Тестер светодиодных лент своими руками

Автор: serg_svd
Опубликовано 11.05.2017
Создано при помощи КотоРед.

Предисловие.
Вы спросите: «Зачем нужен такой тестер?»
Периодически у радиолюбителя возникает небольшая проблемка при установке светодиода в ту или иную конструкцию. В основном она заключается в ответах на несколько простых вопросов:
— какой ток нужен для светодиода и как он будет светиться при выбранном токе (особенно в устройствах, где критична потребляемая мощность от источника питания);
— расчет гасящего резистора в цепи светодиода.

Несколько лет назад, увидев на aliexpress простейший тестер для светодиодов ценой в 2-3 USD, я захотел его приобрести.

Но после поиска информации о нем желание купить пропало. По сути это была коробочка с кучей разъемов, с питанием от 9 В батарейки. Питание светодиодов осуществлялось от этой батарейки через гасящие резисторы. Ерунда в общем…
Следующей мыслью было сделать самому простейший стабилизатор тока либо на LM317, либо на стабилизаторе 1117 и питать светодиод заданным током, а падение напряжения на нем измерять при помощи тестера. Но посчитав идею громоздкой и неудобной, я отказался от нее.

И вот недавно я случайно наткнулся на вот эту статью https://robotroom.com/LED-Tester-Pro-1.html.
Автор этой статьи пошел этим же путем. Причем он также вначале делал просто плату стабилизатора тока, а измерял ток и падение напряжения тестером. Но также, посчитав это неудобным, он применил микроконтроллер для измерения вместо тестера. Идея мне очень понравилась. Но, так как автор не выкладывал прошивку, пришлось писать ее самому. Заодно и изучил использование АЦП в микроконтроллере. По функционалу получившийся тестер на 99% аналогичен тестеру, приведенному в статье. Я добавил режим индикации короткого замыкания на измерительных площадках для подключения светодиода.

Тестер умеет:
— измерять и выводить на дисплей падение напряжения на светодиоде или p-n переход;
— измерять и выводить на дисплей протекающий через светодиод ток;
— рассчитывать сопротивление гасящего резистора в цепи светодиода при заданном напряжении источника питания (режим встроенного калькулятора);
— отображает приглашение на подключение светодиода;
— отображает короткое замыкание клемм.

В качестве микроконтроллера применил ATmega8A в корпусе TQFP . Он был в наличии. Вообще в устройстве постарался применить детали, которые можно наковырять с б/у материнских плат и прочего компьютерного (и не только) барахла. Дисплей 8х2 тоже был в наличии. Я использовал без подсветки, чтобы не тратить энергию батареи.
Долго думал с питанием. У автора применена 9 В батарея. Я их очень не люблю. И в первую очередь от ее цены, а во вторую – из-за ее емкости. После взвешивания всех «За» и «Против» пришел к выводу, что не стоит городить питание от лития. И тем более использовать элементы АА или ААА. Данный тестер действительно нужен нечасто и одной батарейки хватит на несколько лет в обычной радиолюбительской практике.

Напряжение с батареи через выключатель подается на стабилизатор тока, выполненный на микросхеме U2. Применен регулируемый стабилизатор, который выпаян с первой попавшейся б/у материнки. С нее же взяты все конденсаторы 100нФ типоразмера 0603, конденсатор 1 мкФ (1… 10 мкФ, что найдете) типоразмера 0805, резисторы 10 кОм типоразмера 0603.
Желательно применить в качестве резисторов R3, R4, R5 резисторы с 1% точностью.
Резистором R1 регулируется ток. Пределы регулировки составляют от 2 до 26 мА, что вполне достаточно для большинства светодиодов.
Стабилизатор U1 обеспечивает питанием микроконтроллер. Вместо указанного на схеме можно применить любой LDO стабилизатор с выходным напряжением 5 В.
Измерение протекающего через светодиод тока и падения напряжения на нем возложено на микроконтроллер ATmega8A. Вся информация отображается на вот на таком LCD дисплее.

