Helmut Schellong schrieb am Mon, 11 Mar 2024 15:03:43 +0100:
Das geht aber nur im Modultausch. Ich habe zu Beginn der Wartungsrunde
6 neue in der Schatulle und tausche dann vor Ort aus. Abends habe ich dann 6 defekte, die bis zur nächsten Tour instandgesetzt werden müssen. Usw, usw... Am Ende bleiben dann genau diese sechse übrig. Vor-Ort-Instandsetzung scheidet genauso aus, wie nochmal hinfahren und zurücktauschen.
Das müßte man dann mal näher prüfen, wenn ich so eine Platine zu Hause habe.
Für diese Teile nicht, da wird man wirklich blind von! Ich finde die Farbe richtig schick, aber als reine Anzeige muß man Vorwiderstände nehmen, für die man eigentlich verwundert angekuckt wird.
Die hängen dort parallel zu angesteckten Akkus bzw. Spannungsausgängen, da kann ich schlecht mit PWM anfangen, zumal die Platine rappelvoll ist und ich breite Leiterbahnen für hohe Ströme brauche. Das wird dann auch mit Multilayer nichts.
Die dunkle, die der Kollege ersetzt hat, nicht, aber ich habe mittlerweile einige gesehen, die noch ganz schwach leuchten. Da müßte man mal den Strom erhöhen und spaßeshalber gleich noch die Flußspannung messen.
Helmut Schellong schrieb am Mon, 11 Mar 2024 22:17:45 +0100:
1206 SMD LED-Reine-GRÜN
GRÖßE: 3,2*1,6*0,8 MM
KATZE: 70-250mcd
FARBTON: 520-530NM
REF: 3,0-3,4 V
ICH (MA): 20ma
Hier sind es 20mA Imax. Die zugehörigen 250mcd mußt Du dir halt irgendwie vorstellen.
Die "normal" grünen des gleichen Herstellers funzeln bei 20mA in einem jämmerlichen gelbgrün und sind eigentlich ein Fall für die Tonne. Davon habe ich noch nicht eine verwendet.
Von welchen Datenblättern redest Du? Hab ich hier was verpasst? Ich hatte keine konkreten Produktnummern und Datenblätter mitbekommen. Allerdings hab ich auch nicht jeden Beitrag verfolgt. Es gibt aber sehr unterschiedliche LED in 5 mm bedrahtet und auch in
1206. von "den Datenblättern" zu schreiben ist da wenig hilfreich. Ich hab auch schon "low current LED betrieben, die mit 1 mA viel zu hell für Betriebsanzeigen waren und ich hab auch schon viel zu helle Betriebsanzeigen gesehen, die nachts eine Notbeleuchtung völlig überflüssig gemacht haben. In meinem Kulturbeutel liegt seit geraumer Zeit ein Stück Alutape zur Notwehr in Hotelzimmern, wenn wieder Türschließer, Fernseher und neuerdings smarte "Things" so hell vor sich hin betriebsanzeigen, dass man vor lauter Betriebsbeleuchtung nicht mehr schlafen kann.
Mal ehrlich: Von welchen schädlichen Effekten soll da die Rede sein? Irgendwelche Störeinstrahlungen, die sich wegen des nun höheren Eingangswiderstands der Anzeigemimik irgendwie in zu hohen Betriebsströmen niederschlagen soll? Ich kenne jetzt die Datenblätter nicht im Detail, aber da müßten ja regelmäßig und langfristig schon deutlich mehr als die 10-20-30mA zusammenkommen, die man für solche LEDs üblicherweise als Betriebsstrom annimmt.
Standard-Betriebsstrom ist Standard-Betriebsstrom. Beim nominalen Strom wird eben die nominale Helligkeit erreicht. Wenn das zu hell ist, nimmt man eben nicht den nominalen Strom (einfach durch größeren Vorwiderstand zu erreichen) oder betreibt PWM, was kompliziert ist und m. M. n. nur Vorteile bringt, wenn es in supersparsamen Schaltungen wirklich aufs letzte uA ankommt. Rauchmelder z. B. Drahtlose Sensoren für Alarmanlagen. Sowas in der Art.
Ich sehe da keinerlei Problem, zumal es bei hocheffizienten LEDs ja gerade der Witz ist, daß man sie entweder brutal hell kriegt oder eben brutal sparsam, bei entsprechend niedrigerer Helligkeit. Zumindest im Vergleich zu den Funzeln, die wir vor 20-30 Jahren in unsere Schaltungen eingebaut haben. Und im vergleich zu "Low Current LEDs", die nach meinen Erfahrungen gleichzeitig auch "Low Intensity LEDs" sind.
