Come identificare il positivo e il negativo dei LED per un uso corretto

Prefazione: Perché la polarità dei LED è importante?

Capire la differenza tra i terminali positivi e negativi di un LED è fondamentale per i progetti di elettronica e illuminazione. I diodi a emissione luminosa, o LED, sono dispositivi polarizzati, il che significa che possono consentire il passaggio di corrente solo in una direzione. La differenza tra i terminali positivo (anodo) e negativo (catodo) di un LED è necessaria per il funzionamento del dispositivo e per il suo involucro, che non è cosmopolita, in modo da prolungarne la durata.

I terminali positivo e negativo di un LED determinano il modo in cui deve essere integrato in un circuito. Inserire un LED in un circuito con i due conduttori invertiti non solo impedisce al LED di accendersi, ma può anche distruggere il componente. Nei circuiti più complessi, l'inversione dei terminali dei LED può causare guasti o addirittura distruggere il resto dei dispositivi. Secondo uno studio pubblicato sul Journal of Display Technology, le connessioni non corrette dei LED sono all'origine di circa 15% dei guasti nei sistemi basati sui LED, il che evidenzia l'importanza di una corretta identificazione della polarità.

Considerando che i LED sono ampiamente utilizzati in molti settori, dalle spie luminose ai sistemi di illuminazione più sofisticati, saper distinguere il cavo positivo da quello negativo di un LED è sicuramente utile a qualsiasi hobbista, ingegnere o professionista dell'illuminazione.

Cosa significa positivo (anodo) e negativo (catodo)

Quando si parla di LED, i termini positivo e negativo sono associati rispettivamente ad anodo e catodo. Per catodo si intende "il terminale negativo", mentre l'anodo è noto come "il terminale positivo". Questo modo di installarli è importante perché è il modo in cui i LED entrano in un circuito con una tensione e un amperaggio specifici.

Perché la polarità dei LED è diversa da quella dei normali diodi

I diodi normali e quelli a LED possono entrambi condurre la corrente in una sola direzione, come già stabilito, ma la differenza principale è che i LED sono stati costruiti utilizzando un'architettura completamente diversa, come i normali semiconduttori. Ciò significa che i LED con semiconduttori specifici emettono luce, il che implica livelli più elevati di sensibilità rispetto alla tensione inversa rispetto ai diodi standard.

L'importanza della corretta polarità dei LED

La polarità dei LED deve essere presa sul serio. Ci si aspetta che la corrente fluisca dall'anodo al catodo e che il LED si accenda quando viene collegato con l'orientamento corretto e la giusta polarità. Un LED collegato con un orientamento inverso non si accende. Inoltre, se si utilizza una forte tensione inversa sul LED, questo si rompe, danneggiando in modo permanente il LED. Va da sé che l'uso corretto della polarità di un LED è molto importante per il suo normale funzionamento e la sua durata. Questo aspetto è particolarmente importante in un'applicazione o in un progetto che contiene LED, perché senza di esso si verificherebbe un guasto.

Come identificare i LED positivi e negativi

Sapere quale terminale di un LED è positivo e quale negativo è importante per lavorare con tutti i tipi di questi dispositivi. Ci sono molti modi per capire quale sia il lato positivo e quello negativo di un LED, a partire dalla semplice osservazione di particolari strumenti.

Indicatori visivi della polarità dei LED

Gli indicatori visivi sono spesso il modo più rapido per identificare i conduttori positivi e negativi. La prima cosa da osservare è la lunghezza dei conduttori: come regola generale, il conduttore più lungo è il positivo (anodo) e quello più corto è il negativo (catodo). Inoltre, alcuni LED presentano una depressione nella parte inferiore dell'alloggiamento, che si trova sul lato catodico del LED. A volte, i dispositivi LED possono utilizzare diverse marcature degli elettrodi; un esempio è il simbolo "+" per l'anodo o il simbolo "-" per il catodo.

Uso dei multimetri per identificare la polarità dei LED

Quando si cerca di individuare la polarità di un LED, è molto utile un multimetro. Impostando il multimetro su un'impostazione di test dei diodi, è possibile avere una sonda rossa su un cavo e una sonda nera sul cavo opposto. Se il LED sembra funzionare, la sonda rossa anodica e quella nera sono collegate al catodo. In caso contrario, si invertono le sonde e questa tecnica è la migliore per i LED che non hanno altri indicatori o sono privi di parti visive.

