Особенности разрабатываемых конструкций
При конструировании ИК-диодов излучающий кристалл размещался в полимерном корпусе из эпоксидного компаунда с показателем преломления n = 1,56.
Для получения потока излучения в виде пучка почти параллельных лучей был применен асферический полимерный купол с уменьшенными потерями на сферическую аберрацию [1, 2]. Как показано в [1, 3], оптимальная преломляющая асферическая поверхность имеет форму эллипса, второй фокус которого совпадает с положением излучающего кристалла.
Разработанные конструкции ИК-диодов типов У-176 и малогабаритного У-190Б-1 приведены на рис. 1.
Спектры излучения ИК-диодов показаны на рис. 2. Как видно из рассмотрения рисунка, полуширина полосы с λmax = 858 нм составляет около 40 нм, а полосы с λmax = 950 нм — около 50 нм.
Рис. 2. Спектры излучения ИК-диодов: 1 — lmax = 850 нм; 2 — lmax = 950 нм
Диаграммы пространственного распределения мощности излучения ИК-диодов приведены на рис. 3. Видно, что угол излучения ИК-диодов типа У-176 составляет 2 × Θ0,5 = 5,5°, а диодов типа У-190Б-1 — 2 × Θ0,5 = 8°.
Рис. 3. Диаграммы пространственного распределения излучения:
1 — ИК-диод типа У-176;
2 — ИК-модуль типа МИК-4;
3 — ИК-диод типа У-190Б-1
Светодиоды инфракрасные большой мощности
Измерения
Расчет значений мощности излучения и силы излучения проводился по измеренным значениям фототока фотодиодов, работающих в режиме короткого замыкания, с учетом спектра излучения ИК-диодов, измеренного на двойном монохроматоре МДР-2 по светоизмерительной лампе СИРШ6-100, аттестованной по спектральной плотности энергетической яркости.
Измерение силы излучения Je ИК-диодов проводилось на гониометре, представляющем собой поворотный механизм и фотодиод ФД-288 с калиброванной диафрагмой диаметром 6 мм. Расстояние от излучающего ИК-диода до фотодиода 4 м. Спектральная чувствительность фотодиода в диапазоне длин волн 460–980 нм определена с погрешностью, не превышающей ±2%.
Проверка светодиодов без выпаивания
Для подсоединения щупов измерительного прибора к колодке PNP к ним следует припаять маленькие металлические наконечники, для чего можно использовать простые канцелярские скрепки.
Чтобы надежнее изолировать кабели с припаянными наконечниками, следует вставить между ними прокладку из текстолита и обмотать конструкцию изолентой.
Путем этих несложных манипуляций мы получим надежный и одновременно простой переходник, с помощью которого сможем подсоединить щупы мультиметра к контактам светоизлучающего диода.
Затем щупы подключаются к контактам LED-элемента, при этом выпаивать последний из общей схемы не требуется. Дальнейшая проверка производится в том же порядке, который описан выше.
Приведем наглядный пример проверки исправности светодиода без выпаивания его из схемы.
Светодиоды. Характеристики и основные схемы подключения на 12 вольт и 220В
- При подключении LED следует учитывать полярность его выводов (черный щуп измерительного прибора подключается к катоду, а красный – к аноду). Впрочем, если точное расположение полюсов неизвестно, то ничего страшного в неправильном подсоединении нет, и светодиод в этом случае из строя не выйдет.
Проверка светоизлучающих диодов в фонариках
При тестировании элементов светодиодных фонариков прибор нужно разобрать и достать из него плату со смонтированными LED. Затем наконечники, припаянные к щупам мультиметра, подключаются с соблюдением полярности к ножкам светодиода прямо на плате.
Переключатель тестера устанавливается в режим прозвонки, после чего можно определить, исправен ли элемент, по отразившимся показаниям на табло и по наличию (или отсутствию) свечения.
Проверка светодиодов без выпаивания удобна и тем, что позволяет определить неисправность путем замера величины сопротивления в схеме. Так, при параллельном подключении LED приближающееся к нулю сопротивление говорит о неисправности как минимум одного из элементов. Получив такие результаты, нужно проверить каждый светодиод по отдельности вышеизложенными способами.
На видео проверка светодиодов лампочки без выпаивания:
Тестирование варикапов
В отличие от обычных диодов, у варикапов p-n переход обладает непостоянной емкостью, величина которой пропорциональна обратному напряжению. Проверка на обрыв или замыкание для этих элементов осуществляется также, как у обычных диодов. Для проверки емкости потребуется мультиметр, у которого есть подобная функция.
Для тестирования потребуется установить соответствующий режим мультиметра, как показано на фото (А) и вставить деталь в разъем для конденсаторов.
- Резисторы: R1, R2 -120 кОм (да, два резистора, да последовательно, нет одним заменить нельзя, паразитную емкость, далее без комментариев); R3 – 47 кОм; R4 – 100 Ом.
- Конденсаторы: С1 – 0,15 мкФ; С2 – 75 пФ; С3 – 6…30 пФ; С4 – 47 мкФ га 50 вольт.
Данный вариант неидеален, необходимость его практического применения вызывает сомнения, но схема наглядно демонстрирует зависимости емкости варикапа от номинального напряжения .
Как узнать ток и напряжение светодиода — практические и теоретические методы
- производим сборку схемы;
- устанавливаем режим мультиметра, позволяющий измерить постоянное напряжение до 200 В;
- включаем блок питания и начинаем постепенно увеличивать величину напряжения, пока амперметр на блоке питания не покажет, что через цепь протекает ток;
- подключаем мультиметр, как указано на рисунке и измеряем величину напряжения стабилизации.
Диоды туннельного и обращенного типа
Учитывая, что ток, протекающий через диод, зависит от напряжения, приложенного к нему, тестирование заключается в анализе этой зависимости. Для этого потребуется собрать схему, например, такую, как показана на рисунке.
Диапазон измерений, выставленный на мультиметре ,не должен быть меньше тока максимума диода, этот параметр указан в даташит (datasheet) радиоэлемента.
Видео: Пример проверки диода мультиметром
- устанавливается максимальное значение на переменном резисторе R3;
- подключается тестируемый элемент, с соблюдением указанной на схеме полярности;
- уменьшая величину R3, наблюдаем за показаниями измерительного прибора.
Если элемент исправен, в процессе измерения прибор покажет увеличение тока до Imax диода, после чего последует резкое уменьшение этой величины. При дальнейшем повышении напряжения ток уменьшится до Imin, после чего снова начнет расти.