Dioda: anoda i katoda, polaryzacja
Dioda jest popularnym elementem stosowanym w elektrotechnice i pełni funkcję wskaźnika świetlnego. Aby działał prawidłowo i emitował światło, musi być prawidłowo podłączony pod kątem biegunowości. Możesz to określić na kilka sposobów: za pomocą multimetru, zwykłej baterii lub zasilacza z telefonu komórkowego. Istnieje kilka innych możliwości znalezienia katody i anody diody. Jednak w przeciwieństwie do wcześniej wymienionych metod nie dają 100% gwarancji dokładnego wyniku.
Dlaczego musisz być w stanie odróżnić anodę od katody?
Ustalenie „plusa” i „minusu” diody LED jest konieczne do sprawdzenia obecności ikony w miejscu jej braku. Często zdarza się to na nowych „b-uchach”, lutowanych ze starych obwodów, diodach. W tym przypadku nie ma gwarancji, że producent tanich elementów nie popełnił błędu w ich oznakowaniu. Dlatego nie ma gwarancji zgodności z istniejącym oznaczeniem.
Podłączenie bez wstępnego sprawdzenia może spowodować awarię diody LED i niedziałający obwód elektryczny. Dzieje się tak dzięki temu, że prąd diody porusza się w jednym kierunku (poza dwukolorowymi, migającymi diodami lub IR). Tylko prawidłowe okablowanie pozwoli uzyskać normalny, działający obwód elektryczny.
Ważny! Ustalenie dokładnego miejsca anody i katody diody pozwala na zebranie prawidłowych obwodów elektrycznych, wyeliminowanie możliwości awarii diody LED lub mrugania diod.
Rodzaje diod
Elementy LED dzielą się na 2 trójwymiarowe typy: półprzewodnikowe i niepółprzewodnikowe. Urządzenie pierwszego oznacza mały pojemnik z wypompowanym powietrzem i dwiema elektrodami w środku:
- Plus, z przewodnością elektryczną P.
- Minus, przy przewodności elektrycznej N.
Diody niepółprzewodnikowe są dalej podzielone na 2 grupy:
- Próżnia (kenotrony), zbudowana na zasadzie lampy z 2 elektrodami, z których jedna jest reprezentowana jako żarnik. W pozycji otwartej ruch elektronów odbywa się w kierunku od bieguna do minusa. W pozycji zamkniętej tor ruchu zmienia się w przeciwnym kierunku lub zatrzymuje się.
- Wypełnione gazem (diody Zenera z ładunkiem jarzeniowym lub koronowym ignitronów i gastronów). Z obszernej listy pierwiastków najpopularniejsze są gastrony z ładunkiem łukowym (diody Zenera). W ich wnętrzu pompowany jest gaz obojętny i umieszczane są tlenkowe katody termiczne. Kluczową cechą takich diod LED jest zdolność do wytwarzania wysokiego napięcia wyjściowego i możliwość pracy z napięciem, które może osiągnąć kilkadziesiąt amperów.
Ważny! Wartość rezystancji w pozycji zamkniętej jest bezpośrednio związana z wartością prądu przewodzenia. Jeśli jest wysoki, to opór będzie niski.
Klasyfikacja i notacja
Parametry wpływające na klasyfikację diod
Klasyfikacja diod zależy od wielu czynników. W szczególności dotyczy to następujących warunków:
- właściwości fizyczne.
- Podstawowe parametry elektryczne.
- Cechy konstrukcyjne i technologiczne.
- Rodzaj półprzewodnika.
Przynależność do określonego typu jest pokazana zgodnie z zasadą systemu symboli. Okresowo jest aktualizowany o nowe podgatunki. W większości przypadków znakowanie odbywa się za pomocą kodów alfanumerycznych.
Oznaczenia sowieckie
Systemy skrótów diodowych alfanumerycznych stosowane w elektrotechnice epoki sowieckiej zmieniały się wielokrotnie. Jednak najpopularniejszą metodą była ta, której parametry są określone w GOST 11.336.919-81. Na przykład, jak pokazano na liście na obrazku.
Jako przykład można podać następujące zapisy:
- VI 121.
- DG 805 A.
- CK 504Ž.
Ponadto system skrótów implikuje zastosowanie dodatkowych wartości w celu skonfigurowania niezależnej właściwości konstrukcyjnej i technologicznej produktu.
