Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Lebensdauerverlängernde Maßnahmen für Flash-LEDs


von Mann Fred (Gast)


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Ich fahre eine größe Anordnung von LEDs im Flash-Mode (mit 
entsprechendem Überstom) und frage mich, ob jemand Erfahrungen mit 
solchen Anordnungen hat und wie man die Lebensdauer der LEDs verlängern 
könnte.

Bisher angedacht und eingeplant sind Spannungsanstiegsbegrenzung und 
Kühlung.

Es handelt sich um gruppierte Elemente von 64x64 auf einer längeren 
Zeile mit mehreren solcher Einheiten.

Die 64 LEDs sind auf einer gemeinsamen Elektrode, die als Kühlkörper 
wirken könnte.

Was für die Kühlung günstig ist, könnte aus meiner Sicht ein Problem 
werden, wenn die LEDs zu unterschiedliche Kennlinien haben und 
ungleichmäßig Strom aufnehmen.

Wie sichert man das ab?

Eine Idee wäre, Kondensatoren über die LEDs zu schalten, die für gleiche 
Spannungsverhältnisse im Fall dynamischer Ansteuerung sorgen.

Weitere Idee?

von Jörg R. (solar77)


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Manni T. schrieb:
> Ich fahre eine größe Anordnung von LEDs im Flash-Mode (mit
> entsprechendem Überstom) und frage mich, ob jemand Erfahrungen mit
> solchen Anordnungen hat und wie man die Lebensdauer der LEDs verlängern
> könnte.

In dem man die LEDs nicht außerhalb ihrer Specs betreibt, am besten mit 
etwas Reserve.


> Weitere Idee?

In dem man die LEDs nicht außerhalb ihrer Specs betreibt, am besten mit 
etwas Reserve.

von Michael (Firma: HW Entwicklung) (mkn)


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Manni T. schrieb:
> wenn die LEDs zu unterschiedliche Kennlinien haben und
> ungleichmäßig Strom aufnehmen.

Die Lösung nach der Du suchst, scheint eine 'nicht diletantische' 
Ansteuerung zu sein.

A:
Wieso kann bei Dir die LED Kennlinie den fliessenden Strom relevant 
beeinflussen?
Entweder nutzt man Konstantstrom oder eine Spannung + Vorwiderstand die 
groß genug ist damit die LED VF kaum eine Rolle spielt für den Strom.

B:
Wieso ist die Zeit pro LED so kurz beim Multiplexing, das Du einen 
Ansteuerstrom verwendest, der größer ist als der zugesicherte Pulsstrom?

c:
Wieso verwendest Du dann nicht Flash Leds die für hohen Pulsbetrieb 
ausgelegt sind?

Kühlung bringt Dir nix, wenn die LED Pulsweise überfordert wird.
Da hast Du zyklisch starke Erwärmung + Abkühlung + den Stress am 
Bonddraht bzw. der Verbindung zum Die.

Manni T. schrieb:
> Spannungsanstiegsbegrenzung
???
Soll was bringen?
Die Zeit in der Strom fliessen kann noch weiter verringern, damit der in 
der Spitze noch größer werden muss für den gleichen Effektivwert?

Also für eine schlecht designte LED Matrixansteuerung hast Du den Mega 
schnellen Zyng FPGA mit massig Ausgängen gesucht.
Beitrag "schnelles Schalten mit on-Chip-Lösungen"

: Bearbeitet durch User
von Rainer W. (rawi)


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Manni T. schrieb:
> Eine Idee wäre, Kondensatoren über die LEDs zu schalten, die für gleiche
> Spannungsverhältnisse im Fall dynamischer Ansteuerung sorgen.

Ein Kondensator über der LED schluckt/liefert unkontrolliert Strom. Was 
hilft das der LED. Meinst du ernsthaft, dass das für die Belastung der 
LED zuträglich ist?

Auf welcher Zeitskala spielt sich ein Blitz ab (µs, ms, s)?
Wie groß ist der zeitliche Abstand zwischen den Blitzen?
Was sagt das Datenblatt der LEDs zum Pulsbetrieb?

: Bearbeitet durch User
von DSGV-Violator (Gast)


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Das Zauberwort heisst: "LED derating"

https://www.google.com/search?q=LED+derating

Wobei es besser ist, die Frage nach der Lebensdauer des Systems und 
nicht nach der des Bauelementes LED alleine zu stellen. Bspw.: Lot 
verdampft über die Zeit und Temperaturspannungenen wegen zuviel PWM 
lassen Leiterbahnen reissen.

Man könnte auch mal einen Blick in die gängigen MTBF-Berechnungen wefen 
um ein Gefühl vor die verschiedenen Lebensdauer zu bekommen.

Und löetzlich kann nur eun Lauglaufexperiment klare Aussagen bringen, 
also schon mal einen Versuchsaufbau dafür überlegen.

Es gibt auch Evalboards und Appnotes zum design schneller und 
langlebiger LED-Treiber, da eins vom Hersteller der Leistungs-FET dafür: 
https://epc-co.com/epc/products/demo-boards/epc9126

von Mann Fred (Gast)


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Michael schrieb:
> Wieso ist die Zeit pro LED so kurz beim Multiplexing,
Es handelt sich um kein Multiplexing, jedenfalls ist das nicht der Grund 
für den Pulsbetrieb, sondern eine sich bewegende kurze Belichtung.

Jörg R. schrieb:
> In dem man die LEDs nicht außerhalb ihrer Specs betreibt, am besten mit
> etwas Reserve.
Dann bekommt man nicht die erforderliche Dichte in Lumen / qmm. Der 
Betrieb im Flash mode ist ein durchaus gängiger.

Rainer W. schrieb:
> Auf welcher Zeitskala spielt sich ein Blitz ab (µs, ms, s)?
> Wie groß ist der zeitliche Abstand zwischen den Blitzen?
Microsekunden.

von DSGV-Violator (Gast)


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>> Auf welcher Zeitskala spielt sich ein Blitz ab (µs, ms, s)?
>> Wie groß ist der zeitliche Abstand zwischen den Blitzen?
> Microsekunden.

Tastverhältnis 1:1, oder? Anstiegs-/Abklingzeit?

von Andreas M. (elektronenbremser)


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Manni T. schrieb:
> Ich fahre eine größe Anordnung von LEDs

Hast du die an einem Fahrzeug, dann solltest du eventuell die 
Spannungsspitzen berücksichtigen?!

von Rainer W. (rawi)


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Manni T. schrieb:
> Jörg R. schrieb:
>> In dem man die LEDs nicht außerhalb ihrer Specs betreibt, am besten mit
>> etwas Reserve.
> Dann bekommt man nicht die erforderliche Dichte in Lumen / qmm.

Warum geben viele Hersteller dann so etwas wie "Permissible Pulse 
Handling Capability" mit Pulsdauern bis herunter zu Mikrosekunden für 
verschiedene Tastverhältnisse an?
Wenn du die LEDs stärker belasten willst, helfen wohl nur eigene, 
statisch abgesicherte Untersuchungen und/oder ein sehr guter Kontakt 
direkt zum Hersteller.

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