IR Leichtdioden Ausfallmechanismus

Moin,

mir ist ein roomba 560 Staubsauger zugelaufen, der sich nur noch im Kreis= dreht. Das ist, wie in einschl=E4gigen Foren nachlesbar, ein g=E4ngiger Fehler. Die Sensoren hinter der Sch=FCrze (die ein Fahren an einen Gegenstand erk= ennen) sind als gekapselte Gabellichtschranken ausgef=FChrt. Diese sollten meiner Meinung nach das "ewige" Leben haben. Die Poster in den Foren berichten nun, das ganz h=E4ufig die IR LEDs ausf= allen, nie die Photodioden/-Transistoren. Gut kann man das mit einem Digitalphotoapparat sehen, wenn man die Sensor= en f=FCr links und rechts gleichzeitig ablichtet, eine der beiden LEDs ist dann merklich dunkler. H=E4ufig sollen die Ger=E4te nach gut einem Jahr - entsprechend ca. 200h = Betriebszeit sterben.

Sind IR LEDs so ausfallgeplagt ?

Ich k=F6nnte mir nur vorstellen, da=DF der Hersteller eine gro=DFe Charge= Ausschu=DF gekauft hat und verbaut oder die Dioden mit einem zu hohen Strom betrieben werden und diese deshalb so= oft sterben.

Ausgetauschte Dioden sollen auch relativ bald wieder nachlassen. Ich vermute deshalb mal eine auf Kante gen=E4hte Schaltung.

Gru=DF

Hans

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Hans Müller
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Optokoppler rangieren bei einer Ausfallanalyse meistens ganz weit oben...

- Udo

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Newdo

Nun habe ich die beiden Sensoren zerlegt - und siehe: Eine von den beiden= in Serie geschalteten LEDs ist im Photoapparat nicht mehr sichtbar, die andere schon.

Fallen IR LEDs so h=E4ufig aus ?

Gru=DF,

Hans

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Hans Müller

Vermutlich sind sie parallel geschaltet ...

Komplettausfall ist typisch wenn Bonddraht abgeht. Das war in den 80ern bei den alphanumerischen LED-Displays des Rockwell AIM65 gängiger Serienfehler. Auch Ersatztypen hielten nur begrenzt durch. Unabhängig ob man original HP oder Litronix nachkaufte.

Reflexlichtschranke ?

Die Notwendigkeit zu viel Licht ist bei Reflexlichtschranke meist höher als bei Gabellichtschranken ( soweit diese nicht hohen Abstand haben ).

IR-LEDs die gegen Tageslicht ankommen sollen werden typisch gepulst und z.B. 5mm Typen mit bis zu 1Ampere kurzzeitig betrieben. Wenn das nicht reicht verwendet man mehrere LEDs. Offensichtlich fällt im LED in solchen Anwendungen Verlustleistung an. Wenn z.B. bei Fahrt in die andere Richtung ein Satz LEDs nicht betrieben wird um Strom zu sparen dann ergeben sich auch dauernde Temperaturzyklen kalt/warm im LED.

Letztlich ist die Frage ohnehin nur: ist die Bauform gängig, sodaß man bequem reaprieren kann ? Die LED-Displays im AIM65 waren z.B. gesockelt ...

MfG JRD

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Rafael Deliano

Eigentlich nicht, es sei denn, sie werden volle Kanne betrieben, ohne geeignete Kühlung. Die LEDs haben, je nach Type, Imax zwischen 50 und 100mA. Sie gelten aber nur bei geeigneter Kühlung. Auch wenn es nur 80 bis 160mW sind, eine LED in Kunstofffassung und appen Beinen gibt dann schnell den Löffel ab. Versuche mal die LEDs durch welche mit höherer Effektivität und drehe den Strom herunter. Wenn es geht, auch die Beine dran lassen. Kleine Kühlkörper sind besser, als gar keine.

Waldemar

--
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Waldemar Krzok

Am 28.01.2012 17:32, schrieb Hans Müller:

Eigentlich nicht. Serienfehler vermutlich. Ich kann mich gar nicht erinnern, wo mir das letzte Mal im Normalbetrieb versterbende LEDs egal welcher Sorte untergekommen sind. Ausnahme: Die Thin Clients auf der Arbeit, die Gehäuse für die VIA EPIA Boards haben eine blaue LED als Betriebsanzeige und die ist schon bei einigen davon kaputt. Und dabei sind die noch nicht mal sonderlich hell. Mein aktueller Desktop hat dagegen eine blaue LED, die heller ist als so manches Nachtlicht.

