Старение светодиода Опции

[Barracuda82]

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.

[adnega]

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.

[Barracuda82]

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?

[Tanya]

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.

[meloden2]

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.

[Mateshev I.]

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.

[SmarTrunk]

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.

[V_G]

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.

[adnega]

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.

[V_G]

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

[adnega]

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.

[-Mike-]

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...

Сообщение отредактировал -Mike- - Aug 10 2014, 11:07

[adnega]

выплеснулась энергия и за паузу идёт накачка...

Точно нет - во время паузы ток в цепи нулевой.

[-Mike-]

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

[Barracuda82]

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.

[adnega]

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

У меня фонарик имеет несколько режимов работы, в том числе и режим мигания. Может, у вас режим переключился во время падения?

[ZASADA]

делаем светильники. яркость уменьшается, это да. а мигания никогда не наблюдали. может проблема не в светодиодах, а в питании?

[adnega]

делаем светильники. яркость уменьшается, это да. а мигания никогда не наблюдали. может проблема не в светодиодах, а в питании?

Это как? Если имеется ввиду пульсации, то их нет, и мигание случайное от долей герца до нескольких десятков герц.

[-Mike-]

У меня фонарик имеет несколько режимов работы, в том числе и режим мигания. Может, у вас режим переключился во время падения?

Нет, питание светодиода постоянным напряжением от свинцового аккумулятора через ограничивающий резистор.

[shewor]

мигания никогда не наблюдали. может проблема не в светодиодах, а в питании?

Недавно тоже столкнулся с миганием. У меня на даче для аварийного освещения в случае отсутствия электричества на стены наклеены несколько плоских круглых фонариков, уже года 3. Пользуюсь я ими мало, на зиму батарейки вынимаю. В этом году, поставив новые батарейки, обнаружил, что в одном из фонариков один из четырех светодиодов стал мигать. Яркость приборами не измерял, но кажется, что яркость свечения светодиодов приблизительно такая же, как в момент их покупки.

[adnega]

Недавно тоже столкнулся с миганием.

Мы столкнулись год назад, когда массово стали применять белые светодиоды. Интернет гуглил - нигде подтверждения эффекта не нашел.
Может, пришла пора поднять эту темы и расставить точки?! Мигающих светодиодов могу давать на эксперименты килограммами))