Светодиоды, Виды отказа Опции

[konstan]

Вопрос заключается в следующем.
Кто знает, достоверно (желательно ссылки), при выходе из строя светодиода как он горит: обрыв в цепи светодиода или КЗ на нем.

Сообщение отредактировал konstan - Aug 28 2009, 13:20

[rezident]

при выходе из строя светодиода как он горит: обрыв в цепи светодиода или КЗ на нем.

А про какие именно светодиоды вопрос? И при каких условиях неисправность возникает. Если LED в пластике и ток ограничен, то обрыв. Для сплавления кристалла (с образованием К.З.) нужны другие условия. При тепловом пробое (типичная причина неисправности) кристалл просто разрушается (распыляется) без образования проводника. В другом случае просто перегорают проводники, соединяющие кристалл и внешние выводы светодиода.

[konstan]

Разрабатывается устройство освещения.
В устройстве около 100 светодиодов.
Светодиоды яркие - но не мощные. Ток 20 ма.

Какие могут быть условия выгорания кристала (с образованием КЗ)- чрезмерный большой прямой ток? Есть какие нибудь ссылки на это дело.

[Aner]

лет 5 назад делали такие осветители 105 штук на пластине, около 1000штук выпущено было. постоянно светят до сегодня.
ни один не сгорел, странно даже как-то. Возможно яркость упала, сказать трудно, не померив не скажешь, а так не заметно.
Пытали светодиоды, повышенным напряжением; нагреваются выводы, затем внутри выгорает контактный продотник у основания кристала, разрыв цепи.
Чтоб закоротило не встретилось такое.

[Белый дед]

Самый распространенный отказ - обрыв термокомпрессии. Причина - термоциклирование и частое включение-выключение.
Фирменные светодиоды на порядок надежнее китайских.

[Designer56]

Они ещё очень не любят перегрева припайке.

[rezident]

Какие могут быть условия выгорания кристала (с образованием КЗ)- чрезмерный большой прямой ток?

Не просто большой ток, а огромный ток, способный (кратковременно) поддержать дуговой разряд. Либо случайность, когда провода отпадут от кристалла и перемкнутся между собой напрямую или через подложку кристалла. Дуговой разряд в обычном светодиоде мне что-то слабо представляется.

[konstan]

Думаю, что для уменьшения числа отказов, связанных с теплопробоем, нужно плавное нарастание тока в светодиоде. Других вариантов не вижу.
С КЗ светодоиодв все понятно - этого не может быть.

Сообщение отредактировал konstan - Aug 28 2009, 17:06

[rezident]

Думаю, что для уменьшения числа отказов, связанных с теплопробоем, нужно плавное нарастание тока в светодиоде.

Для того, чтобы избежать теплового пробоя, не нужно превышать предельных параметров для величин среднего и импульсного токов светодиодов, а при использовании их во всяких уличных табло обеспечить эффективный теплоотвод.

[Dog Pawlowa]

Не просто большой ток, а огромный ток....

На самом то деле не все так просто с максимальным током и смеяться тут большого смысла нет.
Дуга - не дуга, но максимальный ток на скважности 10 нормируется большинством производителей.
Я не знаю, что именно происходит, думаю, что локальные перегревы, приводящие к отказам.

[Белый дед]

Вы будете смеяться еще меньше, если посчитаете температуру кристалла размером 50х50 микрон при токе 100 ма.

Сообщение отредактировал Белый дед - Aug 29 2009, 02:24

[Guest_orthodox_*]

На всякий случай: сверхяркие светодиоды могут пробиваться статикой. КЗ скорее всего не получится, но яркость упадет резко, а на малых токах вообще может перестать светиться. То есть как бы утечка мимо кристалла получается.
Может пробиться и при пайке с незаземленным жалом...Короче, есть смысл такие светодиоды закорачивать и снимать перемычку уже после монтажа. Эффект замечен на синих и зеленых сверхярких.

