определить полярность. Существует несколько типов светодиодных пакетов. Наиболее распространен цилиндрический диод диаметром 3,5 мм и более. Чтобы определить катод и анод диода, нужно рассмотреть устройство. Сквозь прозрачную поверхность будет видно, что площадь катода (отрицательный контакт) больше площади анода (положительный). Если внутрь заглянуть невозможно, стоит посмотреть на выводы, они тоже различаются по размеру. Катод будет больше.

Накладные светодиоды широко используются в прожекторах, лентах и светильниках. Вы также можете визуально идентифицировать контакты в них. У них есть ключ (безель), указывающий на отрицательный электрод.

Некоторые светодиоды могут иметь маркировку с указанием полярности. Это точка, кольцевая полоса, которая движется к плюсу. Самые старые образцы имеют заостренную форму с одной стороны, соответствующую положительному электроду.

С помощью подключения питания

Подходящие электроды можно найти, подав небольшое напряжение. С помощью этого метода также можно определить исправность устройства. Требуется источник постоянного тока (например, батарея или аккумулятор). Светодиод должен быть присоединен к контактам. При правильном подключении и повышении напряжения до 3 В диод включится и увеличит свою насыщенность и яркость. При неправильном подключении и несоблюдении полярности светодиод не загорится.

Кроме того, последовательно может быть включен токоограничивающий резистор сопротивлением более 600 Ом. Это защитит светодиод от выхода из строя.

Применение мультиметра

Мультиметр – профессиональный прибор, помогающий определить не только плюс и минус светодиода, но и найти короткое замыкание в электрической сети, продиагностировать электронные компоненты и измерить основные параметры. С помощью мультитестера также можно определить цвет яркости диода и его пригодность к использованию.

Проверить мультиметром можно тремя способами:

Переключатель мультитестера стоит в положении «Проверка сопротивления — 2 кОм». Щупы должны касаться электродов светодиода. Когда красный щуп коснется анода, а черный щуп коснется катода, на экране появится число от 1600 до 1800. В противном случае или в случае неисправности на экране появится 1. Метод заключается в том, что есть нет хрустальной подсветки.
Переключатель должен находиться в положении «непрерывность цепи, проверка диодов». Когда красный щуп касается анода, а черный щуп касается катода, загорается светодиод. В противном случае диод вообще не будет реагировать.
Для последнего метода зонды не требуются. Большинство моделей имеют две вилки, возле которых есть обозначения Е и С — эмиттер и коллектор соответственно. Они используются для проверки транзисторов, но этот метод подходит и для светодиода. Если катод поместить в отверстие C, светодиод загорится. Это самый быстрый и эффективный метод.

Определение с помощью технической документации

В документе на светодиод можно найти достаточно информации о производителе, характеристиках, включая полярность. Паспорт на устройство выдается редко; можно получить, закупив большую партию комплектующих.

Вы можете узнать информацию самостоятельно, если знаете марку светодиода. По таблицам с техническими характеристиками этой модели можно узнать способ подключения и где плюс, а где минус.

Как работает диод

В основе работы диода лежит разная проводимость двух полупроводников (в этой статье мы говорим только о них), соединенных друг с другом.

Полупроводник n-типа пропускает электроны, а полупроводник p-типа пропускает дырки. Если полярность диода соблюдена, т.е на n-тип подается меньше, а на p-тип больше, то на каждый тип подается прямое напряжение и диод открыт. Если сигналы питания инвертированы, т.е приложено обратное напряжение, то диод закроется. Почему это происходит?

На стыке двух полупроводников разной проводимости образуется небольшая область смещения. Это когда электроны n-типа частично переходят в область p-типа. В этом месте нет ни свободных электронов, ни дырок. При подключении постоянного напряжения источник питания восполняет недостающие электроны и дырки, то есть практически исчезает закрытая зона перехода носителей заряда.

Электроны под действием электродвижущей силы, действующей на источник питания, перескакивают с одного отверстия на другое, проходят сечение р-типа и падают на проводник.

Что будет, если поменять полярность питания: подключить плюс к секции n-типа, а минус к p-типу? В этом случае электроны в n-области будут двигаться в сторону источника питания, расширяя замкнутую зону, увеличивая тем самым внутреннее сопротивление диода. В этом случае диод будет закрыт.

Конечно, если увеличить напряжение на диоде, электроны смогут проскользнуть через область насыщения и через диод потечет ток. В таком режиме работают некоторые диоды, они называются стабилитронами.

