HighPower LED defekt bei ZU WENIG Strom

Überspannung (Transienten) können auch LEDs zerstören. Ist das Netzteil "sauber"?

Moin,

Stephan K. schrieb:

Laut Osram Datenblatt dürfen die LEDs auch nur mit mindestens 100mA betrieben werden.

Das glaube ich nicht, Tim.

scnr, WK

Stephan K. schrieb:

Laut Osram Datenblatt dürfen die LEDs auch nur mit mindestens 100mA betrieben werden.

Könntest du dieses Datenblatt bitte verlinken?

Stephan K. schrieb:

Wie kann das sein? welcher Effekt steckt dahinter, dass eine LED bei zuwenig Strom kaputt geht?

Die Ursache weiß ich auch nicht, habe aber selbst auch 9s2p COB-High-Power-LEDs, bei denen einzelne Chips nach einer gewissen Zeit bei sehr kleinen Strömen (<1% Nennstrom) ausgefallen sind. Die restlichen Chips der Ketten arbeiten aber noch und bei höheren Strömen funktionieren die "kaputten" Chips auch wieder mit gleicher Helligkeit.

Und bei den 3s3p 10W-Schrott-LEDs aus China ist dieses Verhalten auch bei größeren Strömen der Normalfall.

Wackelkontakt? LEDs bei eingeschaltetem Netzteil angeschlossen? Dann kann die Ausgangsspannung hochlaufen und bei Kontakt fließt kurz aber heftig ein viel größerer Strom als die 20mA.

Arno R. schrieb:

Die Ursache weiß ich auch nicht, habe aber selbst auch 9s2p COB-High-Power-LEDs, bei denen einzelne Chips nach einer gewissen Zeit bei sehr kleinen Strömen (<1% Nennstrom) ausgefallen sind. Die restlichen Chips der Ketten arbeiten aber noch und bei höheren Strömen funktionieren die "kaputten" Chips auch wieder mit gleicher Helligkeit.

Bonddraht intern abgelöst. Hat mit niedrigem Strom als Ursache nix zu tun.

Stephan K. schrieb:

Laut Osram Datenblatt dürfen die LEDs auch nur mit mindestens 100mA betrieben werden. So etwas haben wir noch nie gesehen bisher.

Das steht sicher nicht als Grenzwert drin, sondern als Bedingung, daß die weiße LED einigermaßen ihre Farbcharakteristik beibehält. Ansonsten ist wohl das Netzteil ein Schrottiges, das offensichtlich einen unsauberen Strom liefertt, oder der einstellbare Stromregler hat nur ein Dreck-Poti, welches bei Kontaktproblemen einen erhöhten Strom liefert.

Am besten Du nennst uns mal den TYP der LED und des Reglers (letzteres mit Schaltplan, falls das Eigenbau ist).

Irgendwo gab es mal diesen Beitrag:

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Bitte steinigt mich nicht das ist eine ernst gemeint Frage

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Gibt es einen minimalen Strom für eine LED ? Ich hätte jetzt gewettet

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NEIN. Aber ich habe mir grad LED's bei Reichelt bestellt und sehe mir

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die Datenblätter an. Da steht minimaler Durchlassstrom IF = 100mA

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Ich dachte erst, man hätte sich vertan, aber im Diagramm steht extra:

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Do not use current below 100mA

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Wie darf ich das den deuten ?

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Ich habe soeben eine Rückmeldung von Osram bekommen bezüglich des

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Minimalstromes, die Euch nicht vorenthalten möchte:

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Vielen Dank für Ihre Anfrage.

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Grundsätzlich hat jede LED einen Minimalstrom bei dem sie anfängt zu

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leuchten. Diese Einschalt-/Abschalt-Schwelle ist LED spezifisch, die

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genauere Grenze wird durch nichtstrahlende Rekombination (im p-n

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Übergangbereich) und Dunkelstrom definiert.