Обычные светодиоды такого эффекта не имеют, при обратном примерно вольт 50 обратимый пробой и одновременно свечение не обязательно номинального цвета, зато весьма стабильное, хоть и неяркое. Использовалось когда-то для калибровки ФЭУ...

[Dog Pawlowa]

На всякий случай: сверхяркие светодиоды могут пробиваться статикой. ... Эффект замечен на синих и зеленых сверхярких.

И, естественно, на белых, поскольку белый - это синий, но может кто не знает

[Guest_orthodox_*]

И, естественно, на белых, поскольку белый - это синий, но может кто не знает

Я не знал, но интересно... Значит, для естественого белого в фонарике выгодно смешать основные цвета, а не брать белый LED ?

[Herz]

Я не знал, но интересно... Значит, для естественого белого в фонарике выгодно смешать основные цвета, а не брать белый LED ?

Выгодно в каком плане? Если можно взять готовый, то зачем смешивать самому? Вот, выбирайте:
[attachment=35767:OVLEW1CB9.pdf]
Есть, по-моему, и ещё более "тёплые", если нужно.

[rezident]

Есть, по-моему, и ещё более "тёплые", если нужно.

На прошлой неделе случайно попал на встречу с москвичами, которые при поддержке Роснано собираются открыть завод по изготовлению светодиодов в России. Сама фирма зарегистрирована в Финляндии и имеет свои собственные патентованные технологии производства. Но суть не в этом. По упрощенной классификации представителя белые светодиоды делятся на излучающие "холодный белый", "теплый белый" и "естественный белый" свет. Светодиоды "холодного белого" света среди них являются самыми энергоэффективными (максимальный квантовый выход?), но спектр их не нравится потребителям. Светодиоды "теплого белого" света имеют самую низкую энергоэффективность и, несмотря на то, что нравятся потребителям, свет их вроде как не очень полезен человеческому организму. Правда представитель уточнил, что серьезных исследований по этому поводу еще не было. Светодиоды, спектр которых максимально приближен к естественному солнечному, имеют промежуточный результат по энергоэффективности, на зато самую высокую стоимость в производстве. Это я так вспомнил, к слову о необходимости выбора "более теплого".

[Herz]

Ну, наверное, логика проста: выше частота - больше энергия.

Светодиоды, спектр которых максимально приближен к естественному солнечному, имеют промежуточный результат по энергоэффективности, на зато самую высокую стоимость в производстве.

Это странно, ведь различия, скорее всего, лишь в составе люминофора. У производителей, с которыми приходилось работать, стоимость никак не была связана с rank-ом светодиодов по цветовой температуре. Но у отечественных вечно свои проблемы особенности... Может быть, это связано с более точным контролем состава для максимального соответствия "дневному" спектру.

[Guest_@Ark_*]

Извините, может не совсем в тему...
Но меня такой вопрос интересует. Вот сейчас идет "компания" на замену обычных ламп накаливания на "энергосберегающие". Хотя, вроде, все признают, что светодиодные светильники лучше и тех, и других по всем показателям (или я не прав?). Единственный недостаток - высокая стоимость. Но это, наверное, по тому, что нет массового производства таких светодиодных аналогов обычных лампочек. А почему его нет?

[rezident]

У производителей, с которыми приходилось работать, стоимость никак не была связана с rank-ом светодиодов по цветовой температуре. Но у отечественных вечно свои проблемы особенности...

Вы имеете дело только с продажной ценой, но не в курсе о затратах на производство, не так ли? Зачем тогда этот сарказм? К тому же формально та фирма финская, а не российская. Хотя, как я понял, капитал и технологии российские.

Может быть, это связано с более точным контролем состава для максимального соответствия "дневному" спектру.

Я специально технологиями производства белых светодиодов никогда не занимался, а на встрече в общем-то совсем другие вопросы обсуждались - кто кому чем-либо может быть полезен? Так что прокомментировать не могу. Что услышал, то и сообщил.

Хотя, вроде, все признают, что светодиодные светильники лучше и тех, и других по всем показателям (или я не прав?).

Правы. И КПД у светодиодных выше, чем у ламп накаливания и срок службы.

