Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik defekte LED erkennen bei Selbsttest


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von Stefan X. (avrpf)


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Hallo,

wie kann ich feststellen ob eine LED bei einem Selbsttest noch in 
Ordnung oder defekt ist. Kann es sein dass eine LED Strom zieht ohne zu 
leuchten?

Danke
Stefan

von STK500-Besitzer (Gast)


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>Kann es sein dass eine LED Strom zieht ohne zu leuchten?

Im ungünstigen Fall schon. Dann ist sie so ungünstig durchgebrannt, dass 
sie einen Kurzschluß erzeugt. Den kann man dann aber in beide Richtungen 
messen...

von Falk B. (falk)


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@ Stefan X. (avrpf)

>Ordnung oder defekt ist. Kann es sein dass eine LED Strom zieht ohne zu
>leuchten?

AFAIK ja.

MfG
Falk

von Gast (Gast)


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wenn du wirklich sicher gehen willst modulierst du der LED ein Signal 
auf und liest es über einen Fototransistor oä. wieder ein. Nur die Frage 
ob sich der ganze Aufwand lohnt. So oft gehen LED´s nicht kaputt;-)

von Helmut (Gast)


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üblicherweise sollte eine LED bei Stromdurchfluß leuchten; wenn sie nich 
leuchtet ist sie defekt oder sie strahlt im nicht sichtbaren Bereich.

Versuchs mal mit einer Webkamera im Dunkeln!

von STK500-Besitzer (Gast)


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http://cs.nyu.edu/~jhan/ledtouch/index.html
http://www.trnmag.com/Stories/2004/122904/LED_array_turned_into_touch_button_Brief_122904.html

Irgendwo gab es im Netz auch noch eine Beschreibung, wie das 
funktioniert.
Bei den "Geocachern" meine ich...

von Johannes M. (johnny-m)


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Helmut wrote:
> üblicherweise sollte eine LED bei Stromdurchfluß leuchten; wenn sie nich
> leuchtet ist sie defekt oder sie strahlt im nicht sichtbaren Bereich.
>
> Versuchs mal mit einer Webkamera im Dunkeln!
Bei einem Selbsttest geht es i.d.R. darum, dass das betreffende Gerät 
selbst feststellt, ob alle Lampen i.O. sind. Und das geht mit ner 
Webcam eher schlecht.

Beim "echten" Selbsttest werden alle vorhandenen Lampen (LEDs) auf 
einmal, in Gruppen oder einzeln eingeschaltet und anhand des fließenden 
Stroms festgestellt, ob eine oder mehrere defekt sind, was sich dadurch 
ausdrückt, dass weniger Strom fließt als normalerweise müsste. Deshalb 
ja auch die Frage vom OP, ob eine LED, die nicht mehr leuchtet, trotzdem 
noch Strom ziehen kann.

Zum Thema: Möglich ist es, allerdings brennen LEDs eher selten wirklich 
durch, und wenn sie es tun, dann leiten sie i.d.R. nicht mehr (Bonddraht 
verglüht o.ä.). LEDs können einiges ab, auch kurzzeitig höhere Ströme. 
Was passiert, wenn eine LED durch Degeneration/Alterung stirbt 
(Nachlassen der Leuchtkraft mit der Zeit), weiß ich nicht. Bis eine LED 
gar nicht mehr leuchtet, dürfte allerdings vermutlich auch die 
Lebensdauer des betreffenden Gerätes vorbei sein.

von Helmut (Gast)


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Soory Stefan, nicht genau gelesen.

Dann hilft nur der Luxmeter.

von Falk B. (falk)


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Vor allem LEDs in einem Selbsttest zu testen ist reichlich sinnfrei. Die 
müssen bestenfalls bei der Warenendprüfung getestet werden, kurz bevor 
das Gerät die Produktion verlässt. Das wars.

MFG
Falk

von AVRFan (Gast)


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>wie kann ich feststellen ob eine LED bei einem Selbsttest noch in
>Ordnung oder defekt ist. Kann es sein dass eine LED Strom zieht ohne zu
>leuchten?

Wie Du schon erzählt bekommen hast: Viel Sinn macht es nicht, weil LEDs 
ja keinen Glühfaden haben, der nach 10000 Stunden (Beispielwert) Betrieb 
durchbrennt.

Falls es aber doch unbedingt nötig ist, hier eine theoretische 
Möglichkeit: Der µC schaltet die LED kurz ein und misst ihre 
Durchflußspannung über den ADC (Du benötigst also pro zu prüfender LED 
zwei µC-Pins).  Wenn die LED z. B. rot ist und die Spannung zu was 
deutlich anderem als ca. 1.6 V gemessen wird, stimmt irgendwas nicht. 
Liegt die Spannung umgekehrt bei 1.6 V, kannst Du davon ausgehen, dass 
die LED intakt ist.  Beachte, dass die Durchflussspannung typabhängig 
ist (gelbe LED: ca. 2.0 V, weiße LEDs um 3 V etc.).

von Helmut (Gast)


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"Liegt die Spannung umgekehrt bei 1.6 V, kannst Du davon ausgehen, dass
die LED intakt ist."