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In der Praxis heißt das, dass sich mehrere Bauteile der LV T5AM

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unterhalb von 100mA sehr unterschiedlich verhalten können. Während

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oberhalb von 100mA die Kennlinien für Bauteile aus dem gleichen Bin

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sehr ähnlich verlaufen, kann dies bei kleinen Strömen sehr stark

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variieren. Ich kann also schlecht vorhersehen wie hell z.B. ein

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Bauteil bei 20mA ist. Je geringer der Strom ist, desto größer

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ist die Streuung. Daher empfehlen wir den Betrieb von High Power LEDs

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nicht bei sehr kleinen Strömen.

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Das Bauteil wird aber durch kleine Ströme nicht beschädigt!

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Siro

Edit: https://dammedia.osram.info/media/resource/hires/osram-dam-14279346/Lebensdauer%20und%20Zuverl%C3%A4ssigkeit%20von%20LEDs.pdf

Jens G. schrieb:

Bonddraht intern abgelöst. Hat mit niedrigem Strom als Ursache nix zu tun.

Es sind je 9 LEDs in Reihe. Wenn sich bei einer der Bonddraht ablöst, fällt die ganze Kette aus, was aber nicht der Fall ist.

Im Anhang mal so eine LED mit 2 verschiedenen Strömen. Es sind in beiden Strängen jeweils die erste und letzte LED bei sehr wenig Strom aus. Bei etwas mehr Strom gehen die wieder an. Vor ein paar Jahren waren es nur die LEDs am Anfang der Kette.

Arno R. schrieb:

Jens G. schrieb:

Bonddraht intern abgelöst. Hat mit niedrigem Strom als Ursache nix zu tun.

Es sind je 9 LEDs in Reihe. Wenn sich bei einer der Bonddraht ablöst, fällt die ganze Kette aus, was aber nicht der Fall ist.

Im Anhang mal so eine LED mit 2 verschiedenen Strömen. Es sind in beiden Strängen jeweils die erste und letzte LED bei sehr wenig Strom aus. Bei etwas mehr Strom gehen die wieder an. Vor ein paar Jahren waren es nur die LEDs am Anfang der Kette.

Dann haben die eben unterschiedliche "Startspannungen", was sich mit der Zeit bei Bestromung auch ändern kann, oder Verschleiß des Floureszenzstoffs. Aber die ändern sich ganz gewiss nicht einfach nur speziell bei zu geringem Strom.

Jens G. schrieb:

Dann haben die eben unterschiedliche "Startspannungen"

Die LEDs in den Ketten laufen alle mit dem gleichen (Konstant-) STROM, die Flußspannung spielt dabei keine Rolle.

oder Verschleiß des Floureszenzstoffs.

Dann müsste ja wenigstens das blaue Licht der LED zu sehen sein.

Aber die ändern sich ganz gewiss nicht einfach nur speziell bei zu geringem Strom.

Na wie du meinst...

Bauform B. schrieb:

Do not use current below 100mA

Genau das meine ich! Die Antwort von Osram macht Sinn und hätten wir auch so gedacht.

Wir nutzen den Regler https://www.opto-e.com/de/produkte/ltic-series/LTICGR1000-D1

Der ist natürlich getaktet, aber angeblich auf 200mA per DIP-Schalter begrenzt. Oszilloskop zeigt keine Spitzen an. Wir betreiben aber bei typischerweise 20mA

Stephan K. schrieb:

Laut Osram Datenblatt dürfen die LEDs auch nur mit mindestens 100mA betrieben werden.

... wenn die im Datenblatt spezifizierten Werte (Farbtreue, Abstrahlwinkel, Homogenität, usw.) eingehalten werden sollen.

Aber weil auf dem Weg "von stromlos bis 100mA" zwingend auch weniger als 100mA fließen müssen, wird die LED das auch überleben. Sonst müsste eine Flankensteilheit für den Stromanstieg bis 100mA spezifiziert werden.