А вот выпрямительные диоды таких условий не «любят» и могут выйти из строя. А для стабилитронов предусмотрено не только обратное напряжение, но и ток, при котором они могут работать. При превышении указанных значений может произойти необратимый процесс – тепловой сбой, и устройство выйдет из строя.

Подключение и распиновка лампы H4

Чтобы подключить лампочки правильно, не нужно разбираться в конструкции. Качественные изделия должны идти со стандартным разъемом, в котором контакты всегда расположены одинаково.

Схема расположения контактов стандартно у всех производителе и не зависит от типа света в лампах Н4.

Если по каким-то причинам нужно самостоятельно ставить разъем, используется распиновка, показанная выше. Именно так надо расположить провода, чтобы лампочка работала правильно. Подсоединение всегда производится с использованием колодки, нельзя просто скручивать провода или обматывать место стыковки изолентой.

Важно, чтобы конструкция цоколя совпадала со стандартным галогеном. Если это будет сделано неправильно, светораспределение нарушится и настроить его вряд ли получится

Лучше покупать лампочки известных производителей, дешевые китайские изделия не обеспечивают нормальное качество света.

Тематическое видео.

Так работают ли светодиодные лампы в обычных фарах? Мнение специалистов журнала «За рулем»

Чтобы не прибегать к мнению только одного иностранного эксперта, приведем доводы отечественных специалистов из журнала «За рулем». В крайне показательной и очень интересной обзорной статье-эксперименте «Светодиоды вместо галогенок в штатных фарах: полный провал!» экспертами были описаны результаты испытаний пяти моделей светодиодов.

Эксперимент состоял из нескольких испытаний. Кратко дадим их описание и результаты (подробнее о тесте читайте на «За рулем», перейдя по ссылке выше).

1. Реглоскоп (прибор, знакомый всем по прохождению ТО) — проверяет светораспределение: три LED-лампы из пяти провалили тест;

2. Второе, заключительно практическое испытание проводили на соответствие требований Правил ЕЭК ООН № 112–00 в отношении ближнего света. То есть по ГОСТу или Национальному стандарту РФ, предписывающему единообразие для работы автомобильных фар. Результат удивил даже видавших виды тестировщиков: ТЕСТ ПРОВАЛИЛИ ВСЕ ЛАМПЫ! Даже самые дорогие.

где у лампочки плюс и минус

Где фаза у лампочки

Ответ от22 ответа Привет! Вот подборка тем с ответами на Ваш вопрос: Где у лампочки плюс, а где минус? у обычной лампы накаливания плюс снизу или на резьбе?

Ответ от Недоросль Это зависит от того на какой контакт будет в патроне подключена фаза. Вообще по правилам фаза подается на пятачок в торце цоколя.

Ответ от Alexandеr Лампа накаливания не имеет полярности, как и любое активное сопротивление

Ответ от Невроз Хоть снизу, хоть сверху-зависит от источника тока.

Ответ от Просорушка без разницы как подлючать, гореть будет

Ответ от В Б Не может лампа накаливания иметь полярнось

Ответ от Навигатор У автомобильных ламп «+» на контактах и «минус» на цоколе…. а домашним на переменном токе-ЭТО не грозит….

Ответ от Zevs zevs Все написано правильно, вот насчет «экономок», хочу сказать, что надо что бы на лампочку приходил прямой нулевой провод, а фаза через выключатель, иначе лампа может изредка мигать в выключенном состоянии.

Ответ от Minya У обычной домашней лампы накаливания нет ни плюса ни минуса потому что эл. ток в квартирах переменный и там есть фаза и ноль. И какая тебе разница где минус где плюс от перемены мест слогаемых сумма не меняется.

Ответ от Ёергей вот ведь болваны «ответчики»… что с юмором совсем хренова?… парень просто прикалывается, не хрен так серьезно втирать про отсутствие полярности на лампе.. . нубы блин…

Ответ от Михаил Если напряжение до 36 В то как тебе удобно! Если это 127 или 220 то безопасней в глубине фаза ни как не на резьбе!!!

Ответ отВладимир Лаптев Если хочешь чтобы тебя тряхнуло при вывинчивании остатков лампы пассатижами, бокорезами фазу подводи к «юбке. « Ответ от Злой сантехник хахахаха — полярность, как подключена к цоколю ) о чем вы говорите ) это переменный ток )

Ответ от2 ответа Привет! Вот еще темы с нужными ответами:

Масса в автомобиле плюс или минус

Всем привет. Как обычно сначала начнем издалека. Эта запись не претендует на руководство к действию, на какой то мануал или еще что то подобное. Возможно где то что то есть уже подобное и не одно, однако мне не встречалось, и данная запись основана на наблюдениях, пробах и ошибках из личного и чужого опыта.