Так как на нем мало места, это повлияло на способ отображения информации. В частности применен такой же символ «мА» для указания тока и ограничена величина напряжения источника питания, которая задается для калькулятора, на уровне 9,9 В.
Резисторы R8, R9 на схеме указаны без номинала. Их надо предварительно подобрать по необходимому контрасту на дисплее. Для моего индикатора (как впрочем и для большинства китайских дисплеев) R8 не установлен, а в качестве R9 установлена перемычка.
Резистором R6 задается напряжение источника питания для калькулятора.

Тестер отображает следующие данные.

В первой строчке отображается падение напряжения на светодиоде и ток, протекающий через него.
Во второй строчке – расчетное напряжение источника питания светодиода и минимальное расчетное сопротивление гасящего резистора на основе измеренных параметров светодиода.

Расположение элементов на плате.
Сторона деталей (верх платы)

Фото собранной платы.

После отмывки и проверки монтажа к плате припаивается дисплей.

Русского языка нет, так как не получилось придумать коротких названий без сокращений, чтобы влезали на этот дисплей.
PS. На фото отсутствует подстроечный резистор R1 500 Ом. Еще не приехал от китайских товарищей. Вместо него временно перемычка, поэтому ток максимальный.

Чертежи платы и схемы в программе Diptrace, а также прошивка в прикрепленном файле.

Ну и напоследок хочу показать очень интересный тестер от китайских товарищей (НЕ РЕКЛАМА! Я бы сам собрал с удовольствием такой же, если была бы схема).

Который позволяет проверять как отдельные светодиоды так и линейки из светодиодов. И может выдавать напряжение где-то до 200 В автоматически. Подробнее о нем можно почитать в интернете https://mysku.ru/blog/china-stores/40849.html

У него один недостаток – цена в районе 3,5 тыс. руб. И он больше пригодится ремонтнику, чем простому радиолюбителю.

Источник

Виды и схема прибора для проверки светодиодов

У любого домашнего мастера обязательно есть прибор для измерения электрических параметров, позволяющий определять работоспособность ламп, напряжение в источнике питания, обнаружить, в каком месте порвались провода. Тестер выбирается в зависимости от потребностей. Многие не находят в магазинах мультиметр с нужным функционалов, поэтому делают своими руками приборы для проведения проверки светодиодов и другого оборудования в доме и автомобиле.

Тестер светодиодов с автоматическим выбором параметров SID GJ2C

Самая частая неисправность LED-телевизоров – наличие звука при отсутствии изображения. Причина – перегорание светодиодных лампочек в подсветке. Для мастера, занимающегося ремонтом этого оборудования, время на проверку экономит прибор SID GJ2C, автоматически выбирающий параметры. Его можно использовать так же для тестирования светодиодных лент и ламп в любом светильнике.

масса 87 г;
габариты 100 х 59 х 32 мм
напряжение на входе 85-265 В;
напряжение на выходе 0-300 В
дисплей 3-разрядный, не разборный.

Тестер SID GJ2C регулирует ток и напряжение интеллектуально, пригоден для работы с переменным и постоянным электротоком. Основная сфера применения – ремонт телевизоров с подсветкой любого размера. Прибор оснащен двойной защитой, не повреждает светодиоды благодаря самостоятельному подбору параметров и плавному запуску.

Преимущества SID GJ2C:

высокая точность измерений;
возможность использовать не только для светодиодных ламп, но и для регуляторов напряжения;
сравнивание теоретических показателей с реальными;
не бьет током при прикосновении к щупам.

После подключения питания требуется 10-15 секунд на разогрев. При прикосновении к проверяемому элементу напряжение сначала сбрасывается до нуля, потом плавно поднимается. Работоспособность детали определяется сразу, точные параметры необходимо ждать примерно 2 минуты из-за инерционности (пассивности) экрана.

Внимание! Кроме светодиодов этот прибор может проверить стабилитроны и другие элементы драйвера.