Ważny! Obecnie w odniesieniu do diod produkowanych na terytorium Federacji Rosyjskiej obowiązują wymagania wyżej wymienionej normy państwowej GOST 11.336.919-81.
obce sposoby
Nie praktykuje się standaryzacji rozpoznawania i znakowania diod poza Federacją Rosyjską. Z tego powodu różne kraje mają swoje własne zasady. Na przykład w Stanach Zjednoczonych istnieje system wdrożony przez Electronic Industries Alliance i Joint Electron Devices Engineering Council (EIA / JEDEC) komitet standaryzacji inżynierii półprzewodników.
Na terenie Unii Europejskiej stosowane są inne metody, oznaczone skrótem europejskich zasad oznaczania i rejestracji typów komponentów - Pro Electron. Zgodnie z wymaganiami dokumentu diody są oznaczone dwiema literami i kodem numerycznym. Pełny opis skrótów pokazano na poniższym obrazku.
inne metody
Inne popularne systemy znakowania obejmują:
- Seria GD, która obejmuje diody germanowe, takie jak GD9. Technika należy do starej i nie stosowanej we współczesnym przemyśle.
- Seria OA z podobnymi diodami germanowymi opracowana przez Mullarda.
Zdrowy! Ponadto istnieje obszerna lista producentów korzystających z własnych systemów kodowania.
Popularne diody LED
Jak już wspomniano, klasyfikacja nowoczesnych diod LED uwzględnia ich moc, kolor, rodzaj obudowy i szereg innych cech. Najczęściej spotykane są elementy małej mocy w pakietach DIP lub SMD, o średnicy 3,5-10 mm.
Powyższe parametry mogą się różnić w zależności od mocy i przeznaczenia żarówek. Na przykład w latarkach, taśmach LED, lampach ich moc może wahać się od 0,5 W do 1 W lub więcej.
- Dioda DIP jest prezentowana jako mała żarówka z nóżkami, które służą do określania biegunowości. Należy pamiętać, że oznaczenia niektórych producentów mogą nie zgadzać się z rzeczywistym.
- Dioda SMD charakteryzuje się skomplikowaną procedurą wyznaczania anody i katody. Dlatego dość często rzemieślnicy polegają na odpowiednich informacjach od producenta, oznaczając katodę piktogramem lub za pomocą nacięcia/skosu na obudowie.
Obrazowy przykład samookreślenia katody i anody na diodzie tego typu pokazano na przedstawionych obrazach.
Metody określania polaryzacji
Istnieje kilka sposobów na znalezienie katody i anody na diodzie. Co więcej, każdy z nich różni się stopniem niezawodności. Spośród metod wykorzystujących urządzenia wyróżnia się:
- Pomiar multimetrem.
- Zasilanie rezystora napięciem z ograniczeniem (podłączenie niezależnego źródła zasilania).
- Podłączając oscyloskop.
Takie metody sprawdziły się dobrze na diodach o małej i średniej mocy oraz zwykłym charakterze blasku. Inne, proste i popularne sposoby to:
- Badanie załączonych dokumentów technicznych.
- Obraz polaryzacji na schematycznym obrazie.
Ważny! Przypominamy o ewentualnym błędnym oznakowaniu lub niewłaściwych informacjach w dokumentacji. Zdarza się to dość często.
Najpopularniejsze, ale niestety błędne metody określania:
- Według długości nóg.
- Rozmiar części wewnątrz obudowy.
- Przez cięcie.
- Poprzez znakowanie.
Opcje te należą do najprostszych i prowadzą do błędnego określenia polaryzacji. Dlatego nie zaleca się ich praktycznego stosowania.
Multimetr
Jest to najbardziej niezawodny sposób na znalezienie anody lub katody na diodzie LED. Równolegle z określeniem polaryzacji multimetr posłuży do określenia stanu i koloru świecenia elementu. Wynik można osiągnąć na 3 sposoby:
- Sprawdzenie diody LED, gdy włączony jest tryb „Kontrola rezystancji 2 kOhm”. Gdy czerwona sonda dotknie anody, na ekranie pojawi się 1600-1800 omów. Jeśli styk „dodatni” dotknie katody, na ekranie pojawi się 1. Oznacza to, że sondy multimetru muszą zostać zamienione. Awaria diody zostanie odzwierciedlona, jeśli zmiana polaryzacji sond nie przyniesie pożądanego rezultatu (1600-1800 omów). W ten sposób nie będzie można określić blasku.
- Pomiar w trybie „Ciągłość, test diody” odbywa się poprzez zetknięcie styku czerwonego z anodą, a styku czarnego z katodą i towarzyszy temu świecenie. Na ekranie powinna pojawić się wartość pomiędzy 500 a 1200 mV.