Hanno

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Hanno Foest

Am 28.01.2012 18:06, schrieb Waldemar Krzok:

Es ging um Gabellichtschranken. Ich denke, die brauchen deutlich weniger Saft.

Sicher? Ich hätte jetzt gedacht, kurz eingelötet ist der Wärmewiderstand zur Platine geringer, und daß diese der bessere Kühlkörper ist.

Hanno

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Hanno Foest

Gabel- oder Reflexions-LS? GabelLS haben meistens Imax von 5-10mA.

Nö. Die Beleuchtungslampen mit LEDs haben meistens die Beine lang und dazu noch einen Lüfter.

Waldemar

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Waldemar Krzok

So, nun habe ich das Dingen komplett zerlegt und die Schaltung in dem Teil analysiert. Ist simpel, wie erwartet; die beiden LEDs gehen in Serie=

mit 100Ohm gegen +5V. Das macht bei einer gemessenen Schwellspannung von

1,1V pro Diode 28mA Strom. Klingt f=FCr mich nach einer zweckm=E4=DFigen = Auslegung Das sind ~30mW pro Diode, das sollten die auf ihrer Platine im Geh=E4use = der Lichtschranke problemlos vertragen - oder ? Seltsamerweise haben beider Dioden bei 9mA eine Schwellspannung von 1,1 V= , eine leuchtet die andere ist absolut finster. Bei einer =DCberhitzung w=FCrde ich ein D= urchlegieren mit danach erfolgendem Kurzschlu=DF erwarten, aber normale Schwellspannung un= d keine optische Emission - seltsam.

Hat jemand vielleicht mal =E4hnliches gesehen ?

Ich tausche die Dioden mal beider gegen neue CQX48 aus, die passen mechan= isch genau und sind von den elektrischen Daten her mit Imax 100mA passend erscheinend.

Gru=DF Hans

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Hans Müller

Am 28.01.2012 18:42, schrieb Waldemar Krzok:

Da sind wir aber bereits im Wattbereich, und daß Zwangsbelüftung besser kühlt als per Draht auf Pertinax dürfte klar sein.

Hanno

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Hanno Foest

Nun ja, die Beine sind schon besserer Kühlkörper als Pertinax. Für kleine Lämpchen, wo ich die Beine abschneiden mußte hatte ich doppelseitig 70µm Kupfer gehabt. Sie waren trotzdem heißer, als auf 35µm einseitig plus 10mm Beine. (alles ohne Zwangskühlung)

Waldemar

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Waldemar Krzok

Das scheint mir für eine Gabellichtschranke deutlich zu viel! Ich habe mal kurz nachgeguckt: Ich betreibe dort 8 LTH301 in Reihe mit

120 Ohm Vorwiderstand an 12 V. Das macht etwa 12 mA. Das ist auf jeden Fall ausreichend! Die LEDs laufen bereits seit Jahren ohne Ausfälle.

Ich würde den Vorwiderstand lieber vergrößern. Vielleicht mal 220 Ohm probieren.

Naja, wenn man normale LEDs mit Überstrom betreibt, ändern sie schonmal ihre Farbe. Grüne LEDs, die deutlichen Überstrom gesehen haben, leuchten danach dauerhaft gelbstichig und dunkler. Da scheint sich also auch was an der internen Halbleiterstruktur zu verändern. Warum nicht auch bei den IR-LEDs?

Viel Erfolg!

Gruß Thomas

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Thomas Stegemann

Thomas Stegemann :

Optokoppler (bzw Gabellichtschranken) altern tatsächlich - weil die LED so nach und nach immer weniger Licht abgibt. Sobald die auf so ca. 25% des Ausgangswertes der Helligkeit gefallen ist, funktioniert (je nach Dimensionierung) der Optokoppler nicht mehr. Normalerweise dauert sowas etliche Jahre. Bei offenen Kopplern kommt auch noch Verschmutzung hinzu. Üblich waren eigentlich immer max. 20mA für die da verwendeten LED's, 28mA scheinen mir auch etwas zu hoch, damit altert die LED anscheinend schneller. Was auch sein kann: Funkenentladungen. Teppiche können ja ganz schöne Funken loslassen...

M.

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Matthias Weingart

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