Bestimmt nicht!

von Johannes M. (johnny-m)


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@AVRFan:
Ist doch Mega-umständlich! Die einfachste Methode ist das sukzessive 
Einschalten aller LEDs, wobei jeweils (über einen Shunt in der 
gemeinsamen Versorgungsleitung) der Strom erfasst wird. Ist eine LED 
kaputt (oder Wackelkontakt, kalte Lötstelle o.ä.), dann fließt eben kein 
Strom und das lässt sich (evtl. sogar ganz einfach über einen 
Komparator) feststellen. Braucht nur einen gemeinsamen Anschluss für 
alle LEDs. Steht übrigens ansatzweise schon weiter oben...

EDIT:
Die Detektierung defekter Anschlüsse der leuchtmittel bei Geräten, die 
u.U. im Betrieb mechanischer Belastung (Vibrationen o.ä.) ausgesetzt 
sind, wäre z.B. ein Anwendungsfall, der zumindest sinnvoll wäre, v.a. 
dann, wenn es sich um sicherheitsrelevante Leuchtmittel handelt.

von Hauke R. (lafkaschar) Benutzerseite


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Ich denke auch, es ist sehr selten, dass LEDs so kaputt gehen, dass sie 
intern  intern einen Kurzen bilden, wenn dann leiten sie garnicht mehr. 
Aber über das gezielte einschalten einzelner LEDs sollte man sogar 
diesen fall abdecken können, da die LED dann einen höheren Strom ziehen 
sollte.

Ich habs auf jeden fall noch nciht erlebt, dass eine LED intern nen 
kurzen hatte.

von Benedikt K. (benedikt)


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Bei billigen weißen und blauen LEDs habe ich es schon erlebt, dass die 
LEDs sich elektrisch normal verhalten, eine LED ausgeht, aber die 
anderen weiterleuchten (Reihenschaltung). Ab und zu ging die LED auch 
wieder an. Der Spannungsabfall an der LED hatte sich dabei kaum 
geändert.

Weiterhin kann es vorkommen, dass manche LEDs unterhalb einer bestimmten 
Stromes garnicht leuchten, und dann ab einem bestimmten Wert plötzlich 
in voller Helligkeit erstrahlen.

von AVRFan (Gast)


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@Johannes:

>Die einfachste Methode ist das sukzessive
>Einschalten aller LEDs, wobei jeweils (über einen Shunt in der
>gemeinsamen Versorgungsleitung) der Strom erfasst wird.

OK.

>Ist eine LED
>kaputt (oder Wackelkontakt, kalte Lötstelle o.ä.), dann fließt eben kein
>Strom und das lässt sich (evtl. sogar ganz einfach über einen
>Komparator) feststellen. Braucht nur einen gemeinsamen Anschluss für
>alle LEDs.

Gut, aber was ist, wenn die LED - aus welchem Grund auch immer - 
kurzgeschlossen ist? Dieser (zugegeben sehr unwahrscheinliche) Fall wird 
durch meine Lösung i. Ggs. zu Deiner abgedeckt.

@Helmut:

>Bestimmt nicht!

Mit welcher Begründung?

von Stefan X. (avrpf)


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Die LED kann in meiner Umgebung durch mechanische Einflüsse defekt 
gehen, z. b. wenn da was rauffällt (ist blöd, ist aber so).

Und jetzt kommt mir nicht mit Schutzgitter oder so!

Also, LED kann halt doch kaputt gehen auch wenn Sie ein längeres 
Haltbarkeitsdatum hätte und bei einer Endkontrolle bestanden hätte.

Wie kann ich den Strom zwischen LED und VCC messen lassen? Shunt?

Achja, die LEDs sind weit gestreut in einem -sagen wir mal goßen Raum-, 
da ist nix mit optischer Überwachung.