Stephan K. schrieb:

Wir nutzen den Regler https://www.opto-e.com/de/produkte/ltic-series/LTICGR1000-D1 Der ist natürlich getaktet, aber angeblich auf 200mA per DIP-Schalter begrenzt. Oszilloskop zeigt keine Spitzen an. Wir betreiben aber bei typischerweise 20mA

Schon mal sehr spannnend, wenn du eine Schaltung im 1%-Bereich ihres "nennwerts" (hier 2A) betreibst.

Stephan K. schrieb:

denn wir haben mittlerweile 3 defekte LEDs, die mit einem einstellbaren LED-Stromregler betrieben wurden, der ca. 20mA liefert.

Welche Versorgungsspannung bekommt das Ding? Klemmst du die LEDs auch mal ohne Ausschalten "unter Spannung" an und ab? Welche Leerlaufspannung hat die KSQ?

Arno R. schrieb:

Die LEDs in den Ketten laufen alle mit dem gleichen (Konstant-) STROM,

Richtig; und der fließende Strom bestimmt dann gemäß der Kennlinie (die aber eben Exemplarstreuungen unterliegt) die Flußspannung, die folglich bei jeder LED anders sein kann.

die Flußspannung spielt dabei keine Rolle.

Um überhaupt zu leuchten muß die Flußspannung aber einen gewissen Mindestwert erreichen, der primär von der Farbe und Halbleiterstruktur abhängt.

Wenn Du den Strom durch mehrere in Serie geschaltete LEDs langsam genug hochdrehst, findest Du bei jeder Kette so einen Übergangsbereich, in dem einige schon leuchten und andere noch nicht.

Michi S. schrieb:

die Flußspannung spielt dabei keine Rolle.

Um überhaupt zu leuchten muß die Flußspannung aber einen gewissen Mindestwert erreichen, der primär von der Farbe und Halbleiterstruktur abhängt.

Ja, das ist ja klar. Ich meinte damit, daß sich die Flußspannung der LED eben in jedem Fall auf ihren individuellen Wert einstellen kann.

Wenn Du den Strom durch mehrere in Serie geschaltete LEDs langsam genug hochdrehst, findest Du bei jeder Kette so einen Übergangsbereich, in dem einige schon leuchten und andere noch nicht.

Das weiß ich. Bei diesen LEDs aber hat sich das Verhalten mit der Zeit gravierend geändert. Als die neu waren, leuchteten alle Chips vollkommen gleichmäßig, auch beim geringsten Strom. Nach einiger Zeit ist dann bei einer Kette der erste Chip bei kleinen Strömen ausgefallen, etwas später dann bei der zweiten Kette das gleiche. Nun, noch später, sind 2 weitere Chips bei kleinen Strömen aus.

Stephan K. schrieb:

Die Antwort von Osram macht Sinn

Richtig, das tut sie. Du hast auch den letzten Satz der Antwort gelesen?

Stephan K. schrieb:

Der ist natürlich getaktet, aber angeblich auf 200mA per DIP-Schalter begrenzt. Oszilloskop zeigt keine Spitzen an.

Dann ist er wohl doch nicht getaktet oder das Oszi viel zu langsam (eingestellt), sonst müßtest Du zumindest das Takten sehen.

Stephan K. schrieb:

Wir nutzen den Regler https://www.opto-e.com/de/produkte/ltic-series/LTICGR1000-D1 Der ist natürlich getaktet, aber angeblich auf 200mA per DIP-Schalter begrenzt. Oszilloskop zeigt keine Spitzen an. Wir betreiben aber bei typischerweise 20mA

Schon mal sehr spannnend, wenn du eine Schaltung im 1%-Bereich ihres "nennwerts" (hier 2A) betreibst.

Stephan K. schrieb:

denn wir haben mittlerweile 3 defekte LEDs, die mit einem einstellbaren LED-Stromregler betrieben wurden, der ca. 20mA liefert.

