درک خرابی LED: چرا مهره های LED از کار می افتند؟

قبل از ورود به روش های تشخیص، مهم است که بفهمید LED آسیب دیده چه چیزی محسوب می شود. در بیشتر محصولات نورپردازی، مهره های LED به صورت زیر چیده شده اندمدارهای سری و موازی. اتصال سری تضمین می کند که جریان یکسانی از همه مهره ها عبور کند، اما اگر یکی از مهره ها خراب شود (معمولا مدار باز)، کل رشته قطع می شود. در مدارهای موازی، یک مهره خراب ممکن است کل سیستم را خاموش نکند اما می تواند باعث توزیع نابرابر جریان شود که منجر به خرابی زودهنگام سایر مهره ها گردد.

ویژگی معمول یک مهره LED معیوب یا قدیمی این است که روشنایی کلی لامپ کافی نیست یا چشمک می زند. با این حال، همه کم نور شدن ها ناشی از LED های مرده نیست؛ گاهی اوقات مشکل از راننده است. دانستن نحوه جدا کردن مشکل با استفاده از ابزارهای پایه ای مانند مولتی متر، مهارتی ضروری برای علاقه مندان به کارهای خودساز، برق کاران و متخصصان نگهداری است.

بهترین روش برای تست یک مهره LED چیست؟

روش های مختلفی برای تست LED وجود دارد، اما با استفاده ازمولتی متر دیجیتالقابل اعتمادترین و در دسترس ترین است. از آنجا که LED اساسا یک دیود (دیود نورافشان) است، اجازه می دهد جریان فقط در یک جهت جریان یابد. این ویژگی همان چیزی است که در طول تست ها از آن بهره برداری می کنیم.

ساده ترین روش این است کهحالت تست دیودروی یک مولتی متر دیجیتال. برخلاف بررسی مقاومت استاندارد، حالت دیود جریان کمی را از قطعه عبور داده و افت ولتاژ را اندازه گیری می کند. برای یک LED استاندارد، این افت ولتاژ معمولا بین 1.8 تا 3.3 ولت است، بسته به رنگ (LEDهای قرمز پایین تر، آبی/سفید بالاتر). اگر LED سالم باشد، نور ضعیفی ساطع می کند. اگر خوانش (OL یا Open Line) وجود ندارد یا LED روشن نمی شود، احتمالا آسیب دیده است. برای کسانی که از مولتی متر آنالوگ (نوع اشاره گر) استفاده می کنند، می توان از بازه R×1 (مقاومت ۱ اهم) استفاده کرد که همچنین جریان کافی برای روشن کردن کوتاه مدت LED را فراهم می کند.

چگونه از مولتی متر برای شناسایی LED آسیب دیده استفاده کنیم: گام به گام

این فرآیند بر آزمون حالت دیود تمرکز دارد که استاندارد طلایی برایچگونه از مولتی متر برای تشخیص LED آسیب دیده استفاده کنیمکامپوننت ها. ما هم تست های داخل مدار و هم خارج از مدار را پوشش خواهیم داد.

مرحله ۱: ایمنی و آمادگی

اول، اطمینان حاصل کنید که برق مدار کاملا قطع شده است. اگر در حال تست لامپ LED هستید، آن را از چراغ باز کنید. اگر در حال تست قطعه ای روی برد مدار هستید، منبع برق شهری را خاموش کنید. مولتی متر دیجیتال خود را روینماد دیود(معمولا با نماد دیود با خطوطی دور آن نمایش داده می شود). سیم مشکی را در پورت COM و سرب قرمز را در پورت VΩ قرار دهید.

مرحله ۲: شناسایی قطبیت

LEDها قطبیده شده اند. سرنخ مثبت راآند، و منفی برابر است باکاتد. در بیشتر مهره های LED، می توانید کاتد را با جستجوی لبه صاف روی بدنه یا علامت سبز روی پد لحیم (اغلب علامت منفی یا زبانه سبز) شناسایی کنید. سیم سربی بلندتر (اگر کلیپ نشده باشد) معمولا نشان دهنده آند است. وصل کنپروب قرمز به آندوپروب سیاه به کاتد. این حالت به عنوان بایاس رو به جلو شناخته می شود.

