Jak zawodzą diody LED?

9

Próbuję opracować produkt o bardzo wysokiej niezawodności, którego MTBF przekracza 100 000 godzin, mam nadzieję, że w zakresie 250 000 godzin. Tak, wiem - głupio wysoka niezawodność, przynajmniej 10 lat.

Widziałem większość diod LED, których niezawodność wynosi zaledwie 20 000 godzin. Co stanie się potem? Czy nadmiernie zmniejszają produkcję? Czy można je wykorzystać jako wskaźniki mocy powyżej tego punktu?

Thomas O
źródło
1
Upewnij się, że twój system jest w stanie wytrzymać wszelkiego rodzaju możliwe usterki i przejściowe stany wejściowe, w przeciwnym razie dbanie o MTBF dla dyskrecji i pasywności jest takie samo.
Nick T
Droższa wersja ma wejściowe zabezpieczenie przejściowe od -40 V do + 60 V, druga wersja może przejść od -40 V do + 24 V.
Thomas O
Zwarcie wyjść razem, zwarcie wyjść do akumulatora / uziemienia, impulsy indukcyjne na liniach energetycznych, również połączone w linie sygnałowe, ESD na każdym pinie i więcej to wszystko, co nasze gotowe moduły muszą podjąć bez złego wpływu zgodnie ze standardami SAE i wymaganiami klienta.
Nick T
Zwarcie wyjściowe razem: sprawdź - rezystory 1 kohm szeregowo.
Thomas O
Zwarcie wyjść do akumulatora / uziemienia: sprawdź - rezystory z diodami zaciskowymi w MCU.
Thomas O

Odpowiedzi:

9

Muszę powiedzieć, że zawsze byłem bardzo sceptycznie nastawiony do znaczenia liczb MTBF. Diody LED stopniowo zmniejszają jasność w miarę upływu czasu, ale ich żywotność będzie wielokrotnie większa, niż przestaną być użyteczne jako wskaźnik mocy. Praca na poziomie znacznie poniżej podanego prądu zwiększy wielokrotnie żywotność. I czy awarię włączanej diody LED można by zaliczyć do awarii produktu?

mikeselectricstuff
źródło
1
Robimy to samo - napędzamy diody LED prądem o wartości mniejszej niż połowa określonego prądu. Zwiększa to znacznie żywotność diod LED o wiele lat, zanim dioda LED zacznie zmniejszać zauważalną jasność, i jeszcze wiele lat przed całkowitym zgaśnięciem diody LED.
IntelliChick
1
Czy rozsądne byłoby zwiększenie prądu diody LED, gdy jasność zacznie spadać? A może skróciłoby to żywotność diody LED szybciej? Czy modulacja szerokości impulsu w stosunku do prądu stałego wpłynie na długość życia?
rwong
@ user1450 Jeśli masz stałe źródło prądu sterujące diodą LED, jasność powinna pozostać dość równa aż do całkowitej awarii (nie uwzględniając takich rzeczy jak degradacja fosforu w białych diodach LED). Większość diod LED na tym świecie jest prawdopodobnie zasilana ze źródła napięcia przez rezystor, co jest jednak najtańszym możliwym sposobem i wystarczającym do prawie każdego zastosowania. Dodanie dodatkowych obwodów w celu uwzględnienia starzenia się diody LED w większości przypadków nie ma sensu.
Nick T
5

Myślę, że jesteś całkowicie skazany na próbę dotarcia do MTBF 250000 godzin na każdym użytecznym złożonym produkcie, ale nie powiedziałeś, co to jest, więc może to być bardzo proste.

Diody LED mają tendencję do starzenia się szybciej, jeśli są cieplejsze / napędzane wyższymi prądami, a mechanizm awarii jest inny w przypadku białych diod LED (które są fluorescencyjne) i diod LED w naturalnych kolorach. Ale generalnie stają się ciemniejsze z wiekiem.