Altri strumenti e tecniche per il test di polarità

Oltre al multimetro, esistono altri modi per verificare la polarità dei LED. Un'altra tecnica molto diffusa prevede il collegamento di una banalissima batteria da 3 V con una resistenza di limitazione della corrente che normalmente è compresa tra 330Ω-470Ω. Il cavo deve accendersi se la batteria viene toccata insieme al cavo più lungo, che deve essere il lato anodico della batteria. In caso contrario, i collegamenti devono essere invertiti, se necessario.

Quando si lavora con i LED a montaggio superficiale, è importante che il componente sia accompagnato da una scheda tecnica del LED. Queste schede tecniche contengono i segni di polarità, ovvero punti, linee e tacche che dovrebbero trovarsi sulla confezione del prototipo del circuito integrato. Se la scheda tecnica non è disponibile, è possibile utilizzare un tester per LED realizzato per i diodi LED SMD.

Si può anche pensare di utilizzare il LED come una cella fotovoltaica di base nei test avanzati. Se si illumina il LED con una fonte di luce, si può misurare con un multimetro la piccola tensione che si forma. Il cavo positivo mostrerà una tensione più alta di quello negativo quando si usa la luce, aiutando a verificare la polarità. Questa tecnica è particolarmente indicata per gli esaminatori che hanno a che fare con LED molto piccoli, poiché i test di base possono essere poco pratici per questi componenti.

Risoluzione dei problemi di polarità dei LED più comuni

I problemi di polarità nell'uso dei LED non sono una novità. Uno dei problemi più comuni è quello di trovare un LED che non si accende. Spesso ciò è dovuto all'utilizzo di una polarità errata. Se avete un LED che avete collegato ma che non si accende, la prima cosa da fare è controllare i collegamenti positivi e negativi del LED per vedere se è necessario scambiarli.

Quando si montano più LED in un unico condensatore di circostanza, uno dei conflitti più frequenti si verifica in caso di polarizzazione errata di un LED. Ciò tende a far sì che tutte le altre serie non si accendano. Questo caso dimostra l'importanza di controllare accuratamente la polarità di ogni LED nel circuito prima di applicare l'alimentazione. Inoltre, alcuni tipi di LED sono più inclini a essere danneggiati dalla tensione inversa rispetto ad altri. Anche i LED ad alta potenza possono diventare difettosi a causa di brevi rotazioni nell'altra direzione.

Pertanto, si raccomanda di ricontrollare i collegamenti prima di alimentare i LED. Per le prime configurazioni durante i test, è meglio usare le breadboard, perché sono più facili da ricollegare. Inoltre, oltre al design della scheda, si consiglia di aggiungere diodi di protezione della polarità al circuito, in modo che anche se i collegamenti dei cavi vengono effettuati in senso inverso non si verifichino danni. È anche vero che un controllo accurato della polarità dei LED è utile per evitare inconvenienti e il probabile danneggiamento dei componenti.

Pacchetti LED comuni e relative indicazioni di polarità

Anche se i diversi tipi di LED possono seguire convenzioni di progettazione diverse, è indispensabile conoscere i segni di polarità specifici dei diversi package LED. In questa sezione ci concentreremo su tre grandi categorie di pacchetti LED: a foro passante, a montaggio superficiale e speciali e su come identificare la polarità di un LED.

LED a foro passante

I led a foro passante o THT sono uno dei led più utilizzati da amatori e hobbisti. Sono facilmente distinguibili in quanto hanno conduttori lunghi e gambe corte. Ecco come identificare la polarità dei conduttori:

Piombo lungo e piombo corto: È comune che molti set abbiano il cavo più lungo come anodo o positivo e il cavo più corto come catodo o negativo. Questo è normalmente il primo fattore da ricercare.

Bordo piatto sul corpo: In questo caso, il bordo da individuare è quello piatto o la tacca che si trova sull'alloggiamento in plastica del LED. Questo bordo piatto indica l'incorporazione dei distanziatori passanti verso il lato alto del terminale del catodo.

Sottostruttura tradizionale: In genere, la più grande delle piastre metalliche all'interno del led viene collegata al catodo, mentre la piastra più piccola tende a essere l'anodo.

Questi marcatori rendono i LED a foro passante uno dei tipi di dispositivi più semplici da riconoscere anche per i principianti.