Welche Versorgungsspannung bekommt das Ding? Klemmst du die LEDs auch mal ohne Ausschalten "unter Spannung" an und ab? Welche Leerlaufspannung hat die KSQ?

Bei dem Regler kann man die Bereiche per DIP-Schalter bestimmen, wir haben den kleinsten = 200mA. Laut Oscar sieht auch alles gut aus. Ich meine die LED wurde nicht bewusst getrennt/angeschlossen. Ist an einem 24V Schaltnetzteil.

Wichtig war mir zu wissen, dass hier sich alle einig sind, dass zu kleiner Strom LEDs nicht zerstören kann :-)

Kennt Jemand ein Stromregler der nicht taktet, auch kein StepDown, etc. ? Also diskret aufgebaut

LM317T.

Klaus.

Arno R. schrieb:

Als die neu waren, leuchteten alle Chips vollkommen gleichmäßig, auch beim geringsten Strom.

Das wären dann also 0+ε fA oder meinst Du doch nur den geringsten Strom, mit dem Du es probiert hast, also vermutlich zumindest im höheren µA Bereich oder gar schon mA?

Arno R. schrieb:

Nun, noch später, sind 2 weitere Chips bei kleinen Strömen aus.

Zum einen würde ich stark vermuten, daß die LED Kennlinien mit der Zeit auch (leicht) variieren, aber auch Deine Konstantstromquelle driftet sicherlich auch etwas. Wenn Du mit dem Strom gerade an der Grenze bist, an der die jeweilige Flußspannung den kritischen Wert überschreitet, dann reichen eben auch solche minimalen Variationen, die sich auf die Helligkeit der bereits leuchtenden LEDs praktisch nicht auswirken.

Stephan K. schrieb:

Kennt Jemand ein Stromregler der nicht taktet, auch kein StepDown, etc. ? Also diskret aufgebaut

Mit einer äußerst primitiven Schaltung habe ich Jahrzehnte meine NiCd-Akkus aufgeladen, 14 Std. mit 1/10 C. Die sah ungefähr aus wie diese:

https://elektronikbasteln.pl7.de/konstantstromquelle-mit-einem-npn-transistor

Heute würde ich einen LM317 nehmen, der kann im TO-220 Gehäuse bis 1,5 A.

Stephan K. schrieb:

Also diskret aufgebaut

Klaus R. schrieb:

LM317T.

Also wirklich diskret ist der zwar nicht, aber definitiv ein reiner Linearregler und völlig taktlos.

Bei nur 20mA schafft er wohl auch noch eine einzelne LED an 24V Eingangsspannung ohne Kühlkörper, aber bei 200mA dauerts nicht allzu lang bis der Übertemperatur-Schutz auslöst.

Michi S. schrieb:

Das wären dann also 0+ε fA oder meinst Du doch nur den geringsten Strom, mit dem Du es probiert hast, also vermutlich zumindest im höheren µA Bereich oder gar schon mA?

Ich meine damit z.B. solche Ströme wie in den Bildern zu sehen. Da erkennt man ja auch, daß die anderen Chips nicht stark unterschiedlich sind. So haben sich im Neuzustand alle Chips verhalten.

Steve van de Grens schrieb:

Das sind keine LEDs, sondern COB.

Ach!?

Arno R. schrieb:

COB-High-Power-LEDs

Steve van de Grens schrieb:

Die Helligkeit (und somit auch deren Alterung) verteilt sich ungleichmäßig, weil dort eine Parallelschaltung aus nicht identischen (schlecht selektierten) LEDs gemacht wurde.

Die Chips sind in Reihe geschaltet... Und schlecht selektiert sind die auch nicht, wie auf den Bildern zu sehen ist.

Ist der L200 it Strombegrenzung nicht sicherer/besser als ein LM317?

https://www.fingers-welt.de/info/L200-Spannungs-Regler.pdf

Wenn man sonst den Poti überlastet und zerstört, raucht einem ja dahinter alles auch ab?

Steve van de Grens schrieb:

Kann man den L200 überhaupt noch kaufen?