"Richtig schick" ist für Signalbeleuchtung aus guten Gründen weit hinten auf der Prioliste. Entwickler machen sich da eher Gedanken, ob Menschen mit Protanopien, Deuteranopien, Tritanopien oder gar Achromatopsie wichtige Indikatoren noch vernünftig wahrnehmen können. Das ist insbesondere bei RGB-LEDs wichtig, die man aus Platz- und Designgründen gerne verwendet, aber eben keine räumliche Zuordnung als Workaround ("Wenn die Ampel _oben_ leuchtet, bleibe ich lieber mal stehen!") erlaubt.
Bei der Gelegenheit kann man auch gleich über gewisse Grundannahmen der Benutzerinteraktion ("Usabilityknigge") diskutieren, d. h. was es bedeutet, wenn eine Lampe kontinuierlich leuchtet bzw. wenn sie blinkt oder gar blitzt. Die letzten zwei Modi werden üblicherweise mit Fehlerfällen ("User: Deine Aufmerksamkeit ist gefragt!") assoziiert.
Dann laß sie gucken. Daß man für LEDs Minimalströme vorschreibt, wäre mir komplett neu. Aber da ich gerne dazulerne, habe ich mal das neuzeitliche Orakel namens ChatGPT befragt. Hier das Chatlog zur gepflegten Degustation:
User Is there any minimal recommended operating curring for LEDs and what would be the reason for it? Other than the LED might be too dark and not really visible?
ChatGPT Yes, there is a minimal recommended operating current for LEDs, and it's usually specified by the manufacturer. This minimal operating current ensures that the LED emits light with sufficient brightness and operates within its safe operating parameters. Operating below this minimal current may result in the LED being too dim or not visible at all, as you mentioned. Additionally, running LEDs below their minimal recommended current can lead to issues such as inconsistent performance, color shifting, or even premature failure due to insufficient forward voltage across the LED junction. Therefore, it's important to operate LEDs within their specified current range for optimal performance and longevity.
User Why would insufficient forward voltage be an issue for a diode - which a LED also is?
ChatGPT You're correct in noting that insufficient forward voltage might not be a primary issue for LEDs in the same way it is for other electronic components like semiconductor diodes. Let me clarify:
For a regular diode, insufficient forward voltage would mean that it doesn't reach the threshold voltage required for it to conduct current in the forward direction. In such cases, the diode wouldn't function as intended, and there would be no current flow through it.
However, for LEDs, while forward voltage is important for determining the operating conditions, the primary concern with operating below the recommended current is not about insufficient forward voltage per se, but rather about the LED not emitting light at the desired brightness level. LEDs are current-driven devices, and the emitted light intensity is directly proportional to the current flowing through them (up to a certain point).
When an LED operates below its recommended current, it may not emit enough light to be visible or may not emit light at all. This is because the semiconductor junction in the LED doesn't receive enough energy to excite the electrons, which are essential for emitting photons (light). Thus, while forward voltage is important for determining LED operation, it's the current that directly affects the brightness and performance of the LED.
User So too little current will not negatively impact the life expectancy of a LED or any other diode?
ChatGPT Insufficient current can indeed negatively impact the life expectancy of an LED, as well as other types of diodes, though the mechanism differs somewhat.
When an LED operates at lower currents than recommended, it might seem that it's under less stress, potentially extending its lifespan. However, this isn't always the case. LEDs are designed to operate within certain parameters, including current levels, to ensure optimal performance and longevity.
Running an LED at lower currents than recommended can lead to various issues:
Degradation of Materials: The materials within the LED may not undergo the intended processes of charge carrier recombination and photon emission, leading to potential degradation of the semiconductor material over time.
Increased Sensitivity to Ambient Conditions: LEDs operating at lower currents might be more susceptible to variations in ambient temperature and other environmental factors, which could accelerate degradation.
Chemical Processes: Certain chemical processes within the LED, such as oxidation or dopant migration, may occur more rapidly or in unintended ways when the LED operates below its optimal current range, potentially affecting its lifespan.
Voltage Spikes: Operating an LED at too low a current might make it more susceptible to voltage spikes or transient conditions in the circuit, which could cause damage to the LED over time.
While running an LED slightly below its optimal current might not immediately lead to catastrophic failure, it's generally advisable to operate LEDs within the manufacturer's recommended current range to ensure both performance and longevity.