Danke
Stefan

von D. W. (dave) Benutzerseite


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Consumer-Geräte lassen doch beim System-Start immer alle LEDs mal 
blitzen. Entweder gewollt oder ungewollt. Da die ja eigentlich so 
sellten "durchbrennen", dürfte das eigentlich reichen, wenn nicht alle 
leuchten, weiß der Benutzer, dass nicht alle gehen.
Setzt voraus, dass es einen Benutzer gibt.
---
Edith:
Könntest ja auch den Fotostrom (oder Spannung?) messen, Kapazität dürfte 
bei langen Leitungen eher unangebracht sein, sowas hatten wir vorher 
aber schon.

von Stefan X. (avrpf)


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Also, es geht um LED-Leisten mit einer Länge von ca. 8 Meter. In diesem 
Raum sind ca. 8 von diesen Leisten. Ich wollte nun beim Einschalten alle 
LEDs einzeln einschalten und den Strom messen. Deshalb auch meine Frage 
ob LEDs wenn hin auch Strom ziehen können. Habe da dunkel was in 
Erinnerung.

Die LEDs befinden sich unter einer Abdeckung, trotzdem kommt es immer 
mal wieder vor dass Sie durch äußere Einflüsse beschädigt werden. Es 
handelt sich auch um ca. 160 LEDs die überwacht werden müßten. Ein 
Selbsttest bei dem alle LEDs nacheinander geprüft werden ist kein 
Problem. Muß nur automatisch erfolgen.

von David (Gast)


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würd mich jetzt interessieren was du unter äusseren einflüssen 
verstehst... feuchtigkeit? mechanische belastung? muss ja was gröberes 
sein, wenn du die LED's dauernd zerstörst... oder ist die ansteuerung 
nicht optimal?

von Willi (Gast)


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>Dann hilft nur der Luxmeter.

Ja, aber wie stellt man per Selbsttest fest,
ob der Luxmeter noch OK ist ?

MfG Willi

von Knut B. (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite


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Die einzige Möglichkeit, eine LED auf Funktion zu prüfen, ist eine 
optische Meßeinrichtung mit einem Lichtmengensensor pro LED als 
Gegenstelle. Andere Möglichkeiten gibt es definitiv nicht. Da muß man 
auch nicht weiter diskutieren. Messungen des aufgenommenen Stromes sind 
nur Indiz, kein Beweis.

von Stefan (Gast)


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Mach es doch nicht so kompliziert.
Nimm einen Treiber für 16 LED's, der auch über eine Diagnose verfüget.
Der AS1112, von www.austriamicrosystems.com, treibt 16 LED, wird seriell 
angesteuert - was sich bei Deinen Lichtleisten ja geradezu anbietet- und 
diagnostiziert jede einzelne auf Unterbrechung oder Überstrom. Kostet 
auf'm Gurt ~0.99€ das Stück.
Wenn Du einen TLD5922 von www.TI.com verwendest, kannst Du digital auch 
noch die Helligkeit für jede einzelne LED einstellen. Kostet übrigens 
~1.49€ pro Stück.

Billiger wirst Du das diskret in keinem Fall hinbekommen ;)


Gruß, Stefan


---

von Hannes (Gast)


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Kleine Korrektur:
Das Teil von TI heißt TLC5922 (nicht TLD)
http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/tlc5922.html

von Stefan (Gast)


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Ja genau, danke ... hatte versucht, das Datenblatt auf dem 
Nachbar-Schreibtisch zu entziffern - war mir aber ursprünglich ganz 
sicher gewesen ;)

von TOM (Gast)


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>> Mach es doch nicht so kompliziert.

Es geht nur mit optischer überwachung und das ist kompliziert. Alle 
anderen diskutierten Methoden über Strommessung sind blödsinn, da sie 
nur einen Teil der möglichen Fehler abdecken.

von Falk B. (falk)


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@ Stefan X. (avrpf)

>Die LEDs befinden sich unter einer Abdeckung, trotzdem kommt es immer
>mal wieder vor dass Sie durch äußere Einflüsse beschädigt werden. Es

Gehen wir mal davon aus, dass die Schaltung die LEDs mit korrektem Strom 
betreibt und sie darduch nicht signifikat altern. Gehen wir weiter davon 
aus, dass sie wasserdicht verbaut sind. Dann bleibt als einzige 
Fehlerquelle praktisch nur noch ein starke mechanische Beschädigung mit 
Abreissen der Kontakte. Das kann man wie beschrieben über den Strom 
messen. Fettig.

MfG
Falk

von Stefan X. (avrpf)


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Ich will Euch ja nicht den Spaß am grübeln verderben aber es ist einfach 
so dass auf die LEDs die unter einer Schutzleiste angebracht sind etwas 
darauf fallen oder jemand darauf rum hüpfen kann - auch wenn die 
Schutzleisten das abkönnen müßten und es verboten ist.

Da es pro 1/2 Meter jeweils 3 LEDs sind (RGB) stört es wenn eine LED 
ausfällt da die Farben dann nicht mehr stimmen (so ähnlich wie ein 
Pixelfehler nur wesentlich größer).

