Warum sterben meine LED?

Über "Designer" wie Dich freue ich mich immer wieder ganz besonders. Ich kann bei solchen LEDs wunderbar und völlig problemlos an und aus unterscheiden,

Das wiederum ist für jeden erkennbar. Links=gut und rechts=schlecht kann man sich merken oder dranschreiben. Darf natürlich nicht sein und muß verhindert werden.

Eben. Wo kämen wir hin.

Schwerzusachn. Es sieht jedenfalls wie /eine/ LED aus. Allerdings sind auf der Oberfläche ca. 23 dünne Metallisierungsstreifen drauf, in Querrichtung, mit einem Bedeckungsgrad von geschätzten 15%. Die werfen bei Projektion auch nettes Streifenmuster, was nicht für alle Beleuchtungsoptiken optimal ist. Offenbar wurde die Leistungsdichte optimiert und nicht der Wirkungsgrad. An den Längsseiten treffen diese Metallstreifen dann jeweils auf einen dickeren Bus-Streifen. Beide dieser Längskontakte sind über jeweils 20 Bonddrähte an den Stromanschluss angeschlossen. Also 40 Drähtchen für CW 25 A.

Kommt auf die Anwendung an, etwa, ob die Kamera oder die Lichtquelle die Belichtungszeit definiert. Bei mir war es die Kamera, und daher habe ich

0.5 us ramp up, 1 us hold, 0.5 us ramp down gewählt. Wenn wir kurze Pulse brauchen, nehmen wir einen CW gepumpten YAG, der macht Pulse unter 2 ns bis etwa 120 kHz Reprate.

Hier ist das Problem eben auf der andern Seite: Wie steuere ich die 35 A so, dass die Rampe nicht _schneller_ als 0.5 us ist. Einfach Gate Driver und irgend einen 60 Amp Mosfet ist keine Kunst, nur ist dann die Rampe schneller und vorallem auch nichtlinear.

Siehe oben.

Die LED misst (Metallisierung) etwa 1 cm Durchmesser. Vielleicht besteht die Gefahr, dass bei zu schnellem Einschalten die Stromverteilung zu ungleichmässig ist. Egal, bei der ersten Anwendung wollte ich einfach die Specs einhalten und nicht gleich massenweise LEDs riskieren, da >100€/Stück.

Marte Schwarz schrieb:

Für Dimmen wird hier ja auch eine Minimalfrequenz von 360 Hz empfohlen.

Das ist was anderes. Beim schaltenden FET will man den Bereich maximaler Leistung vermeiden, respektive möglichst schnell durchfahren. Bei der LED ist das aber genau der Betriebsbereich, den man anfährt.

Axel Berger schrieb am Wed, 13 Mar 2024 14:30:36 +0100:

Ach Axel, wenn Du wüßtest, wie recht Du da hast... Die hier besprochene Platine mit den ausfallenden LED hat bei 49cm² 11 Stück davon. Für jeden Eingang, für jede Sicherung und für jeden Schaltausgang eine.

Krönung (quasi das Modell Las Vegas®) sind 37 LED bei 130cm². Jeder Spannungsaus- und Eingang, jede Sicherung, jedes Relais, SCL/SDA,

1Wire, Reset, Betriebs-LED, alles blinkt, flackert oder leuchtet. Ich selbst möchte schon nicht irgendwo in der Pampa oder im Siff das Oszi auspacken und im Halbdunkel (Nein, Stirnlampen sind keine wirkliche Lösung, wenn es reflektierende Flächen gibt) nach irgendwelchen Meßpunkten suchen oder mit Meßspitzen an IC-Pins rumfummeln. Oder irgendwie herausfinden, ob das Relais nun angezogen hat, oder nicht, oder oder. Und jemand anderes, ohne Fachkenntnis erst recht nicht. Aber so kann man auch mal einen zum kucken schicken, ob alles blinkt und leuchtet, wie es soll. Und bei all dem ist diese eine Regenbogen-LED dann nur ein Eye-candy und Versuchsballon für zukünftige Anwendungen, oder halt auch nicht, weil man gemerkt hat, daß es Scheiße ist.

Einer wird immer gehen müssen, zu schauen, wo wir hinkämen, wenn wir den Weg gingen...

MfG

Frank

Beispielsweise bei einer CPU ist das auch so. Ein heftiger Lastsprung führt innerhalb von us zu einem heftigen Temperatursprung des Chips. Bei Annahme von 0,03°C/W ergibt sich durch +300W schlagartig +9°C.

Intel hatte mal Wärmeleitpaste probiert. Bei den Nachfolgern in der Chip-Familie wurde gelötet, statt WLP verwendet.

Das ist seit Ewigkeiten bekannt. In Datenblättern gibt es zwei entscheidende Diagramme: o Einen virtuellen Wärmewiderstand durch gepulsten Betrieb [1]. o Ein SOA-Diagramm, welches oft das vorstehende Diagramm benutzt.