گام ۳: تفسیر خوانش

پروب ها را به پدها یا سیم های مربوطه لمس کنید. یک LED سالم دو کار انجام می دهد: مولتی متر ولتاژ رو به جلو (مثلا 1.8 ولت تا 3.2 ولت) را نشان می دهد و LED نور بسیار ضعیفی ساطع می کند (ممکن است لازم باشد چراغ اتاق را کم نور کنید یا با دست مهره را سایه بزنید تا آن را ببینید). اگر نمایشگر «OL» (بیش از حد محدود) یا «۱» را نشان دهد و نوری نباشد، LED باز است (آسیب دیده). اگر پروب ها را معکوس کنید (سیاه به آند، قرمز به کاتد) و خوانش بگیرید، LED اتصال کوتاه یا نشتی دارد که این هم نشان دهنده خرابی است.

نکته حرفه ای:گاهی جریان تست مولتی متر به اندازه کافی قوی نیست که LEDهای پرقدرت (مثل دانه های ۱ وات یا ۳ وات) را به صورت قابل مشاهده روشن کند. در این حالت، به خوانش ولتاژ تکیه کنید. اگر افت ولتاژ ثابتی در محدوده مورد انتظار داشته باشید، احتمالا اتصال دیود سالم است.

چرا مولتی متر پیوستگی را نشان می دهد اما LED روشن نمی شود؟

این یک نکته رایج برای سردرگمی است. حالت تست دیود روی مولتی متر، اتصال نیمه رسانا را آزمایش می کند، نه فسفر یا یکپارچگی سیم پیوند. اگر LED دچار خرابی «نقطه تاریک» شده باشد (جایی که سیم اتصال سوخته باشد)، مولتی متر «OL» را نشان می دهد چون مدار باز است. با این حال، اگر LED دچار مشکل باشدتخریب فسفریا با گذشت زمان، اتصال دیود ممکن است هنوز از نظر الکتریکی سالم باشد (افت ولتاژ مناسبی نشان دهد)، اما خروجی نور به شدت کاهش یافته است. این موضوع اغلب به عنوان «LED پیر» یا «تخریب لومن» شناخته می شود. در چنین مواردی، تست مولتی متر قبول می شود، اما LED از نظر بصری کم نور است.

برای LEDهای قدیمی، خواص الکتریکی باقی می ماند اما خروجی نوری خراب می شود. در اینجا روش های تشخیص جایگزین مانند آزمون موازی یا روش اتصال کوتاه سیم ضروری می شود.

روش قضاوت موازی برای پیدا کردن LEDهای خراب چیست؟

هنگام مواجهه بامهره های قدیمی لامپ LEDکه روشنایی خود را از دست داده اند اما هنوز ویژگی های دیود را روی کنتور نشان می دهند، روش قضاوت موازی فوق العاده مؤثر است. این تکنیک بر اساس اصل دور زدن یک حلقه ضعیف در یک مدار سری استوار است.

تست موازی «LED خوب»

این روش نیازمند یک LED 1W شناخته شده و کاملا کارآمد است. سیم های کوتاه و انعطاف پذیر را به هر پین این LED «خوب» لحیم کنید تا آن را به یک پروب تست قابل حمل تبدیل کنید. حالا که لامپ معیوب روشن شده (با دقت و با عایق مناسب)، دو سر پروب LED سالم خود را روی پدهای لحیم هر مهره LED در لامپ مشکوک لمس کنید. چون LED آزمایشی شما یک مسیر با مقاومت پایین است، جریان را از مهره ای که تست می کنید می دزدد. اگر یک مهره سالم را لمس کنید، هیچ اتفاق دراماتیکی نمی افتد. اما اگر مهره ای را لمس کنید که ضعیف یا در حال کهنه شدن است، LED تست خوب آن مهره ضعیف را دور می زند و اجازه می دهد جریان بیشتری در بقیه سری عبور کند و روشنایی کلی لامپ هم این کار را می کندافزایش قابل توجه. مهره ای که باعث این جهش روشنایی می شود، همان مهره معیوب است.