- Pomiar bez sond jest wykonywany, jeśli na multimetrze znajdują się tranzystory PNP NPN. W takim przypadku stosuje się gniazda oznaczone literą „C” i „E”. Podłączając diodę w trybie PNP i instalując katodę w złączu „C” i anodę w złączu „E”, dioda zacznie świecić. Taki blask oznacza poprawną definicję. Łączeniu w NPN towarzyszy odwrotne połączenie styków i odpowiednie, podobne podświetlenie.
Zdrowy! W przypadku braku długiego wyprowadzenia na diodzie i braku możliwości podłączenia do multimetru, w złączu można zamontować igły do szycia. W ten sposób zwiększysz kontakt i będziesz mógł wykonać wszystkie powyższe manipulacje.
Źródło mocy
Równie niezawodna metoda znajdowania polaryzacji i określania anody diody. Technika pozwala również na zidentyfikowanie wadliwego elementu na poziomie początkowym. Jako źródło prądu zaleca się stosowanie zasilacza z płynną regulacją. Po podłączeniu diody LED musisz równomiernie podnieść napięcie. Po osiągnięciu wartości 3-4 V element powinien zacząć świecić. Jeśli tak się nie stanie, polaryzacja nie jest zgodna z rzeczywistą.
Brak regulowanego zasilacza nie jest powodem do zaprzestania pomiarów. Alternatywnie można użyć baterii alkalicznych lub baterii do telefonów komórkowych. Należy pamiętać, że napięcie na większości akumulatorów sięga 12 V, co nie pozwala na bezpośrednie podłączenie diody LED. Aby zmniejszyć wskaźnik, do obwodu elektrycznego wlutowany jest rezystor, który ma odpowiednią wartość rezystancji. Łączy się z jednym ze styków diody.
Wynikowy projekt jest zamknięty na zaciskach akumulatora. Przy prawidłowej polaryzacji dioda zaświeci się. W przeciwnym razie odwróć polaryzację zmontowanego urządzenia i spróbuj ponownie. Brak poświaty w tym przypadku oznacza również awarię diody.
Analogiem rezystora może być płaska bateria zegarka lub płyta główna CR2032. Takie źródła nie wytwarzają napięć wyższych niż 6 V, co jest wartością dopuszczalną dla diod LED. Akumulator jest zaciśnięty między zaciskami diody, a wyniki świecenia określają polaryzację i wydajność.
inne metody
Należy pamiętać, że wszystkie wymienione poniżej metody nie dają 100% gwarancji dokładnego wyniku, co może prowadzić do nieprawidłowego montażu obwodu elektrycznego.
Pierwsza metoda polega na określeniu polaryzacji diody poprzez oględziny. W większości przypadków katoda ma krótki bolec, anoda długa. Jednak przy wielokrotnym lutowaniu długość nóżek może zmieniać się w dowolnym kierunku. Nie wyklucza się również możliwości łączenia według metody stosowanej w konkretnej produkcji. I może również różnić się od powyższych warunków.
Zdrowy! Przedstawiony obraz pokazuje przykład, w jaki sposób może nastąpić samoczynne wykrywanie polaryzacji diody LED. Trójkąt na nim wskazuje anodę, pionową linię - katodę. Podwójna strzałka symbolizuje blask.
Innym sposobem jest zaufanie do oznaczeń na etui. Taka decyzja również nie daje pełnej gwarancji zgodności. Producent bez problemu może pogrubić którąkolwiek z nóżek diody, a także ustawić niewłaściwe oznaczenie. Podobna sytuacja dotyczy sytuacji, gdy oznaczanie katody odbywa się z uwzględnieniem skosu lub dokumentacji technicznej urządzenia. W tym drugim przypadku dekodowanie kontaktów można podać w dwóch wersjach:
- w pisemnym opisie.
- Na zdjęciu na schemacie elektrycznym.
Ważny! Błąd może wystąpić nawet wtedy, gdy kupując partię diod poprosisz sprzedawcę o dostarczenie dokumentacji technicznej produktu.
Wniosek
Znajomość biegunowości diody, a raczej: gdzie znajduje się katoda i anoda, pozwala na dokładny montaż obwodu elektrycznego z gwarancją, że po podłączeniu do zasilania dioda nie przegrzeje się i będzie nadal działać. W rzeczywistości nie ma nic trudnego w określeniu biegunowości elementu. Nawet osoba, która nigdy wcześniej nie miała do czynienia z takimi zadaniami, poradzi sobie z zadaniem.