Spodziewałbym się, że zyskasz bardzo długą żywotność, jeśli znacznie obniżysz diody LED (nowoczesne diody LED w tradycyjnym kolorze (czerwone itp.)) Są niezwykle jasne i zwykle potrzebują bardzo małego prądu, aby działać jako przydatny wskaźnik, a jeśli nie byliśmy zbyt wybredni w kwestii konkretnych wyników, które można odtwarzać szybciej i bardziej swobodnie w przypadku awarii.

Ale gdybym próbował stworzyć fantastycznie niezawodny produkt, jednym ze sposobów, by to zrobić, jest zrezygnowanie z absolutnie każdego komponentu, jaki mogę. Oczekuję, że dioda LED zasilania nie wykona cięcia w tym zakresie.

Aktualizacja: Cóż, najwyraźniej wiem jeszcze mniej o niezawodności, niż myślałem - wydaje się, że wiele napędów dyskowych twierdzi, że MTBF mają ponad 250 000 godzin - więc powodzenia z twoim produktem!


źródło
Cóż, chciałbym uzyskać najwyższą możliwą niezawodność, ponieważ nienawidzę niewiarygodnych produktów, miałem ich tak wiele i nie sądzę, że osiągnięcie tak wysokiej niezawodności będzie zbyt trudne.
Thomas O
Jest to w pełni półprzewodnikowa konstrukcja, a wszystkie komponenty są w razie potrzeby oceniane od 1,5x do 2x.
Thomas O
1
Czy zawiera oprogramowanie? Jesteś więc całkowicie wkurzony.
Nick T
Tak, ale micros mają pamięć flash 40 lat.
Thomas O
@Thomas - Flash to sprzęt. Mówię o tym, jak udowodnisz, że oprogramowanie nigdy nie zawiedzie.
Nick T
3

MTBF opiera się na rzeczywistym czasie wykonywania. Dlatego przy założeniu 250 000 godzin masz nadzieję, że Twój produkt będzie działał 24/7/365 przez prawie 30 lat.

MTBF wynoszący 20 000 zapewnia nieco ponad 2,25 lat stałego czasu pracy przy zalecanej maksymalnej mocy. Ten czas jest teraz całkiem dobry dla większości produktów komercyjnych. Jeśli Twoja dioda LED świeci przez 8 godzin dziennie, patrzysz na życie prawie 7 lat. Teraz, jeśli zmniejszysz moc wkładania do diody LED, możesz nawet przedłużyć to życie.

Teraz, gdy jest to tylko wskaźnik mocy, nie będziesz go często przełączać, aby zmniejszyć zużycie urządzenia.

Wiem, że nie odpowiedziałem bezpośrednio na twoje pytanie, ale mam nadzieję, że zaczynasz zdawać sobie sprawę, że MTBF nie jest czymś, o co powinieneś się zbytnio przejmować. Zdaję sobie sprawę, że chcesz, aby Twoje urządzenie działało przez jakiś czas, co jest dobrą rzeczą, ale prawdopodobnie okaże się, że jeśli zawsze wybierzesz produkty o najwyższej żywotności, będą one na ogół droższe, co spowoduje zawyżenie ceny produktu, co spowoduje bardzo niewielu chce to kupić. Co dobrego ma urządzenie, które przetrwa 30 lat, jeśli nikt go nie kupi?

Kellenjb
źródło
1

MTBF zapewnia, że ​​spełnione są rozsądne wytyczne dotyczące obniżania wartości. Nic więcej. MTBF wynoszący 250 000 godzin nie oznacza, że ​​żaden element wyposażenia będzie trwał 30 lat. Tego rodzaju MTBF można uzyskać na sprzęcie wykorzystującym kondensatory elektrolityczne, które prawie na pewno wyschną w znacznie krótszym czasie.

Napędzaj diodę LED minimalną ilością prądu, która zapewnia użyteczną ilość „sygnału” (tzn. Jest widoczna w każdych warunkach, które uważasz za ważne). Producent diod LED powinien posiadać informacje w arkuszu danych o prądzie roboczym / wzroście temperatury / temperaturze otoczenia, abyś mógł oceń, jak „twardo” jeździsz, i sam podejmij decyzję o niezawodności.

Adam Lawrence
źródło