Единственный недостаток - высокая стоимость. Но это, наверное, по тому, что нет массового производства таких светодиодных аналогов обычных лампочек. А почему его нет?

Частично я уже ответил выше, те которые дешевле в производстве не нравятся потребителям, а те которые нравятся, наоборот - дороже. Как я понимаю, для действительно массового перехода нужна ломка стереотипов. Ну и сопоставимость цены при реально лучшем качестве. Москвичи были в курсе этих нюансов.

[Guest_@Ark_*]

Правы. И КПД у светодиодных выше, чем у ламп накаливания и срок службы.

Я так понимаю, что светодиодные много лучше и "энергосберегающих" во всех отношениях? По крайней мере по сроку службы. Тогда непонятно, зачем "агитировать" за массовый переход на "энегосберегайки", если, все равно, через некоторое время, неизбежно придем к светодиодным. Лоббирует кто-то?
P.S. Пытался найти в Москве, в розничной продаже, светодиодный аналог обычной 100-ваттной лампочки на 220В.
Пока безуспешно...

[Herz]

Вот сейчас идет "компания" на замену обычных ламп накаливания на "энергосберегающие". Хотя, вроде, все признают, что светодиодные светильники лучше и тех, и других по всем показателям (или я не прав?). Единственный недостаток - высокая стоимость. Но это, наверное, по тому, что нет массового производства таких светодиодных аналогов обычных лампочек. А почему его нет?

Мне кажется, что не по всем показателям. Например, себестоимость "энергосберегающих" ламп при прочих равных ниже. И простой массовостью производства эту ситуацию, похоже, не переломить.

Вы имеете дело только с продажной ценой, но не в курсе о затратах на производство, не так ли? Зачем тогда этот сарказм?

Вы совершенно правы. Но я полагаю, что "буржуины" умеют считать и не станут продавать более приятные глазу светодиоды себе в убыток.

К тому же формально та фирма финская, а не российская. Хотя, как я понял, капитал и технологии российские.

Это как раз и повод для сарказма, ибо непонятно: если капитал и технологии российские, то для чего фирма "формально финская"? И отчего вдруг именно у российских специалистов затраты именно на этот сорт выше? Просто попахивает так знакомым "особым путём" и желанием попилить бюджет, увести деньги от налогов...

[rezident]

@Ark, ваши вопросы риторические Из серии, зачем нужно было переходить на бессвинцовые технологии, если в тех же автомобильных SLA свинца на порядки больше, чем в микросхемах? Или зачем нужно было подписывать Киотский протокол, если антропологический фактор в глобальном потеплении не доказан? Раз кто-то агитирует за "сберегайки", то значит ему это нужно

[Guest_@Ark_*]

Мне кажется, что не по всем показателям. Например, себестоимость "энергосберегающих" ламп при прочих равных ниже. И простой массовостью производства эту ситуацию, похоже, не переломить

Себестоимость изготовления - не главное, если смотреть на нее в купе со экономичностью и сроком службы.
Насколько мне известно, светодиодные - раза в три экономичнее "энергосберегаек" и примерно на порядок - ламп накаливания. А срок службы - соотвественно, на порядок и на два порядка выше (примерно 100 000 часов).
Может дело в том, что принципиально не хотят производить неперегорающие лампочки, даже если они в 10 раз экономичнее?

[rezident]

Например, себестоимость "энергосберегающих" ламп при прочих равных ниже. И простой массовостью производства эту ситуацию, похоже, не переломить.

Дык и я об этом же.

Вы совершенно правы. Но я полагаю, что "буржуины" умеют считать и не станут продавать более приятные глазу светодиоды себе в убыток.

Конечно же не в убыток, но с меньшей прибылью.

Это как раз и повод для сарказма, ибо непонятно: если капитал и технологии российские, то для чего фирма "формально финская"? И отчего вдруг именно у российских специалистов затраты именно на этот сорт выше?

