Warum nimmt die Helligkeit meiner roten LED langsam ab?

Ich habe eine RGB-LED für die Fotodetektion in meinem Design, wobei jede Farbe von einem MOSFET gesteuert wird, um die Lichtintensität jeder Farbe zu steuern. Die grüne und blaue LED funktionieren gut, aber meine rote LED scheint im Laufe der Zeit langsam auszublenden. Ich habe meine Vorwärtsspannung (Vf) an der roten LED zu Beginn mit 2,6 V gemessen, aber sie fällt in den nächsten Minuten auf ~ 2,56 V ab (in der Spezifikation).

Hier ist mein Schaltplan. Das linke ist mein dreifarbiger LED- und MOSFET-Aufbau und das rechte ist der PWM-Expander, der von I2C gesteuert wird:

PCB:

Hier sind die Spezifikationen für meine dreifarbige LED (ich habe die richtige eingekreist):

Wenn ich die von der LED ausgehende Lichtintensität im Laufe der Zeit messe, kann ich sehen, dass die Rotintensität abnimmt, während Grün und Blau konstant bleiben. Kann eine Lötstelle die LED beeinflussen? Ich hätte nicht zweimal darüber nachgedacht, aber ich habe eine zusätzliche RGB-LED, also habe ich eine meiner alten (toten) entfernt und die LED mit Drähten verbunden, anstatt sie mit meiner Platine zu verlöten. Ich habe die LED auf "rot" und die Intensität geht nicht runter.

Dies ist jetzt 4 LEDs passiert ...

— Jordan Lewallen
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Ich würde vermuten, dass es Temperatur ist. Welche Frequenz und Einschaltdauer verwenden Sie? Ich würde eine Induktivität verwenden, um den Strom mehr oder weniger konstant zu machen, anstatt mit hoher Frequenz zu blinken. Es ist möglich, dass Sie ein Phänomen erleben, das mit Kanten von Rechteckwellen zusammenhängt ...

— Gregory Kornblum

Können Sie jeweils V (Rs) bei 100% messen, um den Strom zu messen? Wie viel Wärme wird vom Design abgeführt? Vf of Red kann zu heiß werden, um es zu berühren, Vf by Schockley Effect fallen zu lassen und die Wirksamkeit durch Hitze zu verlieren.

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

@ Gregory Kornblum Ich habe meine PWM-Frequenz auf 1600 Hz eingestellt, das war die Frequenz, mit der die Adafruit PWM-Bibliothek geliefert wurde (Stromversorgung der PWM durch Arduino). Kann ich irgendetwas über die Kanten der Rechteckwelle nachlesen, was die Leistung beeinflusst? Ich bin neugierig. Ich verstehe nicht ganz, wie das Anschließen mit Drähten anstelle eines Lötkontakts die LED auch nicht tötet ... hmm

— Jordan Lewallen

Wie heiß war es zu berühren? und wo sind die Vorher / Nachher-Daten und warum muss ich zweimal fragen? Sie haben ein thermisches Problem und wir benötigen bessere Daten, damit Sie es besser verstehen und beheben können. Fotos, Temp., V, I

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

Schwerwiegende Designprobleme mit dieser Anwendung .... Ich kann das Problem beheben, wenn Sie Spezifikationen haben.

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

Antworten:

Nur weil die Durchlassspannung in der Spezifikation ist, bedeutet dies nicht automatisch, dass der Durchlassstrom dies auch ist. 2,6 V über der LED verbleiben 2,4 V über dem Widerstand / MOSFET, was bedeuten könnte, dass 96 mA über die LED fließen und somit 250 mW verbraucht werden, was weit über dem absoluten Maximum von 150 mW liegt.

Ich glaube, du tötest deine rote LED.

Die Durchlassspannung im Datenblatt gibt einfach den Wert an, den Sie beim Durchleiten eines bestimmten Stroms erwarten würden. Ich gehe davon aus, dass dies die 50 mA sind, die in der Spaltenüberschrift angegeben sind, aber irgendwo steht.

— Finbarr
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Wir sehen einen Strom von 66,2 mA in der roten LED, was bedeutet, dass ~ 100 mW verbraucht werden, was

— meiner

Der Amperemeter-Nebenschlusswiderstand kann einen ausreichenden zusätzlichen Widerstand einführen, um den Strom auf einen scheinbar sicheren Wert zu reduzieren. Messen Sie stattdessen einfach die Spannung am 24,9 Ω-Widerstand und berechnen Sie daraus den Strom.

— Transistor

@JordanLewallen Nein, ist es nicht, siehe den Kommentar in meiner Antwort. 2,6 V bei 78 mA ergeben etwas mehr als 200 mW, viel mehr als das Maximum. Sie müssen innerhalb ALLER maximalen Spezifikationen bleiben.

— Finbarr

Es wäre ratsam, gute Spezifikationen, Margen, Umgebungsderatings und Stabilitätsspezifikationen zu haben. Im Moment sehe ich keine und Sie überschreiten den Pd für den Chip. Ich schlage vor, dass der kumulative Strom für diesen Chip den Durchschnitt von 50 mA nicht überschreiten kann. Epoxid ist ein guter Wärmeisolator. Diese sind auch sehr empfindlich gegenüber Lötdauern> 5 Sekunden (fehlerhaft oder marginalisiert) und ESD> -5 V. Mit SMD-RGB mit Objektiv sind Sie möglicherweise aufgrund des besseren Kühlkörpers weitaus besser dran. Im Moment ist Ihr Kühlkörper die dünne Kathode führen

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

Mit exzellenten 5-mm-RBD-LEDs, die auf Ihr Ziel ausgerichtet sind, sind Sie sogar noch besser dran. Ich kann Ihnen RGB 10 ~ 16Cd 30 Grad @ 20mA mit einigen Modifikationen zu Ihrem Öffnungsgehäuse schicken. Dieses Bivarteil ist ng ich habe die besten 5mm Teile in der Industrie. Weit mehr als dieser 45-Grad-Teil bei weniger Strom. und sehr genau. Dann würde ich einen 5-mm-5-V-Detektor von Panasonic Photo hinzufügen, der die CIE-korrigierte Intensität misst, um Ihre Ergebnisse zu kalibrieren.

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

Ihr Problem scheint die Variation des RDS (ein) für das von Ihnen verwendete Gerät zu sein. Das Datenblatt für den BSS84 zeigt, dass der normalisierte RDS (ein) ansteigt, wenn der FET wärmer wird.

Der RDS-Wert (ein) für das Gerät kann im Vergleich zu Ihrem Vorwiderstand recht hoch sein (10 Ohm).
Da Sie in Ihren Kommentaren angeben, dass die Spannung an den 24,9 Ohm 1,946 V beträgt ... zuzüglich des Vf der LED verbleiben am FET ca. 494 mV (abhängig von der Genauigkeit Ihrer 5-V-Versorgung), ist dies kein Ideal Gerät (RDS (on) ist ca. 6,3 Ohm) für Ihre Anwendung.

— Jack Creasey
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