濡れた状態でのLEDの故障—半導体レベルで何が起こっているのですか?


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最近、ソーキングにより故障した2つの非常に異なるLEDに遭遇しましたが、興味深い、ほぼ同じ故障動作です。何が起こっているのか理解したいのですが。

乾燥すると両方とも放出されますが、期待どおりではありません。適度に高い電流(つまり、最大定格に近い)では、定常的な光を与えますが、目で見て通常の動作と区別がつきません。より低い駆動電流では、出力は通常よりも小さく、ちらつきます。(見かけの)V fは変動します。さらに低い電流では、正常な放出を与えるのに十分なほど、何もありません。

1つ目は、LED Enginからの365 nm 1.2 Wで、おそらくそれを濡らした学部生が水性光触媒作用で使用します。これはベンチ電源で実行されるため、より徹底的にテストできます。2つ目は、暴風雨に濡れた後部の自転車用ライトの赤い5050シングルエミッタです。障害は、スタンドライトモード(最初に非難した1F 5.5Vコンデンサーで動く、移動する場合よりも低い駆動電流で実行)の場合にのみ明らかです。完全な乾燥では目に見える違いはありませんでした(実際には、乾燥し、DI水ですすぎ、乾燥し、100℃のオーブンで1時間ベークし、すべての段階でテストしました)。

これは主に好奇心からです。半導体の故障の背景がありますが、このようなことはありません。故障モードは、高電流によって低電流で明らかになるので、興味深いように見えます。


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PCB / LEDハウジングのエレクトロマイグレーションによる樹枝状成長の可能性があります。それらが形成されると、水洗はそれらを取り除きません。
isdi

@isdi私はそれをはんだ除去する前または後に、外側に目に見える注記が付いている顕微鏡の下でUV 1を持っていました。赤いものでも同じことをするかもしれない
Chris H

すべてのテストは、LEDに直接はんだ付けされた接続で行われましたか?
WhatRoughBeast 2018年

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LEDケースは気密密閉されていません。
Uwe

@うーんはい、しかし水が(おそらく)追い出されたら、内部で何が起こりましたか?濡れていてショートしていると理解できたのに、なぜちらつき・変動抵抗なのか?
Chris H

回答:


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Davidは正しい方向に進んでいると思いますが、完全には説明していません。樹状突起の成長およびその他の不純物は、LEDへの平行経路を形成します。現在、これらは線形で均一な経路ではない可能性があります...インピーダンスは時間、温度、湿度などによって変化する可能性があります。1つの可能性は、LEDからの熱が経路の完了を助け、経路が明るくなり暗くなることです。

代替パスが飽和している場合でもLEDをオンに保つ電流が利用できる場合は、安定したように見えます。電流が他の導電経路によって容易に吸収される場合、その経路の特性が変化するため、電流がちらつく可能性があります。


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ダイオードと並列に適切な値の抵抗を配置することで得られるように。


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それがちらつき/変動するV_fをどのように引き起こすかについて詳しく説明していただけますか?抵抗だけではこれを引き起こさないようで、十分な静電容量がどこから来るのかわかりません-たぶん私はそれを逃しています。
Chris H

通常、ちらつきは不安定な電源装置が原因です。特に、異なるテストケースでまったく同じちらつきが発生する場合。並列の小さなキャップは、しばしば供給の不安定性を修正します。
david

それは私が家でテストした赤についての最初の考えでした(そして私はまだ疑いがあります)が、UVはより良いキットを持っている仕事で基本的で信頼できる線形ベンチ電源でテストされました。特に、LED分光用のベンチ電源の定電流出力の特性評価に少し力を入れましたが、これは最も安定しています
Chris H
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