Речь о массе

. Ну вот как раз о тех случаях когда говорят — «проверь массу» или, «дак у тебя масса не там подключена», «почисти клемму массы» и тд. Все эти разговоры имеют под собой вполне полноценное основание. В записи будет описана не вся суть вопроса, но ее большая часть — об активных потерях и помехах на соединениях. (не будет о выбросах с индуктивных нагрузок, о «плюсовой» стороне вопроса и тд. Что тоже существенно, но в общем виде описанном ниже вполне согласуется).

Виной всему закон Ома, ну то есть не виной, а основной причиной описывающей все это дело будет закон Ома. Кто не помнит или не знает, — он гласит (опять же в одной из формулировок), что падение напряжения на участке цепи сопротивление которого R, и при токе I протекающем через это сопротивление , равно произведению тока I на сопротивление R. То есть U=IxR. Например, на сопротивлении 1 Ом при токе 12 Ампер, протекающем через это сопротивление, падение напряжения (его даже можно будет замерить вольтметром, если подключить один щуп вольтметра к одному контакту резистора и второй щуп к другому контакту резистора), падения напряжения будет 1×12= 12 Вольт. Все просто. R это может быть какой-то участок где протекает ток, какая-то нагрузка, например лампочка подключенная одним контактом к «+», а вторым к «-» это тоже R. И если в разрыв поставить амперметр, то измерив ток, и зная что АКБ к которому подключена лампочка это 12 вольт. То можно найти сопротивление лампочки)

Далее, следующая часть. Кто сталкивался с автоэлектрикой, знает и видел что у каждого потребителя в бортовой сети автомобиля своя масса, у ламп в фарах, у вентилятора, у стартера и тд. Что то подключено напрямую к аккумулятору, что то на кузов и тд и тд. Каждое из этих соединений (так как мы в реальном мире) имеет свое соединение, каждый провод имеет свое сопротивление (по этой же причине провода на стартер очень толстые, так как у них низкое сопротивление, чтобы при протекании огромных стартерных токов не тратить драгоценные вольты и энергию на нагрев и потери в проводах), сам кузов тоже имеет сопротивление, и все эти сопротивления, по пути следования всех токов сходятся в точке источника электричества в автомобиле — генераторе и(или) аккумуляторе.

Сложнее дело обстоит с слаботочными цепями, с цепями датчиков, сенсоров, поплавков, реостатов и тд. Например, датчик положения дроссельной заслонки. В общем случае имеет три вывода + питания, минус питания (или масса) и сигнальный выход, на котором меняются показания в зависимости от положения дросселя. Чаще всего все три эти провода идут в блок управления двигателем. Электроника внутри ЭБУ двигателя отслеживает сигнал между минусом и плюсом, которые сам ему и выдает, так сказать ворота, между которыми может быть сигнал. Примерно та же картина на датчиках температуры, воздушного потока (ДМРВ), вращения коленвала, и чаще всего массы этих датчиков отделены в отдельную группу. Наверняка все видели кучу масс на большинстве блоков управления двигателем. У некоторых производителей этих масс даже по 6-8 штук! Зачем? Тем более что тестером все это прозванивается как КЗ?

Вот тут и выходит на сцену важная часть. Некая эквивалентная схема электрики в бортовой сети. В этой схеме есть — лампа передней фары (Front light), Мотор вентилятора (FAN), Стартер (Starter), Генератор (Alternator), датчик температуры (THW), датчик положения дросселя (TPS), Блок Управления двигателем (ECU), форсунки (inj).

И сопротивления. Наверное можно их назвать паразитные, хотя наверное корректнее — реальные сопротивления, сопротивления реальности), короче это — сопротивления проводов (Wire) это может показаться ерундой, но кто ездит с сабвуфером на 1 кВт знает толк в толщине, ну или кто возит прикуривательные зимние провода тоже. Затем сопротивления соединений — скруток, клеммников, сережек, мамок, точек крепления к массе — все тут. И сопротивление кузова (Chasis) — ток бежит через кузов к источнику, от плюса к минусу, через нагрузку, бежит далеко если он в багажнике а источник под капотом или близко если капот рядом. Также есть сопротивления возле генератора, а возле ЭБУ двигателя их три в данном случае (а бывает и больше), под каждый сегмент потребителей — датчики, силовая часть ЭБу, форсунки и тд. Красными стрелками указаны падения напряжений на реальных сопротивлениях.