Тестер светодиодов с ЖК дисплеем

Существует 2 типа тестеров – аналоговые и цифровые, функционал и точность измерений выше у последних. Они оснащены ЖК-дисплеями, параметры измерений выбирают автоматически, результаты проверки отображают наглядно и не требуют знаний по переводу одних величин в другие.

Тестер с ЖК-дисплеями более сложный по конструкции, так как в схему включаются интегральные микросхемы, диоды, транзисторы, резисторы, которые соединяются на общей подложке.

Сфера применения измерителей с ЖК-дисплеями:

определение наличие электротока в проводке;
состояние контактов;
измерение емкости, индуктивности, электротока, температуры конденсатора;
определение падения вольтажа на p-n переходе;
определение текущего через светодиод электротока;
отображение короткого замыкания;
расчет диапазона изменения параметров;
измерение электрических параметров в стиральных машинах, компьютерах, телевизорах, сети автомобиля, электроинструментах.

Пользователи ценят приборы с ЖК-дисплеями за простоту управления и доступную цену.

Прибор для проверки светодиодной подсветки телевизоров и отдельных светодиодов

При необходимости работать с LED-телевизорами нельзя отдавать предпочтение простому мультиметру. Он позволяет лишь определить исправность светодиодных элементов, причем засветка видна плохо. Требуется специальный прибор, например, SID GJ2C. Домашние мастера используют самоделки, если функционал или цена предлагаемых магазинами приборов их не устраивают.

Самый простой вариант – источник питания из зарядки телефона с напряжением 3,3 В и 300 мА. Он подходит, если требуется проверка на работоспособность отдельных диодов с электротоком до 3 мА. Для расширения функционала требуются другие схемы.

Схема испытателя светоизлучающих диодов

Если светодиодные лампочки нужно проверять часто, мультиметра с последовательно подключенным резистором недостаточно. Плавным вращением потенциометра достигается максимальная яркость светодиода, сопротивление отображается на экране.

Важно! Этот метод приводит к перегоранию светодиода, если сопротивление нечаянно снижается ниже предельного уровня.

Для определения точных параметров можно своими руками сделать приставку к мультиметру.

вынуть из батарейки «Крона» колодку и элементы крепления;
найти подходящий по размерам корпус и прикрепить к нему колодку;
сделать штыри для присоединения к мультиметру;
вырезать плату и установить на нее разъем для диодов и кнопку включения;
с обратной стороны припаять резистор на 0,25 Вт;
установить конструкцию в корпус;
соединить провода;
прикрутить к мультиметру;
установить максимальное напряжение 20 В.

После присоединения светодиодного элемента и нажатия на кнопку включения видно, исправна ли лампочка, быстро определяется распиновка и уровень падения вольтажа.

Схема испытателя напряжения и тока светодиодов

Более эффективный прибор, собранный своими руками на основе микросхемы К155ЛН1 и резистора, позволяющий определить пробитые диоды и элементы с внутренними разрывами.

Важно! Для проверки параметров тока и вольт подойдет схема, запитанная от батарейки «Крона». Измеритель не требует стабилизации напряжения, мобильный.

Желательно сделать печатную плату, прикрепить ее к батарейке и установить в корпус из пластика. Напряжение 9 В и ток до 30 мА исключает возможность перегорания светодиодных элементов в процессе тестирования. Схема потребляет минимум тока, поэтому батарейки хватает на длительное время.

Ток измеряется мультимертом, на котором установлен постоянный ток. Для измерения вольтажа на прибор монтируются специальные петли, соединяющие самоделку с мультиметром.

Микросхема и другие детали

При изготовлении своими руками последней модели используется микросхема LM317L, регулирующая вольтаж, и некоторые другие элементы:

диод Шоттки, предотвращающий перемещение электротока в обратном направлении;
потенциометр, меняющий сопротивление в пределах 0-500 Ом, что позволяет менять вольтаж на выходе для регулировки тока;
резистор, стабилизирующий ток на значении 30 мА.