Der L200 geht bei 0,38 bis 0,52 Volt am Shunt in die Begrenzung (also recht ungenau). Der LM317 braucht ziemlich genau 1,25 Volt.

Hast deine Spannungsquelle 1,25 Volt "übrig", verglichen mit der Betriebsspannung der LEDs?

Ist anscheinend nur noch über Restbestände kaufbar. Sollten aber reichen :-)

1,25V kann man problemlos entbehren, ja

Rainer Z. schrieb:

Mit einer äußerst primitiven Schaltung habe ich Jahrzehnte meine NiCd-Akkus aufgeladen, 14 Std. mit 1/10 C. Die sah ungefähr aus wie diese: https://elektronikbasteln.pl7.de/konstantstromquelle-mit-einem-npn-transistor

Kommt mir bekannt vor, nur andersherum mit PNP gebaut und anstatt der Z-Diode eine rote LED. Das Gebilde ist erstaunlich stabil und besser als die Stromquellen mit zwei Transistoren.

Steve van de Grens schrieb:

Der LM317 braucht ziemlich genau 1,25 Volt.

Als Referenz, nicht gesamt.

Hast deine Spannungsquelle 1,25 Volt "übrig", verglichen mit der Betriebsspannung der LEDs?

Das genügt nicht, dazu kommt der Spannungsabfall im Regler selbst (Dropout), so dass man um 3 Volt für die KSQ braucht.

Stephan K. schrieb:

1,25V kann man problemlos entbehren, ja

1,25V reichen nicht.

Es bleibt das Problem, dass die Differenz zwischen Netzteil- und LED-Spannung zu Wärme wird. Bei 20mA unproblematisch, bei größerem Strom muß ein Kühlkörper her.

Stephan K. schrieb:

Wir nutzen den Regler https://www.opto-e.com/de/produkte/ltic-series/LTICGR1000-D1

Der "Regler" ist kein Stromregler. Der taktet die Betriebsspannung in voller Höhe durch und entsprechend fließt durch die LEDs ein Strom in unbekannter Höhe!

Manfred P. schrieb:

Das Gebilde ist erstaunlich stabil und besser als die Stromquellen mit zwei Transistoren.

Kostet allerdings ein paar mA mehr als nur den LED Strom, da die Zenerdiode auch noch etwa 5mA schluckt. Ist sicher meist ein erträglicher Preis. Ich frage mich sowieso, warum man für 20mA einen so enormen technischen und finanziellen Aufwand wie der TE betreibt. Diese Dingse von Opto Engineering sind ja sicher nicht gratis erhältlich - und dabei noch nahezu völlig ungeeignet für diesen Zweck. Ehe sich sowas rentiert gegenüber dem gemeinen, freilebenden Vorwiderstand, ist eine Menge Wasser die Wupper runtergeflossen.

ja, wegen Taktung suche ich ja etwas anderes, aber man kann nichts professionelles kaufen! Sollte nicht teurer als 200,- sein.

Wichtig ist: kein Drift und stabil einstellbar. LED muss immer gleich hell leuchten.

Ich frage mich weiterhin, warum 3 LEDs kaputt gegangen sind, obwohl das so ein teurer Regler ist, der vermutlich hundertfach von Industriekunden im Einsatz ist.

Stephan K. schrieb:

der vermutlich hundertfach von Industriekunden im Einsatz ist.

Aber nicht um einzelne High-Power LEDs mit 20mA zu befeuern. 40-Tonner sind im Speditionsgewerbe zu tausenden im Einsatz; um einen Hocker von Ikea heimzubringen aber doch etwas unhandlich.

Stephan K. schrieb:

LED muss immer gleich hell leuchten.

Für den menschlichen Beobachter oder für ein Meßgerät? Außerdem läßt die Leuchtkraft jeder LED mit der Zeit nach; um dich also an immer gleich hell wenigstens im Rahmen des technisch machbaren annähern willst, kommst Du um einen Regelkreis, der die Helligkeit mißt eh nicht herum.

