Jump to content

    
Sign in to follow this  
Barracuda82

Старение светодиода

Recommended Posts

Добрый день, коллеги.

Занимаюсь сейчас одним проектом с участием светодиодов. Меня интересует такой вопрос - как меняется ВАХ светодиода в зависимости от наработки? Судя по этой статье - http://www.kit-e.ru/assets/files/pdf/2007_05_59.pdf - при постоянстве тока, прямое падение напряжение на светодиоде будет уменьшаться, а равно с ним и КПД. Так ли это? Если у кого-то из форумчан был такой опыт, поделитесь, пожалуйста. Рабочий режим работы светодиодов находится в пределах допустимого, по температуре окр. среды тоже все в порядке.

С уважением, Виталий.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Светодиод - токовый прибор. Его нужно питать током. По поводу прямого падения напряжения можно сказать, что очень трудно купить

недорогие белые светодиоды с заданым падением. Как правило есть очень существенный разброс.

Можете подробнее сформулировать свои опасения, а то не совсем понятно в чем суть? Хотя бы цвет светодиодов. А то с белыми у нас самая большая

проблема - при деградации они начинают хаотично мигать. Причем, что дешевый китай, что дорогущие CREE - без разницы.

До этого я думал, что светодиоды бессмертные и постепенно просто теряют яркость.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Светодиод - токовый прибор. Его нужно питать током. По поводу прямого падения напряжения можно сказать, что очень трудно купить

недорогие белые светодиоды с заданым падением. Как правило есть очень существенный разброс.

Можете подробнее сформулировать свои опасения, а то не совсем понятно в чем суть? Хотя бы цвет светодиодов. А то с белыми у нас самая большая

проблема - при деградации они начинают хаотично мигать. Причем, что дешевый китай, что дорогущие CREE - без разницы.

До этого я думал, что светодиоды бессмертные и постепенно просто теряют яркость.

Если кратко, то разрабатывается цифровое табло для индикации времени. В нем будут использованы оранжевые светодиоды, типа таких КИПМ15Л60-Р-5. Висеть это табло будет в людном месте, поэтому желательно поддерживать общий уровень яркости примерно одинаковым. Естественно, что с течением времени светодиоды будут деградировать, а их эффективность падать. Светодиоды соединены последовательно и запитаны от токового драйвера, ток поддерживается постоянный. А суть вопроса в том - как поведет себя ВАХ светодиода в этом случае? Начнет ли увеличиваться суммарное прямое падение напряжения или же наоборот? И насколько значительного изменения можно ожидать? Или не забивать этим голову?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Или не забивать этим голову?

Думаю, что нужно забить. Но не голову.

Даже если Вы узнаете время деградации, то все равно это - статистическая величина. Если можете подставить их больше, но света от каждого брать меньше, то будет лучше, но насколько - вот вопрос.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Могу только поёрнчать-поглумиться: во всё мире стандартный процесс "инфляция" и только в Японии стандартный процесс "дефляция", те японьские светодиоды со временем только набирают силу.

Share this post


Link to post
Share on other sites

При старении в жестких условиях (максимальный ток, недостаточный теплоотвод) в течение почти 3 тысяч часов ВАХ белых светодиодов одного распиаренного российского производителя практически не изменилась. Люминофор весь выгорел, кристалл слегка деградировал, а ВАХ осталась почти такая же. Мерцания я не видел. Правда подключал я их по одному.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Тоже слышал о выгорании люминофора, белых китайских светодиодов.

 

Что, если увеличить надежность и ресурс бОльшим запасом по току / рабочей температуре, обеспечив нужную яркость увеличением количества светодиодов? Если бюджет позволит.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Помимо деградации полупроводника и люминофора, имеет место постепенное уменьшение светопропускания пластиковой линзы над кристаллом. На заре суперярких светодиодов читал исследование Hewlett-Packard (они тогда имели полупроводниковое подразделение). Их линза по расчетам давала 50% ухудшение светопропускания за 11 лет.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Помимо деградации полупроводника и люминофора, имеет место постепенное уменьшение светопропускания пластиковой линзы над кристаллом. На заре суперярких светодиодов читал исследование Hewlett-Packard (они тогда имели полупроводниковое подразделение). Их линза по расчетам давала 50% ухудшение светопропускания за 11 лет.

Вот если бы 11 лет - у нас с трудом год-два работают. Самое печальное - это мигание перед смертью, а затем обрыв.

Т.е. проблема не старения люминофора, т.к. мигает светодиод обычной яркостью.

Частота мигания в определенный момент может зависеть от температуры: погрели - упала, подули - поднялась.

Думали, что рвуться волосинки до кристалла из-за термоциклирования. Но уж очень стабильный процесс выхода из строя.

Провел эксперимент: запаял светодиоды очень аккуратно, чтоб не допустить перегрева корпуса (на длинный выводах).

Если питать током не 20 мА (как рекомендовано), а 40 мА, то спустя всего несколько дней начинают мигать.

Мигать начинает любой белый светодиод, если его нагревать до 100-200 C.

 

Светодиоды других цветов в конце концов уходят в обрыв, причем в момент, когда ток снимается, т.е. при повышенном

токе будет гореть хоть до белого каления довольно долго, но если ток снять, то светодиод уже не загорится. Мигания ни разу не замечал.

Share this post


Link to post
Share on other sites

2 adnega

Уж больно неисправность экзотическая. Не встречал. Если проявляется на светодиодах разных производителей, может, что-то с питанием не так?

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 adnega

Уж больно неисправность экзотическая. Не встречал. Если проявляется на светодиодах разных производителей, может, что-то с питанием не так?

Все переношу эксперименты на эту тему. Как сделаю - результаты опубликую.

Питание разное: есть и источник тока с баластным резистором, есть и честные драйвера светодиодов.

Расчеты токов согласуются с измеренными значениями.

Со светодиодами других цветов такого эффекта не наблюдал.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Увы, столкнулся с аналогичным эффектом моргания в китайском аккумуляторном фонарике. Проявляется при повышенных токах и со временем светодиод отказывает. Может это типа переход в лазерный режим с тепловыми процессами: выплеснулась энергия и за паузу идёт накачка...

Edited by -Mike-

Share this post


Link to post
Share on other sites

Уточнение по причине мигания светодиодов: фонарик был уронен, после появилось мигание. Нарушился тепловой контакт кристалла с подложкой?

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Заранее извиняюсь за длительное молчание в этой ветке. У меня обычные оранжевые 10-мм светодиоды, которые работают на токах, не выходящих за пределы, оговоренные производителем. Собственно интересует поведение ВАХ светодиода во времени (увеличивается или наоборот уменьшается крутизна). Для чего это? Целесообразно ли будет "городить" систему с регулируемым источником питания для стабильной работы светодиодов на весь срок службы? Поясню:

1) Новые светодиоды, Uпр (20мА) = 2В, цепочка из семи последовательных светодиодов, т. е. Uпр_общ = 7х2В = 14В. Добавим падение на драйвере около 1В, итого 15В. Стандартное значение выходного напряжения.

2) Если прямое напряжение на СВ увеличивается со временем, то соответственно будет снижаться остаточное напряжение на драйвере и ниже некоторого значения возможна его неправильная работа. Решение - увеличивать напряжение источника питания сверх 15В при помощи дополнительной схемы слежения.

3) Если прямое напряжение на СВ уменьшается со временем, то наоборот увеличивается падение на драйвере, что в конечно итоге ведет к увеличению тепловыдения микросхемы драйвера, но при надлежащем теплоотводе это не проблема. Никакой дополнительной схемы не требуется.

Вот поэтому и интересуюсь этим вопросом.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this