Klingt für mich immer noch wie Schwurbelei. Aber vielleicht hat ja jemand eine Erklärung (mit zitierfähigen Quellen), die ich eher nachvollziehen kann. Ist ja schließlich ein elektronisches und eigentlich auch spannendes Thema.
Spannend ist es allemal, aber was bringt das nun? ChatGPT ist keine Wissensdatenbank und keine Suchmaschine. ChatGPT ist eine Maschine, die darauf getrimmt wurde, mit hoher Wahrscheinlichkeit plausibel klingende Sätze zu produzieren. Jedem, was er braucht.
Klingt nicht schlecht, nur hab ich das noch in keinem LED-Datenblatt wahrgenommen. Ich lasse mich gerne vom Gegenteil überzeugen.
Ach so, deshalb sterben die bei der Lagerung so oft, denen fehlt der Mindeststrom!
Für mich klingt das furchtbar kreativ ;-) Vielen Dank, das nehme ich gerne als abschreckendes Beispiel für den irrtümlichen Einsatz von ChatGPT als Suchmaschine.
Wir hatten die Diskussion bereits und wenn ich mich recht entsinne, behauptete ein Herr Schellong, ChatGPT sei eine gute Alternative zur mühsamen Suchmaschinenrecherche. Der These wollte ich nochmals nachgehen, da meine Erfahrungen deutlich anders gelagert sind. Ein Experte, der aus seiner Warte die Spreu vom Weizen trennen kann und einfach nur zu faul ist, ein entsprechendes Datenblatt oder sonstige Dokumentation manuell rauszusuchen, um sein Gedächtnis aufzufrischen, kommt mit ChatGPT manchmal schneller zum Ziel:
"Hey, ChatGPT: Wie war gleich wieder die Syntax bei der POP3-Authentisierung mit AUTH, ich weiß grad nicht, welche RFC das ist?"
Ich auch nicht. Ist ja auch bei normalen Dioden so, daß die nur in Durchflußrichtung und im Bereich der Schleusenspannung betrieben werden, denn dafür sind sie ja schließlich da.
Kosmische Strahlung, die die Dotierung stört und dann kein Strom, um die erzeugten Fehlstellen wieder auszubügeln. Ist doch logisch.
Gerne. Wollte das abschreckende Beispiel mal erwähnt haben.
Auch die elektronische Quasseltante wird wohl die Info irgendwo im Web gefunden haben.
"Komplett neu" wundert mich, da das Thema schon mal hier angeschnitten wurde, IIRC womöglich sogar von mir. Auch damals habe ich keine faktische Antwort erhalten, wahrscheinlich gibt es auch keine, da gehe ich ganz mit dir.
Andererseits gibt es Datenblätter:
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"Note 1: Product performance and lifetime data is specified at recommended forward drive currents. Sustained operation at or near absolute minimum currents may result in a reduction of device performance and device lifetime compared to recommended foward drive currents."
Definite maybe, wie Prof Rosenstock zu sagen pflegte. Der zitierte minimum current liegt bei etwa 1% des Nennstroms, beim gezeigten Typ bei 200 mA, was ja jetzt nicht gerade wenig ist (Nennstrom 25 A). Ich hab das dann ignoriert und konnte keine Schadwirkung feststellen.
Auch interessant:
"Note 3: In pulsed operation, rise time from 10 to 90% of forward current should be larger than 0.5 microseconds."
Wahrscheinlich will sich der Hersteller gegen so ziemlich alle Garantieforderungen schützen.
Krasse Sache! Aus den Durchlaßspannungen schließe ich, daß das keine COB-LEDs sind, sondern auf dem Kärtchen tatsächlich je eine LED mit 12mm² Abstrahlfläche sitzt und tatsächlich mit um die 20A Dauerstrom oder 40A im Pulsbetrieb angesteuert wird. Nicht schlecht, Herr Specht.
Bei so Sportkrams kann ich mir schon vorstellen, daß die LEDs unterhalb von
200mA irgendwann sauer werden. Ist quasi, wie wenn Du Deinen Lamborghini Revuelto immer nur auf Standgas laufen läßt.
Das mußt Du mir jetzt bitte kurz erklären. Weil 500ns schon schnarchig und damit gängige Kurzzeitanwendungen jenseits der Empfehlung sind? Ist doch schon ganz ordentlich für Ultrakurzzeitfotografie:
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Und wenn man sich einen 4K-Projektor vorstellt, der mit 100Hz läuft, dann würde ein Schachbrettmuster aus 4096×2160 Feldern auch keine Flankensteilheit unterhalb weniger Mikrosekunden erfordern.