استفاده از یک سیم ساده برای روش اتصال کوتاه

اگر چراغ LED 1 وات اضافی ندارید، می توانید از یک سیم عایق ساده با انتهای لخت شده (سیم کوتاه کننده) استفاده کنید. وقتی لامپ روشن بود، با دقت روی پدهای لحیم هر مهره LED یکی یکی کوتاه می شد.هشدار:خیلی مراقب باشید که همزمان دو مهره یا بخش های دیگر مدار را لمس نکنید تا از اتصال کوتاه جلوگیری شود. وقتی یک مهره سالم را کوتاه می کنید، مهره خاموش می شود (چون از آن عبور کرده اید)، اما بقیه مهره ها روشن می مانند. اما اگر اتصال کوتاه روی یک مهره کهنه یا باز ایجاد شود که باعث مقاومت بالای مدار شود، اتصال کوتاه مدار سایر مهره ها را کامل می کند و لامپ به طور قابل توجهی روشن تر می شود. این مهره مشکل ساز را شناسایی می کند.

نکته ایمنی:روش اتصال کوتاه سیم و تست موازی باید با احتیاط انجام شود. در منطقه خشک کار کنید، از ابزارهای عایق دار استفاده کنید و از تماس با سیم های بدون پوشش خودداری کنید. اگر با مدارهای زنده راحت نیستید، لامپ را خارج کنید و قطعات را با تست دیود مولتی متر از مدار خارج کنید.

چگونه تنظیمات مولتی متر مناسب برای تست LED را انتخاب کنیم

همه مولتی مترها یکسان نیستند. به طور دقیقLED آسیب دیده را شناسایی کنیدمهره ها، باید تنظیمات را بفهمید.

• حالت تست دیود (نماد: →+):این محیط اصلی است. معمولا جریانی حدود ۱ میلی آمپر تا ۲ میلی آمپر تولید می کند. این برای LEDهای شاخص استاندارد و LEDهای کوچک SMD عالی است.
• حالت مقاومت (Ω):استفاده از محدوده R×1 یا R×10 روی متر آنالوگ می تواند جواب دهد، اما دقت کمتری دارد. در یک کنتور دیجیتال، حالت مقاومت ممکن است ولتاژ کافی برای بایاس رو به جلو LED را فراهم نکند و در نتیجه حتی روی LED خوب هم خوانش نداشته باشد.
• بررسی ولتاژ (V):نمی توانید یک LED بدون برق را با تنظیم ولتاژ از نظر عملکرد تست کنید. با این حال، می توانید از تنظیم ولتاژ DC روی مدار برق استفاده کنید تا ببینید آیا ولتاژ به رشته LED می رسد یا نه، که به تشخیص مشکلات درایور نسبت به مشکلات مهره کمک می کند.

اگر مولتی متر شما حالت دیود نداشته باشد، گاهی می توانید از سوکت تستر ترانزیستور (hFE) استفاده کنید، اما این روش استاندارد نیست. برای اکثر کاربران، حالت دیود ضروری است.

اشتباهات رایج هنگام تست LEDها با مولتی متر

حتی تکنسین های باتجربه هم ممکن است اشتباه کنند. در اینجا رایج ترین مشکلات هنگام استفاده از مولتی متر برای بررسی LEDها آورده شده است:

1. قطبیت اشتباه:تعویض پروب ها (آند به سیاه، کاتد به قرمز) باعث می شود هیچ خوانشی ایجاد نشود و این شبیه یک LED خراب است. همیشه قطبیت مهره را بررسی کنید.
2. تداخل درون مدار:آزمایش یک LED در حالی که هنوز در یک مدار پیچیده (به ویژه با ترانسفورماتورها یا آی سی های دیگر) لحیم شده است، می تواند خوانش های نادرستی ایجاد کند چون مسیرهای موازی برای جریان وجود دارد. اگر ممکن است، یکی از پایه های LED را بلند کنید یا لحیم زدایی کنید تا تست دقیق انجام شود.
3. اشتباه خواندن «OL»:در بسیاری از مولتی مترهای دیجیتال، «OL» مخفف Open Line است. در حالت دیود، این معمولا نشان می دهد که قطعه هادی نیست (بد)، اما همچنین نشان می دهد که پروب ها به صورت معکوس متصل شده اند. اتصالات خود را دوباره بررسی کنید.
4. با فرض اینکه همه LEDها می درخشند:همان طور که قبلا اشاره شد، LEDهای پرقدرت به جریان بیشتری نسبت به مولتی متر برای انتشار نور مرئی نیاز دارند. اگر نور نمی بینید اما کنتور ولتاژ را نشان می دهد (مثلا 2.5 ولت)، LED از نظر الکتریکی مشکلی ندارد.
5. تست با روشن بودن روشن:هرگز از حالت مقاومت یا دیود روی مدار تغذیه شده استفاده نکنید. این تقریبا مطمئنا فیوز مولتی متر شما را می سوزاند یا خود نشانگر را آسیب می زند.

