I LED non scoppiano più - o piagnucolano!

Faccio volontariato in un club per insegnare la programmazione di Arduino agli adolescenti. Come parte di ciò, ovviamente, parlo di tensione, corrente e cosa non fare. Il mio primo esempio è prendere un LED, metterlo direttamente sulla potenza e sorridere mentre saltano al POP soddisfacente ! Dopodiché chiedo che non è più "un diodo ad emissione di luce - LED - ma un diodo ad emissione scura - DED". (OK, OK, ho bisogno di nuovo materiale ...)

Ho appena ricevuto un nuovo lotto di 100 LED per $ 2 - e questi si rifiutano di morire, figuriamoci di scoppiare! Brillano intensamente con 9V direttamente attraverso di loro; Ho misurato 120 mA! Si riscaldano incredibilmente in modo tale che non riesco a tenerli a mani nude (indosso i guanti), quindi si abbassano lentamente fino a quando non si spengono. Le tolgo dal potere, le faccio raffreddare e poi funzionano di nuovo!

Ho appena vinto il jackpot con questo batch? Oppure i LED vengono costruiti in modo molto più robusto rispetto a prima? So che alcuni hanno resistori incorporati, ma sono abbastanza sicuro che questi non siano quelli.

Alcuni LED hanno molta resistenza interna, che ha un coefficiente di temperatura positivo. Forse questa è una "caratteristica" involontaria poiché le torce economiche spesso le hanno in parallelo e condividono la corrente ragionevolmente bene. I dadi sono molto piccoli, per prima cosa. Non credo che questo sia "più robusto" solo un effetto collaterale di renderli sempre più economici. Vedi questa domanda e risposta per esempio.

Probabilmente vedrai danni permanenti all'emissione luminosa a LED molto rapidamente, quando torni alle normali condizioni operative, che è una lezione in sé.

La resina epossidica calda non è pericolosa come alcune altre materie plastiche calde (ad es. PVC che può liberare cloro, un gas per armi chimiche della prima guerra mondiale o PTFE che può fornire fluoro altamente reattivo) ma non è buono respirare.

Molti LED hanno una tensione di rottura inversa che è superiore a 15-60 V, nonostante il valore nominale di 5 V, quindi è probabile che l'inversione di 9 V non provochi immediatamente danni apparenti.

È possibile che il tuo LED abbia un resistore limitatore di corrente integrato. Dovresti essere in grado di vederlo tracciando la curva IV. La tensione dovrebbe apparire come l'equazione del diodo più una funzione lineare della corrente. La tensione lineare proviene dalla resistenza integrata.

I minuscoli LED da 3 mm hanno un coefficiente termico di circa> 200 ° C / W e 9 V * 120 mA ~ 1 W non è un aumento della temperatura della sensazione verso 200 ° C ma se riesci a ottenere diversi watt attraverso un LED da 5 mm valutato per 65 mW, con 9 V l'aumento di temperatura target è più sensazionale. La differenza è l'ESR del LED. (V-Vf) / ESR è approssimativamente un aumento di corrente. L'ESR è inverso alla potenza nominale.

Prova un alimentatore ATX da 5 V su un LED bianco da 5 W con un ESR da 0,1 a 0,2 ohm e la tensione in eccesso di 2 V salirà da 10 a 20 A o da 50 a 100 W e diventerà accecante luminosa e molto calda molto rapidamente.

Quindi se MTBF è di 50 kh (a una temperatura ragionevole e conosci l'aumento della temperatura nella stima C / W usando una riduzione della vita del 50% per ogni aumento di 10 ° C e vedi quanti secondi dura

Metti un misuratore di corrente da 10 A in serie con un avvolgimento primario MOT e una cella agli ioni di litio da 3,7 V, quindi osserva la corrente salire verso 10 A e prima che vada accelera, il nucleo inizia a saturare, quindi stacca il filo e osserva il bel arco lungo fino a quando non si spegne. Ma nessun arco al contatto mentre sale lentamente dI / dt = L / V. È un test da 1 secondo.

I test del cappuccio di polarità inversa devono essere eseguiti all'esterno poiché i fumi sono tossici.

Metti una resistenza da 1 Ohm su una batteria da 9 V e prima che la batteria si surriscaldi, per prima cosa, dì che mm ha un odore di 1 Ohm. Ma avvertire ancora l'epossidico fumante è tossico.

Quindi ottenere un relè SPDT 5V o 12V e collegare l'alimentazione in serie con contatti NC alla bobina. Si diffonderà per alcuni minuti prima della fine della vita e avrà un lungo loop in serie con questo buzzer e vedrà se è possibile arrestare il PC Windows con il rumore della corrente del loop e l'arco di 10kV attraverso i contatti a poche centinaia di Hz. Potrebbe anche inceppare tutti i telefoni cellulari vicini.

Ma per i test pratici basta alimentare qualsiasi piccolo relè con un loop di filo da 1 m e crash (reset) ogni Arduino che esegue un test flash LED con un cavo e un interruttore. (Con protezione aggiuntiva ESD). L'antenna ad anello è un buon test di immunità EMI per il test sul campo vicino dei sensori. Ogni spegnimento può causare anomalie e causare errori. Quindi provare a doppino intrecciato con induttanza in ferrite CM per vedere se supera il test di immunità.