Wo liegt mein Denkfehler?
Und was könnte überhaupt der Grund für die Richtlinie sein? Bonddrähte, die durch die extremen Flußdichteänderungen abgerissen werden?
Wer eine Verknüpfung von Sprachmodell und Suchmaschine wünscht, kann das genau dafür ausgelegte perplexity.ai ausprobieren. Ich tue das gelegentlich und die Ergebnisse sind gemischt. Manchmal ists hilfreich, manchmal sind die zitierten Quellen schwach, manchmal findet es anscheinend nix und wiederholt nur die Kontextinformationen aus der Frage.
Ich hatte welche mit 40mcd, 220mcd und 450mcd angeschaut, grün, hell-grün. Überall 30mA maximum rating, 100mA peak, @20mA-data. Als Hersteller sah ich oft Würth Elektronik.
Beispielsweise ein Strom 70mA peak gehört noch in die gleiche Kategorie. Solche Abweichungen sind ohne Belang.
Sogenannte Niedrigstrom-LEDs scheint es nicht mehr zu geben.
Es ist egal, ob ich bei Herstellern oder Mouser, Reichelt suche - es ist alles gleich. Ich habe allerdings gezielt nach 1206 und Grün und ca.140° gesucht. Ist ja schließlich ausdrücklich Thema hier.
Das vorstehende Datenblatt zeigt eine LED mit 1600mcd @ 20mA, trotz 140°.
Ausdrückliche Niedrigstrom-LED scheint es nicht mehr zu geben. Ist ja auch unsinnig, denn man hat die Wahl, 1600mcd@20mA oder auch 35mcd@20mA zu nehmen. Oder die 1600mcd mit nur 1mA zu betreiben, die 80mcd pro mA hat.
Ich weiß es nicht, weshalb ich allgemein von "schädlichen Effekten" schrieb. Desweiteren wird ja von Anfang an ein Schaden in einer Charge vermutet. Wenn ich spekulieren soll, könnte ich beispielsweise 'Veränderung der Dotierung' auf den Tisch werfen, die die Effizienz verändert. Störeinstrahlungen wurden bereits ausgeschlossen.
Mir auch, zumal die Diagramme Linearität bis zum Wert 0 zeigen. Aber, was ist hier der wichtige Punkt, der tendenziell immer wieder übersehen wird? Die betroffene Charge wird als _defekt_ eingestuft! Und dabei ist alles Mögliche möglich.
Wenn ich ChatGPT befrage, ist stets eine Liste von Quellen dabei.
Das, was ChatGPT hier schreibt, paßt sehr gut zu dem, was ich hier zuletzt ansprach. Und es paßt sehr gut zu der beschriebenen Fehlererscheinung.
11.03.2024, 15:03 |Ich halte es für möglich, daß der extrem geringe Betriebsstrom von 100uA |nach Zeit von einem schädlichen Effekt /überwältigt/ wird. |Standard-Betriebsstrom ist immerhin 20mA. | |Ich würde daher idealerweise den Strom takten, 2mA EIN, AUS für das 20-fache der EIN-Zeit. |Oder testweise den Strom auf 500uA erhöhen - ist eine dunkle LED dadurch wieder leuchtend?
Was ist "sauer werden"? Insgesamt seltsame Begründung.
Die LED hier im Thread werden mit 0,1mA betrieben, bei Nennstrom 20mA.
20/0,1 = 200.
20/0,2 = 100.
Sicher nicht. Seit vielen Jahrzehnten ist in der Elektronik bekannt, daß es für Stromanstiege wie auch für Spannungsanstiege bestimmte individuelle Geschwindigkeitsgrenzen gibt. Ströme können sich nicht beliebig schnell auf dem Chip verteilen - Hot spots. Schnelle Spannungen können beispielsweise Bauelemente ungewollt ansteuern.
Ich würde die schon als recht speziell beschreiben, auch mit sehr speziellem Anwendungsprofil.
Im speziellen Anwendungsprofil könnte mit "reduction of device performance" auch eine Farbveränderung gemeint sein.
Das Problem kennt man von Leistungshalbleitern. Wenn die Chips zu schnell erwärmt werden, dann entstehen thermische Spannungen am Klebe-/Lötrand zum Trägermaterial. Wenn das rissig wird, ist die Wärmeableitung nicht mehr, wie sie sein soll, der Rest ist dann bald Geschichte. Es gibt Leistungshalbleiter, die das umgehen, indem sie nur federnd aufgepresst werden, statt mit dem Trägermaterial verlötet zu werden.