پس از شناسایی مهره LED آسیب دیده چه باید کرد

وقتی با استفاده از مولتی متر یا روش موازی خود LED معیوب را پیدا کردید، فرآیند تعمیر آغاز می شود. برای LEDهای SMD، این نیاز به ایستگاه بازسازی هوای گرم یا هویه با نوک ریز دارد. برای LEDهای سوراخ دار، یک هویه استاندارد به خوبی کار می کند.

اگر قطعه جایگزین فوری نداشته باشید، می توانید موقتا لنت های LED مرده را اتصال کوتاه کنید (با استفاده از یک لکه کوچک لحیم یا سیم) تا بقیه مدار کار کند. با این حال، این فقط یک راه حل موقتی است. از آنجا که LEDها معمولا به صورت سری هستند، دور زدن یکی از آن ها جریان عبوری از مهره های باقی مانده را افزایش می دهد و باعث داغ تر شدن و خرابی زودتر آن ها می شود. به محض خرید یک LED جدید با مشخصات صحیح (همان ولتاژ و جریان)، اتصال کوتاه را با قطعه جدید جایگزین کنید تا یکپارچگی و طول عمر مدار بازگردد.

اگر نگران خروجی نور یکنواخت هستید، همیشه دمای رنگ و CRI (شاخص رندر رنگ) LED جایگزین را با نمونه اصلی مطابقت دهید.

سؤالات متداول درباره شناسایی LEDهای آسیب دیده

نماد دیود روی مولتی متر چیست؟

نماد دیود شبیه مثلثی است که به یک خط عمودی (→|) اشاره می کند. اغلب در همان موقعیت سلکتور تستر پیوستگی (که شبیه موج صوتی است) یافت می شود. انتخاب این حالت به کنتور اجازه می دهد جریان کمی را از طریق نیمه رسانا ارسال کند.

چگونه می توان SMD LED را بدون مولتی متر تست کرد؟

اگر مولتی متر ندارید، می توانید از باتری سلول سکه ای (مثل CR2032) استفاده کنید. از آنجا که LEDها حساس به جریان هستند، می توانید سیم های LED را به ترمینال های باتری لمس کنید (قطبیت را مشاهده کنید). یک LED سالم به شدت روشن می شود. این یک تست سریع و بدون استفاده است اما اطلاعاتی درباره ولتاژ جلو یا جریان نشتی به شما نمی دهد.

چرا لامپ LED من بعد از تعویض مهره چشمک می زند؟

چشمک زدن معمولا نشان دهنده اتصال شل یا عدم تطابق در ویژگی های الکتریکی است. اگر مهره LED جدید ولتاژ جلو (Vf) کمی متفاوت از بقیه داشته باشد، توزیع جریان در رشته سری ناهموار می شود و باعث چشمک زدن یا خرابی زودرس می گردد. همیشه سعی کنید LEDهای جایگزین یکسان پیدا کنید.

مقایسه روش های تشخیص LED

تسلط بر نحوه استفاده از مولتی متر برای شناسایی قطعات LED آسیب دیده، مهارتی ارزشمند است که در هزینه ها صرفه جویی می کند و ضایعات الکترونیکی را کاهش می دهد. چه در حال نگهداری روشنایی صنعتی باشید و چه در حال تعمیر لامپ خانگی، ترکیب اندازه گیری های الکتریکی با مشاهده عملی، نرخ موفقیت بالایی در تعمیرات را تضمین می کند.