Stephan K. schrieb:

Ich frage mich weiterhin, warum 3 LEDs kaputt gegangen sind, obwohl das so ein teurer Regler ist, der vermutlich hundertfach von Industriekunden im Einsatz ist.

Das ist KEIN Regler sondern ein Steller. Für eine Regelung braucht es, wie schon angesprochen, eine Rückführung. Ich könnte mir vorstellen, dass deine LED locker überleben wenn Du denen einen geeigneten Vorwiderstand spendierst mit dem diese an der angedachten "zu regelnden" Versorgungsspannung dauerhaft überleben so wie es in diesen meterlangen Stripes ebenfalls realisiert ist. Diese sind, um die Größe des Widerstandes zu reduzieren in viele kleine Abschnitte mit jeweils eigenem Vorwiderstand segmentiert und lassen sich mit dem von dir eingesetzten Steller wunderbar in der Helligkeit einstellen.

Wobei: lass mal deine geheimnisvollen LED sehen. Dann kann ich dir sagen ob ich richtig liege oder nicht.

Die LED ist vorgegeben "LR CP7P".

Ich habe mit einem Mega8, einem externen DAC und einer diskreten U/I Wandlerschaltung (von einem Kollegen gebaut) eine wunderbare Regelung der Helligkeit in dem Bereich 20-80mA. Stabil und ohne drift. In einem Kamerabild würde ich einen Helligkeitsunterschied erkennen. Wie viel es in mA sein darf, weiß ich gerade nicht.

Dieser Steller von OPTO ist zB OK. Bis auf dieTatsache, dass er vermutlich schon 3 LEDs gekillt hat. Obwohl er per DIP auf 200mA gesperrt ist und laut Oscar keine Spitzen zu erkennen sind (bei angeschlossener LED, die ja deutlich mehr kann)

Wie auch immer, suche ich jetzt eine erwerbbare Alternative, die nicht taktet, um die Risiken zu minimieren. Denn die LED kann man nicht mal ebend ersetzen.

Stephan K. schrieb:

Laut Osram Datenblatt dürfen die LEDs auch nur mit mindestens 100mA betrieben werden. So etwas haben wir noch nie gesehen bisher.

Wie kann das sein? welcher Effekt steckt dahinter, dass eine LED bei zuwenig Strom kaputt geht?

Datenblatt nicht genau gelesen/verstanden oder unfähiger Datenblatt-Autor/Übersetzer.

Wie ist denn der Wortlaut im Original (also wahrscheinlich im Englischen)?

Danke für deine Nachricht, das Thema zuwenig Strom wurde hier thematisiert:

Bauform B. schrieb im Beitrag #7526377: 31.10.2023 10:51

Es steht eindeutig im Datenblatt "Do not use current below 100mA". Aber OSRAM hat darauf geantwortet, dass die LEDs NICHT kaputt gehen. Wir haben allerdings noch nicht herausgefunden, warum sie dann unter Laborbedingungen doch kaputt gehen. Kann ja nur der Stromsteller sein. Der ist aber eigentlich kein Spielzeug.

Soul E. schrieb:

Der Mindeststrom bezieht sich auf die Einhaltung der spezifizierten lichttechnischen Größen. Wenn Du den unterschreitest weicht die Farbe bzw der Weisspunkt ab, die Lichtverteilung wird inhomogen, und der Zusammenhang zwischen Strom und Helligkeit ist schlecht reproduzierbar. So ist die LED für Beleuchtungszwecke nicht zu gebrauchen.

Kaputt geht da nichts. Zum Testen kannst Du die LED auch mit Mikroampere betreiben.

Full ACK. Ich wette wenn du die LED mit einem reinen Linearregler für die selbe Zeit betreibst, passiert nix. Es liegt am Steller oder dem Netzteil oder...iwo / iwann gibt es da "unschöne Zustände" die die LED stressen.

Klaus.