Финскую "прописку" поясняли тем, что так проще защищать патенты и технологии. Все ж таки ЕС и Россия отличаются в этом плане. Кстати, мотивацию постройки завода именно в России, а не в Китае, опять же объясняли особенностями кражи технологий. В Китае этих заводов "по пять штук на одной улице". Освоил/украл технологию на одном заводе, перешел дорогу и продался подороже на другой завод. А в России даже если украл технологию, то просто пойти с ней некуда - нет таких заводов, куда с ней можно продаться.

Просто попахивает так знакомым "особым путём" и желанием попилить бюджет, увести деньги от налогов...

Ну раз тут Роснано участвует, то даже и не знаю... прямых фактов не знаю, но слухи вокруг нее бродят всякие.

Может дело в том, что принципиально не хотят производить неперегорающие лампочки, даже если они в 10 раз экономичнее?

Такая мотивация и мне тоже приходила в голову неоднократно.

[Евгений Германов...]

Думаю, что для уменьшения числа отказов, связанных с теплопробоем, нужно плавное нарастание тока в светодиоде. Других вариантов не вижу.
С КЗ светодоиодв все понятно - этого не может быть.

А что у светодиода сопротивление в холодном состоянии меньше чем в нагретом? Кз видел сам. Правда в 1 из более чем сотни тысяч светодиодов. Быть может всё.

[Herz]

Может дело в том, что принципиально не хотят производить неперегорающие лампочки, даже если они в 10 раз экономичнее?

И это неудивительно, ведь производитель вечных примусов рискует разорится: их перестанут покупать и денег на развитие просто не останется. Аналогичную ситуацию мы наблюдаем во всём спектре ширпотреба: я уверен, что ничто принципиально не мешает выпускать телевизоры на порядок долговечнее. Это даже не будет заметно дороже. Но тогда, пока мы созреем для покупки новой модели, производитель перестанет существовать.

[DS]

Мне кажется, что не по всем показателям. Например, себестоимость "энергосберегающих" ламп при прочих равных ниже. И простой массовостью производства эту ситуацию, похоже, не переломить.


Вы совершенно правы. Но я полагаю, что "буржуины" умеют считать и не станут продавать более приятные глазу светодиоды себе в убыток.

Это как раз и повод для сарказма, ибо непонятно: если капитал и технологии российские, то для чего фирма "формально финская"? И отчего вдруг именно у российских специалистов затраты именно на этот сорт выше? Просто попахивает так знакомым "особым путём" и желанием попилить бюджет, увести деньги от налогов...

Там по-моему, вся суть в том, что Потанин (или кто-то такой-же) продает государству Австрийскую фирму по продаже китайских светодиодов. Есс-но, 100% попил бабла. Так и финские фирмы могут быть, и с канарских островов, и еще какие угодно. Результат все равно извествен заранее. Ну разве еще все бюджетные предприятия до кучи заставят у этой фирмы светодиодные лампочки по десятикратной цене покупать - я так трактую речь Медведева про запрет лампочек накаливания для продвижения высоких технологий.

Я так понимаю, что светодиодные много лучше и "энергосберегающих" во всех отношениях? По крайней мере по сроку службы. Тогда непонятно, зачем "агитировать" за массовый переход на "энегосберегайки", если, все равно, через некоторое время, неизбежно придем к светодиодным. Лоббирует кто-то?
P.S. Пытался найти в Москве, в розничной продаже, светодиодный аналог обычной 100-ваттной лампочки на 220В.
Пока безуспешно...

Нет. Хорошие люминисцентные лампы имеют КПД больше светодиодов, и могут быть долговечнее (пока, во всяком случае). Для того, чтобы диод был "вечным", его надо эксплуатировать при минимальном перегреве, а тогда он не выходит сверхъярким.

[314]

Была ситуация, когда конденсатор 0.47мкф заряжался до 50В и потом подключался к 3-м последовательным светодиодам. В 70% возникало КЗ в одном из диодов.
А пробовал кто-нибудь посчитать, сколько шт 1Вт белых светодиодов заменяет 100Вт накаливания и цену такой сборки?