Если не включить в схему резистор, во время проверки на светодиод пойдет ток 300 мА, он перегорит.

Определение напряжения и тока светодиода

Прибором с микросхемой LM317L, сделанным своими руками, можно проверять любые светодиоды (СМД прижимаются к контактным площадкам на плате).

Внимание! Если элемент подключается неверно по полярности, лампочка не горит, поэтому при проверке важно его перевернуть.

Ток измеряется при помощи замыкания перемычкой. На тестере вращается потенциометр (диапазон 2-30 мА). Значение вольтажа неважно. Например, при установке тока на значении 10 мА красный светодиод с падением напряжения 1,7 В получит ровно 10 мА. Если проверять синий светодиод на 3,2 В, он тоже получит 10 мА. То есть, на этом приборе вольты меняются автоматически.

Пример расчета параметров

После проведения измерений рассчитать параметры светодиода просто. Например, имеется диод синего цвета, который нужно запитать от 5В и 15 мА. Измерительный прибор при проверке показал 3,2 В и 15 мА. Резистор должен снять 5-3,2=1,8 В. Его сопротивление должно быть 1,8/0,015=120 Ом.

Проверка светодиода мультиметром тестером на исправность

Для проверки на исправность не требуются никакие приборы, кроме обычного цифрового мультиметра. Самый простой способ – использование щупов, позволяющих проверить элементы с любым количеством выводов в любом исполнении. После установки прибора на прозвон нужно прикоснуться к аноду красным щупом, к катоду – черным. Исправный диод светится, после смены полярности на экране появляется цифра «1».

Свечение при проверке небольшое, если освещение хорошее, его вообще не видно. Если LED-элемент многоцветный, необходимо определить распиновку, чтобы во время проверки не перебирать выводы наугад.

Большинство мультиметров оснащены гнездами для тестирования транзисторов, которые можно использовать для проверки диодов. По конструкции это 8 отверстий в нижней части (4 для PNP транзисторов и 4 для NPN транзисторов). Для проверки светодиодов в PNP анод вставляется в гнездо «Е», катод – в гнездо «С». Если диод рабочий, он светится. При проверке в NPN полярность меняется.

Важно! Недостаток этого метода – невозможно проверить элементы с остатками припоя без длинных ножек.

Для проверки мощных SMD нужен драйвер. Мультиметр подключается к нему последовательно, на экране видны изменения тока. Если элемент низкокачественный, показатель нарастает плавно. Падение вольтажа измеряется при параллельном подключении мультиметра. Чтобы определить, пригоден ли светодиодный элемент для дальнейшей эксплуатации, полученные показатели сравниваются с данными техдокументации.

Если светодиод инфракрасный, при верном расположении анода и катода на экране отображается число 1000, при изменении полярности видна цифра 1.

Основные причины неисправности и выхода из строя светодиодов

Особенность светодиодов –обратное напряжение, лишь на несколько вольт превышающее падение. LED выходит из строя, если при подключении допущена хотя бы малейшая ошибка. Сверхяркие диоды в подсветке перегорают при скачках напряжения. Более устойчивы в этом плане лампы на 220 и 12 В. Примерно 2% светодиодных изделий поставляется с браком, перед монтажом желательно проверить каждый.

Основные выводы

Приставка к мультиметру, сделанная своими руками, простая, но может пригодиться домашнему мастеру, которому часто приходится проверять исправность осветительных светодиодных ламп и лент. Прибор на микросхеме LM317L может сделать своими руками радиолюбитель, который тестированием диодов занимается регулярно. В некоторых ситуациях он может оказаться более полезным, чем прибор, приобретенный в магазине.

В телевизорах лампочки чаще всего выходят из строя из-за брака или выставления максимальной яркости изображения, повышающей вольтаж. Ремонт телевизора сложный, делать эту работу не рекомендуется выполнять своими руками, если нет ни знаний, ни опыта, ни инструментов. Все гораздо лучше сделает квалифицированный телемастер.

Источник