Guasto dei LED sul bagnato: cosa sta succedendo a livello dei semiconduttori?


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Di recente mi sono imbattuto in due LED molto diversi che si sono guastati a causa di un ammollo, ma con un comportamento di guasto interessante e quasi identico. Mi piacerebbe capire cosa sta succedendo dentro.

Una volta asciugati entrambi emettono, ma non come previsto. Ad una corrente ragionevolmente alta (cioè vicina alla loro massima potenza) forniscono una luce costante che a occhio non è distinguibile dal comportamento normale. A correnti di pilotaggio inferiori l'uscita è inferiore al normale e sfarfalla. La (apparente) V f , fluttua. A correnti ancora più basse, ma abbastanza da fornire un'emissione chiara, non c'è nulla.

Il primo è un 365 nm da 1,2 W di LED Engin utilizzato in una fotocatalisi acquosa da studenti che presumibilmente lo hanno bagnato. Questo viene eseguito da una fornitura da banco in modo da poterlo testare più accuratamente. Il secondo è un singolo emettitore rosso 5050 in una luce della bici posteriore che si è inzuppata in una tempesta. Il guasto è evidente solo in modalità standlight (funzionante con una corrente di azionamento inferiore rispetto a quella in movimento, alimentato da un condensatore da 1F 5,5 V che inizialmente ho incolpato). Una completa asciugatura non ha fatto alcuna differenza visibile (infatti essiccata, sciacquata in acqua DI, essiccata, cotta in forno a 100 ° C per un'ora, testata in ogni fase).

Questo è principalmente per curiosità; Ho un po 'di esperienza nell'insuccesso dei semiconduttori, ma niente del genere. La modalità di guasto sembra interessante nel modo in cui si manifesta a bassa corrente a causa di correnti più elevate.


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Potrebbe essere una crescita dendritica a causa dell'elettro-migrazione sull'alloggiamento PCB / LED. Una volta che si formano un lavaggio ad acqua non si libererà di loro.
isdi

@isdi Ho avuto quello UV al microscopio con notazione visibile all'esterno prima o dopo averlo dissaldato. Potrei fare lo stesso con quello rosso
Chris H,

Tutti i test sono stati effettuati con connessioni saldate direttamente al LED?
WhatRoughBeast

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Le custodie a LED non sono sigillate ermeticamente.
Uwe,

@Sì sì, ma cosa è successo dentro, una volta che l'acqua (presumibilmente) è stata scacciata? Se fosse bagnato e agendo da corto potrei capirlo, ma perché resistenza tremolante / fluttuante?
Chris H,

Risposte:


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Penso che David sia sulla buona strada, ma non ha spiegato a fondo. Crescite dendritiche e altre impurità formano un percorso parallelo al LED. Ora, questi potrebbero non essere percorsi lineari e omogenei ... l'impedenza può cambiare con il tempo, la temperatura, l'umidità, ecc. Una possibilità è che il calore del LED aiuti a completare il percorso, in modo che si illumini e si attenui.

Se hai corrente disponibile che manterrà il LED acceso anche quando il percorso alternativo è saturo, apparirà fisso. Se la corrente può essere facilmente assorbita dall'altro percorso conduttivo, probabilmente tremolerà quando le proprietà di quel percorso cambieranno.


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Proprio come si otterrebbe mettendo un resistore del giusto valore parallelo al diodo.


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Potresti espandere come ciò causerebbe lo sfarfallio / fluttuante V_f? Un resistore da solo non sembra causare questo, e non riesco a vedere da dove provenga abbastanza capacità, ma forse mi manca.
Chris H,

In genere, lo sfarfallio è causato da un alimentatore irreversibile. E in particolare quando si ottiene lo stesso sfarfallio con diversi casi di test. Un piccolo cappuccio in parallelo, che spesso risolve l'instabilità dell'offerta.
David,

quello è stato il mio primo pensiero sul rosso, che ho testato a casa (e ho ancora i miei sospetti), ma l'UV è stato testato su una fornitura di base lineare ma affidabile nel lavoro, dove ho un kit migliore. In particolare, ho fatto un piccolo sforzo per caratterizzare la costante produzione di corrente dei nostri alimentatori da banco per la spettroscopia a LED, e questa è la più stabile
Chris H,
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