Die Lösung mit dem AS1112 würde mir schon gut gefallen. Allerdings 
existiert die Ansteuerung der LEDs mit PWM und so schon. Wollte also nur 
noch wissen wie man das feststellen kann wenn ne LED ausfällt. Ohne 
Optik!!!

Sorry, wollte nix kompliziert machen. Habe ja nur gesagt dass die LEDs 
halt doch kaputt gehen können ;-) Außerdem herrschen hier ständige 
Erschütterungen. Weiß ja nicht ob das auch ne Rolle spielt.

von HildeK (Gast)


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Nun, LEDs sind ja da, weil sie einer anschaut bzw. anschauen soll. Also, 
die 0.2%, bei denen die LED die richtige Spannung hat und nicht 
leuchtet, die wird halt dem Benutzer in die Verantwortung gegeben. Ich 
gehe mal davon aus, dass bei der Herstellung die LED noch in der 
richtigen Farbe geleuchtet hat und dies dort auch geprueft wurde.
Ansonsten, auch eine Spannungsmessung gibt Aufschluss. Bei einer LED 
z.B.:
- Sollspannung, z.B. 1.6V --> alles ok.
- Spannung 0V oder deutlich unter 1.6V --> Kurzschluss
- Spannung nahe Ub --> Unterbrechung, bei den genannten Erschuetterungen 
am Wahrscheinlichsten.
In diesen Fällen wäre ein Selbsttest auch nicht mehr ganz sinnfrei.
Kann man damit leben? Musst du wirklich 100% Abdeckung haben fuer die 
Fälle, die nur sehr selten vorkommen? Jede Perfektion hat dann ein Ende, 
wenn man nicht mehr Geld/Aufwand spendieren möchte. Es gibt immer nicht 
abfangbare Fehlerfälle, sonst wuerden auch keine Garantien notwendig 
sein oder Flugzeuge abstuerzen ...

von juppi (Gast)


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sollen alle leuchtdioden einzeln angesteuert werdeden (160)
wie hoch anliegende spannnung
welche treiber (fluß-u)
bei minimal möglicher U sollte es möglich sein.
unterbrechung /kurzschluß

von Stefan X. (avrpf)


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@juppi,

die leds werden theoretisch einzeln ansteuerbar (über 12er gruppen). Die 
Spannung ist im Prinzip verschieden, da mit verschiedenfarbigen LEDs 
gearbeitet wird, aber innerhalb eines "Arrays" gleich.

Also nachdem das nun wohl nicht so einfach ist lass ich es wohl bleiben 
und beim Selbsttest-Programm muß halt dann jemand rumlaufen und die LEDs 
angucken ob ok oder nicht.

Danke für Eure Antworten
Stefan

von Hauke R. (lafkaschar) Benutzerseite


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Ich denke ja ma die LEDs werden alle mit gleichem Strom betrieben, also 
vergiss die Spannung und miss den Strom ... (wurde aber weiter oben 
schon erwähnt)

von Helmut (Gast)


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Genau rumlaufen und gucken ist die beste Lösung.
Und wieder ist eine Computer-Experten-Stelle mit einem hochrangigen 
Mitarbeiter besetzt worden(1-Euro Jobber)und die Arbeitslosenzahl 
gesunken.
Hätte man ja gleich draufkonnen können.

von UBoot-Stocki (Gast)


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Hi,

früher gab es bei medizinischen Geräten eine "Test-Taste". Beim Drücken 
leuchteten alle Kontrollampen auf - Ähnlich wie beim Auto beim Zündung 
einschalten. Vielleicht ist das ja die einfachste und sicherste 
Methode...

Gruß

Andreas

von Knut B. (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite


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Vielleicht wäre die beste Lösung, die LEDs wirklich zu schützen, indem 
man sie in transparente, dauerelastische Vergußmasse eingießt und somit 
die Erschütterungen und Tritte von den LEDs und Platinen / Verdrahtung 
fernhält.

von juppi (Gast)


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Kontrolliere einmal

---------------------------------------------(+)
                    R 1               R 160
                    LD1               LD160
            D1       \                  \
          --<------ TR1           /---tr160
AD Cotr./                        /
------------<-------------------/
      /  D160
   R10k
    /
-----------------------------------------------(-)

wenn alle tr schalten  (LED ein)
TR1 aus  wenn LED1 Kurzschluß
            nur U-abfall über D1  (idealisiert)
         wenn LED1  offen
            durch R 10k  gegen masse  0V (idealisiert)

Controller AD eingang messen
die Unterschiedlichen LED (U) werden durch meßroutine des Controllers
getestet.
Tr1 aus  spannung messen (passend minimierte Vergleichswerte speichern

Für den ersttest nur auf offen testen.
wenn alle OK dann programm.

wenn die grund Idee richttig ist ,gibt es bestimmt noch varianten.

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