[НЕХ]

на коробке от 100Вт лампочки накаливания указано 1340 Лм
четырёхкристальный MCE от CREE порядка 370 Лм при 350 мА

[jam]

Выгодно в каком плане? Если можно взять готовый, то зачем смешивать самому? Вот, выбирайте:
[attachment=35767:OVLEW1CB9.pdf]
Есть, по-моему, и ещё более "тёплые", если нужно.

Интересно про более тёплые - спектр обычных белых довольно полосатый и OVLEW1CB9 тут не исключение. Была идея выравнивать спектр белых добавлением различных цветных - но тут я не в теме.
Как со спектром сейчас дела обстоят?
Лампочки накаливания по спектру мне больше нравятся и пока достойной замены им не вижу.

[Herz]

Интересно про более тёплые - спектр обычных белых довольно полосатый и OVLEW1CB9 тут не исключение. Была идея выравнивать спектр белых добавлением различных цветных - но тут я не в теме.
Как со спектром сейчас дела обстоят?
Лампочки накаливания по спектру мне больше нравятся и пока достойной замены им не вижу.

Не так давно приходилось собирать такой источник подсветки. Состоял из двух вышеупомянутых белых и четырёх 3мм зелёных светодиодов. Как видно, получилось вполне близко с дневному, токи только выставить пришлось эмпирически.
[attachment=35779:Combined_Source.pdf]

Сообщение отредактировал Herz - Aug 30 2009, 17:08

[rezident]

я так трактую речь Медведева про запрет лампочек накаливания для продвижения высоких технологий.

Гм. Я тут тоже натолкнулся на сообщение, что Президент Таджикистана запретил импорт ламп накаливания, а наш президент заявлял, что "в скором времени лампы накаливания могут быть запрещены и в России". Волюнтаризмом попахивает. Хотя и согласуется с моим предположением, что нужна ломка стереотипов при использовании других источников освещения.

Была ситуация, когда конденсатор 0.47мкф заряжался до 50В и потом подключался к 3-м последовательным светодиодам. В 70% возникало КЗ в одном из диодов.

Ну дык я про (дуговой) разряд уже выше писал. Если ток достаточный для быстрого "спекания" кристалла, то может и К.З. возникнуть. При ограниченном токе кристалл успевает "распылиться" без образования К.З.

[Guest_@Ark_*]

... Хотя и согласуется с моим предположением, что нужна ломка стереотипов при использовании других источников освещения.

Вот на Ж/Д, в метро и другом транспорте, относительно недавно, заменили все лампы накаливания в светофорах на светодиоды. А не на какие нибудь "энергосберегающие", заметьте! Причем, по-моему, это было сделано как раз "волевым порядком". И основная причина, как говорят, не в экономии электричества, а том, что процесс замены перегоревшей лампочки стоит много дороже чем она сама...

[Herz]

Вот на Ж/Д, в метро и другом транспорте, относительно недавно, заменили все лампы накаливания в светофорах на светодиоды. А не на какие нибудь "энергосберегающие", заметьте! Причем, по-моему, это было сделано как раз "волевым порядком". И основная причина, как говорят, не в экономии электричества, а том, что процесс замены перегоревшей лампочки стоит много дороже чем она сама...

За границей - уже сравнительно давно. Но тут специфика особая: светофоры по определению работают в ключевом режиме, и тут светодиодам конкурентов нет. А лампочки, в том числе и энергосберегающие, больше всего боятся включений. И чем реже их включаешь/выключаешь, тем дольше они служат.

[jam]

Не так давно приходилось собирать такой источник подсветки. Состоял из двух вышеупомянутых белых и четырёх 3мм зелёных светодиодов. Как видно, получилось вполне близко с дневному, токи только выставить пришлось эмпирически.
[attachment=35779:Combined_Source.pdf]

Судя по спектру ещё и пары красных не хватает. Но ситуация понятна. По лампам накаливания был каталог OSRAM со спектрами, они более резаные(видимо влияет газ в балоне), но вцелом ровней.