[1] Bei DC liegt Rth=1 vor (normiert). . Bei tein=taus ist der Rth=0.5 . usw. . Zum Schluß unten ist ein SINGLE PULSE - mehr geht nicht.

Es fällt auf, daß es unterhalb von gewissen Zeiten t keine Ergebnisse gibt. Das jeweilige Bauelement kann einfach nicht schneller. Weitere Kurven zu der Schar wären zunehmend verzerrt.

Der virtuelle Wärmewiderstand sinkt zu Beginn linear mit dem Tastverhältnis: D=0.5 ⇒ Rth=0.5 D=0.2 ⇒ Rth=0.2 D=0.1 ⇒ Rth=0.105 D=0.05 ⇒ Rth=0.07 D=0.02 ⇒ Rth=0.04 D=0.01 ⇒ Rth=0.03 Der Rth sinkt zusehends überproportional immer schwächer.

Herr Knigge würde sich im Grab umdrehen.

uC, 3-Kanal-PWM und ab dafür. Was kostet die Welt? ;-)

Genau. Man kann aber auch drauf scheißen und es anders machen. Einfach weil. Aus demselben Grund, aus dem sich der Hund die Eier leckt. Ich hab da so eine Akkurückleuchte. Von Lupine. Das Rotlicht. Super verarbeitet. Superhell. Superstabil. Superlanglebig. Alle Teile nachbestellbar. Made in Germany. Aber lies Dir mal das Benutzerhandbuch durch.

Der Hund. Die Eier.

Volker

Hallo Volker,

Du schriebst am Wed, 13 Mar 2024 09:33:10 +0100:

Die Geometrieveränderungen laufen praktisch synchron zu dem Temperaturänderungen. Schnelle Temperaturänderungen sind durchaus bekannt, da gibt es z.B. sog. thermoakustische Effekte, wo durch modulierte Bestrahlung Materialien in schneller Folge erwärmt werden und sich wieder abkühlen und dabei Druckänderungen in der Umgebung bewirken. Eine Anwendung, wenn auch mit Gasen in Resonanzabsorption sind spezielle Gasdetektoren.

Dann sowieso, dann hat die Erwärmung ja Zeit, auf das ganze Material überzugreifen und damit dessen Geometrie zu verändern.

Heinz Schmitz schrieb:

Stromreduktion oder PWM, das ist die Frage. Und falls PWM, dann die Frequenz. Es gibt Hersteller, welche eine minimale PWM-Frequenz vorschreiben, wenn der volle Nennstrom geschaltet wir. Und die ist oft deutlich über 100 Hz.

Marte Schwarz schrieb:

Auf dieser Seite ist auch unter 'Electrical Pinout' eine Zeichnung des Moduls zu finden. Das weisse Quadrat ist der Rand der LED-Einheit; auf dem grauen Rahmen liegt das Glasfenster. Um den eigentlichen Chip rum dann die 2 x 20 Bonddrähte.

Frank Scheffski schrieb:

Nee. Datenblatt habe ich gepostet, das Ding hält 36 A gepulst und

18 A dauernd aus. Das schafft die Batterie nicht. Und klar, nicht Richtung Publikum richten, es funzelt schon enorm.

Zuerst wird übrigens der Finger heiss, wenn man ihn dummerweise vor die LED hält. Kurz darauf die Batterie und irgendwann dann der Kupferblock der LED.

Das geht einfacher. Ein zentraler NE555 (pro Farbe) und je ein Transistor an den LEDs. Die Transistoren können auch geschaltete Stromquellen sein.

Dieser Opakram? Wir haben 2024!

Nimm einen LP5810 und die Diode blinkt wie ein landendes Ufo Alienantrieb. :-D

Olaf

Helmut Schellong schrieb am Fri, 15 Mar 2024 14:11:29 +0100:

Das geht noch deutlich einfacher! Ich empfehle einen kurzen Blick in das Datenblatt der WS2812. Die hat zur Ansteuerung nur 1 Pin für alle Farben und die gewünschten PWM-Werte jeder Farbe werden seriell übergeben.

Mein Problem ist, daß die einzelnen LED im Gehäuse recht weit auseinanderliegen und nur ab einer bestimmten Helligkeit zu einer Mischfarbe verschmelzen. Diese Helligkeit liegt aber im Beleuchtungsbereich und nicht im Anzeigebereich. Da sieht man dann jede Farbe einzeln leuchten und es gibt keinen Mischeffekt.

MfG

Frank

Die Angabe 'NE555' habe ich auch nur genannt, weil sie maximal bekannt ist. Man weiß dann, was ich meine.

Generell gehe ich mit der Zeit. Ich habe z.B. noch LP2951 liegen, die ich etwa 2008 für Ub=5V verwendete (uC,max232). Der ist normalen Spannungsreglern haushoch überlegen.

Wie oben schon mal gesagt: Das mag "Künstler" stören, für viele ist es hilfreich.