Wenn Jörg aus USA hier noch mitlesen sollte: Ich weiß, dass er seine MOSFETs immer so schnell wie möglich ansteuerte. Solange man das nicht am Rand der thermischen Leistung macht, geht das möglicherweise auch lange gut. Wie gesagt: Bei Leistungshalbleitern kennt man das Schadensbild gut.
Interessant. Ich glaub Dir das natürlich gerne - aber dann sind die Massen (bzw. Wärmekapazitäten) also tatsächlich so klein und die Wärmewiderstände zum Trägermaterial hin so groß, daß derartig schnelle Stromanstiege zu ebenso schnellen Geometrieveränderungen führen?
Das würde dann also auch weitestgehend unabhängig von der Pulsdauer passieren, d. h. einfach bei genügend steiler Einschaltflanke und dann Dauerstrichbetrieb bei der entsprechenden Stromstärke?
Volker Bartheld schrieb am Tue, 12 Mar 2024 10:55:01 +0100:
Das sind natürlich technische Grenzen/Werte, die durch das verwendete Halbleitermaterial und die Kristallgröße definiert werden. Diese Farbe in dieser Helligkeit ist in 1206 mMn nicht sinnvoll einsetzbar. Aber ich freue mich, daß man damit z.B. Signale detektieren kann, ohne die Quelle merklich zu belasten. Selbst bei den
5 LED in meinem Fall, die alle an "einem" Akku hängen, macht es was aus, wenn da nur 0,5mA fließen und nicht 100, was die normalgrünen Funzeln des gleichen Herstellers bräuchten, um gleiche Helligkeit zu erreichen.
Natürlich lauert da auch eine kleine Falle, in die ich prompt getapst bin. Ich sitze gerade an einem Nachfolger für das Board und da sitzt eine WS2812 RGB-LED, die als Status-LED über die Farbe den Wohlfühlzustand der Anlage darstellen soll. Also von Grün über Gelb nach Rot. Nur funktioniert die Farbmischung für gelb erst ab einer Lichtstärke, die alles andere deutlich überstrahlt und als äußerst unangenehm empfunden wird. Passe ich die Leuchtstärke an die der anderen LED an, sehe ich bei "gelb" nur einen roten und einen grünen Punkt im Gehäuse leuchten. Da muß also noch ein Diffusor mit ordentlich Dämpfung drübergeklebt werden.
Ich würde meinen, wir decken über manchen Irrweg der Vergangenheit einfach den Mantel des Schweigens... Aus meiner Lehrzeit habe ich hier noch ein paar LED der Gründerzeit, mit Metallgehäuse und Glaslinse als Überreste aus dem Kraftwerksbau. Da sieht man bei 20mA ein zartes rotes Leuchten und das war seinerzeit schon _der_ Hit!
Ja, wenn es, wie bei der Ampel, mehrere Anzeigen beieinander gibt. Hat man nur eine LED für einen gewissen Betriebszustand, dann ist die Farbe egal, an oder aus ist das Kriterium. Im vorliegenden Fall ist das schickere Grün auch das (für den normalsehenden) grünere Grün, da der Gelbstich fehlt.
Das habe ich beim Taster für den Akkutest realisiert. Dauerleuchten in grün für "alles i.O.", langsames blinken für "nichts ist i.O." und blitzen während des laufenden Tests. Sowas kann man sich ja zunutze machen und nicht nur auf An/Aus setzen.
Schau Dir den Querschnitt auf Seite 11 an. Das Die wird in wenigen µs erwärmt und dehnt sich aus. Das "massive" Kupfer drunter braucht dafür deutlich länger. Nun ist Kupfer dankbarerweise recht zäh, aber die Halbleiter in der Regel gar nicht. Dadurch wird die Verbindungsfläche vor allem an den Rändern sehr beansprucht. Je hässlicher die Zyklen sind und je öfter sie wiederholt werden, desto schneller ist es irgendwann eben zu viel.
Nicht wirklich. Bei Dauerstrich erwärmt sich das Kupfer drunter und verringert die thermischen Spannungen wieder. Viel hässlicher ist da ein Blitzbetrieb mit kurzen hellen Blitzen und langen Pausen. Das Kupfer bleibt quasi kalt und jeder neue Blitz kommt als Worst-Case daher. Bei MOSFET und IGBT kommt erschwerend hinzu, dass der Leitbetrieb ja nicht die thermische Leistung nach sich zieht, sondern die Schaltübergänge. Das nähert sich aber dann quasi dem "Blitzbetrieb" in der Analogie zur LED.
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