Способы выявления полярности

Определение полярности светодиода по внешнему виду

Она может выглядеть как засечка (риска), маленький срез или точка. Не увидеть их сложно.

Использование мультиметра

Определение полярности светодиода при помощи мультиметра

Если определить светодиод — анод/катод — визуально не получается, можно использовать специальное оборудование. Таковым является мультиметр. Вся процедура проверки займет не более минуты. Действуют таким образом:

На аппарате устанавливают режим измерения сопротивления.
Щупы мультиметра аккуратно соединяют с ножками LED-лампочки. Предположительный плюс ставят к красному проводку. Минус — к черному. При этом касание делают кратковременным.
Если контакты установлены правильно, аппарат покажет сопротивление, близкое к 1,7 кОм. При неправильном подключении ничего не произойдет.

Выставляют нужный режим.
Лампочку ножками вставляют в специальные пазы С (коллектор) и Е (эмиттер). Они предназначены для транзистора в нижней части устройства.

Если минус светодиода подключен к коллектору, лампочка даст свет.

Метод подачи напряжения

Определение полярности светодиода методом подачи напряжения

Действуют таким образом:

ЛЕД-лампочку подключают к источнику питания и медленно поднимают напряжение.
Если полярности элемента соблюдены правильно, светодиод даст колер.
Если при достижении 3-4 В лампочка так и не засветится, плюс и минус подключены неверно.

Определение полярности с помощью техдокументации

масса;
цоколевка светодиодов;
габариты;
электрические параметры:
иногда распиновка (схема подключения).

Определяем зрительно

Первый способ – визуальный. Предположим, вам необходимо определить полярность абсолютно нового светодиода с двумя выводами. Посмотрите на его ножки, то есть выводы. Один из них будет короче другого. Это и есть катод. Запомнить, что это катод можно по слову «короткий», поскольку оба слова начинаются на буквы «к». Плюс будет соответствовать тому выводу, который длиннее. Иногда, правда, на глаз определить полярность сложновато, особенно когда ножки согнуты или поменяли свои размеры в результате предыдущего монтажа.

Глядя в прозрачный корпус, можно увидеть сам кристаллик. Он расположен как будто в маленькой чашечке на подставке. Вывод этой подставки и будет катодом. Со стороны катода также можно увидеть небольшую засечку, как бы срез.

Но не всегда эти особенности заметны у светодиода, поскольку некоторые производители отходят от стандартов. К тому же есть много моделей, изготовленных по другому принципу. На сложных конструкциях сегодня производитель ставит значки «+» и «−», делают отметку катода точкой или зеленой линией, чтобы все было предельно понятно. Но если таких отметок нет по каким-то причинам, то на помощь приходит электрическое тестирование.

Как найти плюс и минус

Когда мастер имеет дело с электрической проводкой, определение отрицательных и положительных жил играет важную роль. Некоторые провода будут иметь четкую маркировку со знаком плюс («+„) или минус (“-»). У немаркированных проводов можно сначала попытаться проверить полярность, взглянув на физические характеристики, такие как цвет или текстура. Если этот метод смущает, можно проверить провода с цифровым мультиметром.

Вам это будет интересно Средства защиты от статического электричества

Некоторые провода имеют плюс и минус

Важные нюансы:

вилки прибора на самом деле не имеют положительных и отрицательных сторон. Вместо этого у них один зубец горячий, а другой нейтральный;
у положительных и отрицательных проводов есть отличия по форме и материалу. Ребристый обычно является отрицательным проводом на удлинителе. Если есть провод, в котором обе стороны имеют одинаковый цвет, обычно медный с рифленой текстурой является отрицательным. Нужно провести пальцами по проволоке, чтобы определить, с какой стороны есть ребра. Если она гладкая, значит у нее положительный показатель.
на динамиках и усилителях серебряный провод обычно отрицательный, а медный — положительный. Их часто скрепляют между собой прозрачным корпусом, поэтому легко определить полярность каждой стороны. Часто черный провод является отрицательным, а красный — положительным. Если оба кабеля черные, а у одного белая полоса, то он отрицательный, а простой черный положительный.
можно посмотреть в руководстве по эксплуатации, чтобы определить, какие провода являются отрицательными в автомобиле. Любое авто следует своей собственной системе цветовой кодировки для проводов. Не существует стандартной или международной системы, поэтому стоит найти схему подключения, соответствующую марке и модели в руководстве пользователя.