LED a montaggio superficiale

I diodi MD LED a montaggio superficiale hanno dimensioni più ridotte e sono utilizzati in quasi tutti i tipi di apparecchi elettronici grazie alle loro dimensioni e alla loro facilità di utilizzo. A causa della loro natura compatta, l'identificazione della polarità in termini di punte di saldatura SMD può essere più difficile, ma ecco alcuni consigli:

Marcatura di polarità: Osservando i pacchetti di LED SMD, si nota la presenza di un piccolo punto, di una linea o di una tacca su uno dei lati, che indica il catodo, ovvero il terminale negativo.

Schede tecniche del produttore: Gli SMD sono realizzati in modo diverso in termini di imballaggio e possono avere dimensioni e forme diverse, per cui è necessario cercare ulteriori informazioni elettrotecniche su di essi.

Test con un multimetro: Nei casi in cui le marcature possono risultare dubbie, un multimetro, se commutato in modalità diodo, è in grado di stabilire con certezza l'anodo e il catodo.

Pacchetti LED speciali (ad esempio, COB, ad alta potenza)

I COB (CHIP ON BOARD) e i LED ad alta potenza sono alcuni dei pacchetti specializzati sempre più diffusi per l'uso in ambito industriale, automobilistico e nella tecnologia dell'illuminazione. Una cosa da notare su questi tipi di LED è che la polarità può essere difficile da determinare e bisogna fare attenzione nel cercare di individuarla:

Marcature stampate: Ogni volta che su una scheda c'è una scritta + o -, indica che ci sono piazzole di connessione disponibili. Spesso sono i LED COB ad essere contrassegnati con il timbro.

Polarità del connettore: Altre volte i LED ad alta potenza sono disponibili sotto forma di moduli e dissipatori già montati e uniti, dove i contatti di collegamento sono dotati di etichette agli estremi.

La forma delle pastiglie: Nei dispositivi LED ad alta potenza con pad nudi, il pad più grande è spesso il catodo e quello più piccolo è l'anodo.

Test del multimetro: Come nel caso dei LED SMD, in assenza di marcature, la polarità del LED SMD può essere controllata con un multimetro.

L'installazione corretta dei pacchetti LED e la loro corretta polarità sono fondamentali per garantire il funzionamento ottimale dei LED. Utilizzando dei multimetri per differenziare le marcature dei LED sui diversi tipi, che si tratti di pacchetti a foro passante, a montaggio superficiale o addirittura COB, le possibilità di inconvenienti si riducono notevolmente. Dal momento che prenderete queste precauzioni, ci assicureremo di evitare gli inconvenienti e di garantire che tutto funzioni in modo efficiente. I LED COB e SMD di altissima qualità di Wosen hanno un'eccellente luminosità e un'illuminazione uniforme per una facile integrazione negli apparecchi esistenti. I nostri prodotti personalizzabili sono ideali per qualsiasi forma di architettura e facilitano l'installazione.

Pensieri finali

Saper identificare i terminali positivi e negativi dei LED è un'abilità fondamentale per chiunque lavori con questi componenti versatili. Che si tratti di un hobbista che armeggia con semplici circuiti o di un professionista che progetta complessi sistemi di illuminazione, la comprensione della polarità dei LED è fondamentale per la buona riuscita dei progetti e per evitare danni ai componenti.

I multimetri, gli involucri dei LED, i marcatori dei conduttori e le invenzioni sulla lunghezza ci hanno aiutato a scoprire quale lato del LED è negativo o positivo, e abbiamo discusso la risoluzione dei problemi di multipli presentati derivanti da segni di polarità in più punti su più pacchetti di LED.

La chiave è essere in grado di assemblare le informazioni diffuse durante la riunione, come l'osservazione ravvicinata delle cose e le specifiche di produzione. Applicando costantemente le conoscenze sull'identificazione positiva e negativa dei LED, è possibile garantire che i progetti basati sui LED brillino e funzionino correttamente. Con la continua evoluzione della tecnologia LED, rimanere informati sulle considerazioni relative alla polarità rimarrà un aspetto essenziale per lavorare con queste efficienti sorgenti luminose. Con gli affidabili LED di Wosen, potete identificare con sicurezza la polarità e garantire un'integrazione perfetta, rendendo i vostri progetti di illuminazione più efficienti e senza problemi.