¿Por qué los LED "modernos" de alta eficiencia son más fáciles de dañar que los "antiguos"?

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Tengo algunos LED de 'tiempo antiguo' de finales de los 80 y principios de los 90. Los LED rojos y verdes de 5 mm (el ámbar era una rareza, el azul era "imposible" en ese entonces). Como no era muy inteligente, solía probarlos con una batería de 9 V sin ningún tipo de resistencia y, sorprendentemente, siempre sobrevivieron a la experiencia.

Avance rápido al tercer milenio: compré varias docenas de LED transparentes de "alta eficiencia" (o debería llamarlos "alto brillo", es difícil decirlo sin una hoja de datos) en la Web. Son súper brillantes, pero la única vez que intenté " Oh, aquí hay una batería de 9V: veamos de qué color es " uno de esos, casi instantáneamente murieron después de un destello débil que me dijo "< em> I era azul, tú # @@ #! "

(Me gusta esto: enlace )

Ahora, para mí está claro que se requiere una resistencia para limitar la corriente, pero mi pregunta es sobre qué mata exactamente al LED , o dicho de otra manera: ¿por qué hacer 'tecnología antigua'? LEDs sobreviven?

¿Se relaciona con el hecho de que los LED "antiguos" explotaron la recombinación entre la conducción y la banda de valencia de una unión PN robusta, mientras que los LED "nuevos" se basan en eteroestructuras más exóticas que crean pozos cuánticos? ¿O es porque el proceso de fabricación "antiguo" usaba troqueles más grandes, o cables de unión más gruesos, o materiales que tenían tanta pérdida que proporcionaban suficiente resistencia en serie por sí mismos?

Creo que debo una respuesta a mis dos LED azules muertos.

EDIT : simplemente rehizo la experiencia con un LED rojo "viejo": puedo dejarlo encendido por unos segundos sin problemas usando la misma batería que conectó el LED "nuevo".

Nueva EDICIÓN: aunque puedo dejar que los LED se enciendan durante unos segundos, logré hacer estallar uno al intentar medir la corriente. Por lo tanto, son más difíciles de dañar, pero no son inmortales después de todo. Probé tres - cuatro LED más viejos y puedo confirmar que por lo menos durante un segundo sobrevivieron (aparentemente) ilesos. Los nuevos LED mueren casi al instante. Intentaré luego medir la corriente en una configuración más controlada, posiblemente con pulsos cortos.

Me encanta el olor a quemado de GaAs en la mañana.

    
pregunta Sredni Vashtar

4 respuestas

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Sí, los nuevos LED también son sensibles a la estática. Aprendí esto de la manera más difícil cuando probé un lote de chips SOIC azules con (un desconocido para mí) un soldador con tierra defectuosa que luego se descubrió que estaba flotando a > 30V. Les puedo asegurar que los LED no funcionaron después de esta experiencia y que no se calentaron, ya que un solo toque a un lado de un diodo incluso a 100 ° C lo arruinó. Algunos empezaron a parpadear como luces estroboscópicas, otros murieron por completo.

Incidentalmente, los LED más nuevos basados en pozos cuánticos también son muy sensibles a la radiación ionizante, aprendí esto leyendo sobre personas que se aventuran en las ruinas de Tchernobyl y Fukushima. Los LED blancos en sus lámparas de espeleología a menudo comenzaban a parpadear y eventualmente fallaban, a dosis de radiación de supervivencia (para humanos). Los de carburo de silicio lo son menos, pero aún así fracasan, se rumorea que la tecnología LED de la época de la Guerra Fría todavía se usa en el módulo ISS Zvezda y la nave espacial Progress. También encontré que algunos LED azules basados en GaN pueden usarse como varicaps, en algunos casos sin efecto por la pérdida de brillo. El mecanismo puede generar cambios de 100pF comparables con una parte costosa.

    
respondido por el Conundrum
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Si realmente quiere saberlo, debe repetir el experimento con los LED que obtuvo una hoja de datos para y con la medición actual. Compare la corriente medida con la hoja de datos, especialmente con las calificaciones máximas absolutas. Buscar en la hoja de datos para diferente duración de la corriente máxima.

    
respondido por el Uwe
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Hay muchas razones diferentes por las que pueden fallar más rápidamente. Pero todo se reduce a un sobrecalentamiento en la unión de semiconductores en el dispositivo; Vamos a enumerar algunos de estos:

1) Los nuevos dispositivos son más brillantes, por lo que podría significar que la matriz es más grande para dar un área de emisión más grande, un dispositivo más grande fluirá más corriente y, por lo tanto, se verá como un dispositivo de menor resistencia. Cuando se conecta a 9V, aparecerá una carga más grande que arrojará más calor a las mismas estructuras térmicas. La temperatura aumenta más rápidamente y, por lo tanto, muere antes.

2) Los nuevos dispositivos fluyen más actual debido a una diferencia en el proceso, mayor corriente significa más energía consumida, lo que significa que ... bueno, haz el razonamiento simple.

3) El LED de mayor eficiencia está diseñado para límites de corriente más bajos porque ... bueno, no necesita una corriente más alta para generar la misma cantidad de luz. Eso significa que será más sensible a la corriente.

Esencialmente no hay nada que aprender aquí. El "experimento" no está controlado, no está examinando el dispositivo antes o después de la "prueba" y, lo que es más importante, solo ha caracterizado estos dispositivos como "antiguos" y "nuevos". ¿Qué fabricante es ese?

    
respondido por el placeholder
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Los LED modernos de "alto brillo" están diseñados para ser estroboscópicos a alta frecuencia. Esto ayuda a enfriar la unión, ya que no están encendidos el 100% del tiempo.

El control habitual de los LED modernos, así como la luz estroboscópica, se realiza mediante el control de corriente y no de voltaje. Todos los circuitos de controlador LED (modernos) son control de corriente, no control de voltaje.

Debido a esto, son mucho menos tolerantes a la sobretensión que los paquetes de LED antiguos (algunos de los cuales tenían amplios rangos de voltaje a través de la unión del diodo), y mucho más volátiles cuando se aplica un voltaje de CC fijo a través de la unión sin ser estroboscópico .

Compruebe la hoja de datos para máx. La corriente de compuerta en los LED modernos es bastante baja y tratarán de atraer más corriente de la que pueden disipar en calor y, por lo tanto, se fríen muy rápidamente.

Echa un vistazo a estas hojas de datos para ver los niveles de V / mA: verás claramente que la luminosidad está controlada por la corriente. Da una corriente LED ilimitada moderna y funciona muy duro y como viste después de un breve destello, ¡pffffttt!

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respondido por el Geof I

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