Perché la luminosità del mio LED rosso sta lentamente diminuendo?


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Ho un LED RGB per il rilevamento di foto nel mio design con ogni colore controllato da un MOSFET per gestire l'intensità della luce di ogni colore. I LED verde e blu funzionano alla grande, ma il mio LED rosso sembra svanire lentamente nel tempo. All'inizio ho misurato la mia tensione diretta (Vf) a 2,6 V sul LED rosso, ma scende a ~ 2,56 V nei prossimi minuti (in specifiche).

Ecco il mio schema. La sinistra è il mio LED tricolore e la configurazione MOSFET e la destra è l'espansore PWM, controllato da I2C:

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PCB:

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Ecco le specifiche del mio LED tricolore (ho cerchiato quello corretto):

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Quando misuro l'intensità della luce proveniente dal LED nel tempo, posso vedere l'intensità del rosso diminuire mentre il verde e il blu rimangono fissi. Un giunto saldato può influire sul LED? Non ci avrei pensato due volte, ma ho un LED RGB in più, quindi ho rimosso uno dei miei vecchi (morti) e ho collegato il LED con fili invece di saldare alla mia scheda. Ho il LED acceso "rosso" e l'intensità non diminuisce.

Questo è successo a 4 LED ora ...


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Immagino sia la temperatura. Quale frequenza e ciclo di lavoro usi? Vorrei usare un induttore per rendere la corrente più o meno costante invece di lampeggiare ad alta frequenza. È possibile che si verifichi un fenomeno correlato ai bordi dell'onda quadra ...
Gregory Kornblum,

Puoi misurare V (Rs) per ciascuno al 100% per misurare la corrente? Quanto viene dissipato il calore dal design? Vf of Red potrebbe essere troppo caldo per essere toccato e far cadere Vf di Schockley Effect e perdere efficacia a causa del calore.
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75,

@GregoryKornblum Ho impostato la mia frequenza PWM a 1600Hz, che era la frequenza con cui è arrivata la libreria PWM di Adafruit (che alimenta il PWM di Arduino). Qualcosa su cui riesco a leggere con i bordi dell'onda quadra che influiscono sulle prestazioni? Sono curioso. Non capisco bene come collegarlo con i fili invece del contatto di saldatura non stia uccidendo nemmeno il LED..hmm
Jordan Lewallen,

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Quanto era caldo toccare? e dove sono i dati prima / dopo e perché devo chiedere due volte? Hai un problema termico e abbiamo bisogno di dati migliori per aiutarti a capirlo, a risolverlo .. Foto, temperatura, V, I
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

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Gravi problemi di progettazione con questa applicazione .... Posso risolvere se hai delle specifiche.
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

Risposte:


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Solo perché la tensione diretta è nelle specifiche, ciò non significa automaticamente anche la corrente diretta. 2,6 V attraverso il LED lascia 2,4 V attraverso il resistore / MOSFET che potrebbe significare 96 mA attraverso il LED e quindi dissipare 250mW, che è ben al di sopra del massimo assoluto di 150mW.

Penso che stai uccidendo il tuo LED rosso.

La tensione diretta nel foglio dati fornisce semplicemente il valore che ci si aspetterebbe di vedere quando si passa attraverso una determinata corrente, presumo che questo sia il 50mA che fornisce nell'intestazione della colonna, ma dirà da qualche parte.


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Stiamo vedendo una corrente di 66,2 mA nel LED rosso, quindi ciò significherebbe dissipare ~ 100mW, il che dovrebbe andare bene credo
Jordan Lewallen

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La resistenza di shunt dell'amperometro può introdurre abbastanza ulteriore resistenza per ridurre la corrente a un valore apparentemente sicuro. Invece, basta misurare la tensione attraverso la resistenza da 24,9 Ω e calcolare la corrente da quella.
Transistor

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@JordanLewallen No non lo è, fai riferimento al commento nella mia risposta. 2,6 V a 78 mA forniscono poco più di 200mW, ben oltre il massimo. Devi rispettare TUTTE le specifiche massime.
Finbarr,

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Sarebbe saggio avere buone specifiche, margini, derating ambientali e specifiche di stabilità. In questo momento non ne vedo nessuno e stai superando il Pd per il chip. Suggerisco che la corrente cumulativa non possa superare la media di 50 mA per questo chip. L'epossidico è un buon isolante termico. Questi sono anche molto sensibili alle durate di saldatura> 5 secondi (fallite o emarginate) e all'ESD> -5V Potresti essere molto meglio con SMD RGB con obiettivo grazie al miglior dissipatore di calore. In questo momento il tuo dissipatore di calore è il cavo
catodico

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Saresti persino meglio con gli eccellenti LED RBD da 5 mm focalizzati sul tuo obiettivo. Posso inviarti RGB 10 ~ 16Cd 30 deg @ 20mA con alcune modifiche alla tua apertura. Questa parte Bivar è dotata delle migliori parti da 5 mm del settore. Molto più di questa parte a 45 gradi @ meno corrente. e molto preciso. quindi aggiungerei un rilevatore Panasonic Photo 5mm 5V che misura l'intensità corretta CIE per calibrare i risultati.
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

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Il tuo problema sembra essere la variazione nell'RDS (acceso) per il dispositivo che stai utilizzando. Il foglio dati per BSS84 mostra che l'RDS normalizzato (acceso) aumenterà man mano che il FET si riscalda.

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L'RDS (acceso) per il dispositivo potrebbe essere piuttosto elevato (10 ohm) rispetto al resistore in serie.
Dato che nei tuoi commenti dici che la tensione attraverso 24,9 Ohm è 1,946 V .... aggiunta alla Vf del LED questo lascia circa 494 mV attraverso il FET (a seconda della precisione dell'alimentazione a 5 V), quindi non è l'ideale dispositivo (RDS (acceso) è di circa 6,3 ohm) per l'applicazione.

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