Czy diody LED potrzebują więcej energii do działania w miarę starzenia się?

12

Mam dziwny problem z podświetleniem LED monitora LCD, którego używam. Mam go od około 5 lat i do tego czasu używam go tylko przy 10% jasności, aby zmniejszyć zmęczenie oczu. Jednak ostatnio miałem problem polegający na tym, że niektóre diody LED tworzące podświetlenie wyłączają się, co prowadzi do ciemnych obszarów ekranu.

Problem pogarsza się stopniowo. Zwiększyłem jasność do 25%, kiedy po raz pierwszy miałem problem rok temu, co spowodowało, że problem zniknął, ostatnio podniosłem go do 50%, gdy ponownie się pojawił, ale dziś zrobił to ponownie i teraz muszę uruchomić przy 75% jasności, która zaczyna powodować zmęczenie oczu.

Czy to problem z diodami LED wymagającymi większej mocy do działania w miarę zużycia półprzewodników? czy działające diody LED przy niskiej mocy przez wiele lat powodują dodatkowe uszkodzenia? Czy może to być inny problem, który mogę rozwiązać?

daedalus
źródło
8
Nazwałbym to nienormalnym, by monitor z podświetleniem LED tak szybko się starzył. Ale progi związane z energią wzbudzenia rosną z wiekiem, ale nigdy nie widziałem tego tak źle. Być może oczekuje się od 5% do 10%, ale nie od 10% do 75%.
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
1
Wygląda na to, że niektóre diody LED są krótkie i zużywają więcej prądu. W rezultacie napięcie na innych diodach LED zmniejsza się.
AltAir
3
Chodzi przede wszystkim o jakość. Bardzo tanie diody LED szybko się starzeją. Bardzo tanie białe diody LED starzeją się jeszcze szybciej. Kupiłem najtańsze białe diody LED na Ebayu, ustawiłem je na 20mA i po trzech miesiącach jasność zmniejszyła się do 50% (dla ludzkiego oka). Potem próbowałem z 10mA i było mniej więcej tak samo. Trzy miesiące to około 2000 godzin. Dobra jasna dioda LED może trwać 20000 godzin, a bardzo dobra dioda LED 50000 godzin. Jednak potrzebujesz dobrej niezawodnej marki, ponieważ każdy producent może powiedzieć, że ich diody LED to 50000 godzin.
Jot
1
Czy jest to zmiana progowa czy stopniowa? Czy na ekranie jest jakiś wzór?
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
3
Wskazane byłoby podanie rzeczywistego modelu monitorowania.
rura

Odpowiedzi:

24

Problem, który widzisz, jest związany z konstrukcją obwodów podświetlenia LED, które wymagają dużej ilości diod LED. Często w źle zaprojektowanych lub „tanich” konstrukcjach występują diody LED lub ciągi szeregów diod LED, które są połączone równolegle. Zobacz typowy schemat poniżej w celach informacyjnych:

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Problem pojawia się tutaj, gdy spadające napięcie przewodzenia każdego ciągu diod LED nie jest takie samo. Sznurek z najniższym napięciem przewodzącym pobiera większość prądu, a zatem jest najjaśniejszy. W najgorszym przypadku jedna struna ma spadek o tyle większy, że nawet się nie zapali.

W twoim przypadku najprawdopodobniej widzisz to, że w miarę starzenia się monitora spadek napięcia napięciowego niektórych łańcuchów spadł lub wzrósł. Konieczność zwiększenia poziomu jasności wiąże się ze zwiększeniem napędu sieciowego do równoległych pasm, aby nawet osoby o wyższym spadku napięcia nadal były w stanie oświetlić wystarczająco, abyś mógł je zobaczyć.

Znacznie lepsza konstrukcja matrycy LED z podświetleniem będzie wykorzystywać osobne źródło prądu lub zlew dla każdego szeregu. Poniższy schemat przedstawia przykład. To oczywiście zwiększa koszty, a producent monitorów na konkurencyjnym rynku może wybrać prostszy obwód przy utracie ogólnej jakości.

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Zjawisko spadku napięcia w kierunku do przodu można zaobserwować w najtańszych latarkach LED, w których starają się używać wielu wyjątkowo tanich diod LED zamiast znacznie jaśniejszej pojedynczej diody LED. Przykładowa latarka, jak pokazano poniżej, pokaże, że niektóre diody LED zaczynają migotać lub po prostu przestają świecić w ogóle, gdy napięcie akumulatora zmniejsza się w miarę rozładowywania. Kiedy po raz pierwszy pojawiły się latarki LED, większość została zbudowana w ten sposób, ale ponieważ technologia uległa poprawie, większość urządzeń, które dziś znajdziesz, będzie używać pojedynczej diody LED.

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Michael Karas
źródło
świetna odpowiedź, całkowicie ma sens. O ile pamiętam, mój monitor „benQ” był w tym czasie dość dobrze wyceniony, więc nie zdziwiłby się, gdyby skrócił rogi. Szkoda, że ​​monitory nie reklamują tego rodzaju informacji, więc wiedziałbym, które kupić lub których uniknąć w przyszłości.
daedalus
1
Właśnie przeczytałem instrukcję serwisową BenQ, która wykorzystuje PWM z napięciem 3,3 V, więc wszystkie diody LED są równoległe, być może z 1 Ohm serii R idealnie nadają się do kompensacji zmian ESR. Jeśli nie ma serii R, należy je dopasować pod kątem intensywności i Vf, aby uzyskać stałą jasność, a tym samym brak efektów progowych. W ten sposób PWM może kontrolować jasność. Ale jeśli napięcie zasilania spadnie z 3,3 do 2,8 V, może dojść do zaniku diody LED z powodu efektu Shockley NTC i skutkować podziałem prądu. Więc sprawdziłbym poziom BKLT 3.3V dla tętnienia DC i AC i sprawdził czapki dla wybrzuszenia. Dioda LED nie przypomina pokazanych tutaj schematów.
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
10

Tak, nawet diody LED nie mają nieskończonej żywotności.

Jednak przy pracy z wystarczająco małą mocą, aby nie nagrzewały się zbyt długo, można oczekiwać 50000 godzin życia. 50000 godzin przy pracy 24 godziny na dobę każdego dnia to około 6 lat.

Jeśli diody LED działają w ciepłych lub nawet gorących warunkach, żywotność znacznie się skróci. Ale ponieważ używasz podświetlenia przy niskim ustawieniu, oczekiwałbym, że diody LED działałyby przy stosunkowo niskiej mocy.

Jeśli rzeczywiście starzenie się stanowi problem, wówczas zwiększenie jasności pogorszy sytuację, ponieważ jeszcze bardziej będziesz stresować diody LED.

Teoretycznie możesz wymienić podświetlenie, ale wątpię, czy byłoby to opłacalne, nawet gdybyś mógł znaleźć części. Wymiana poszczególnych diod LED nie jest łatwa i wątpię, czy można je odpowiednio zapalić (ręcznie), aby uzyskać wymaganą równomierność oświetlenia. Osobiście kupiłbym nowy monitor.

Bimpelrekkie
źródło