Преждевременная деградация диода 5050
 

Всем доброго дня.

Возник такой вопрос в результате быстрого выхода из строя (снижение яркости и т.д) диодов 5050.
Установлены в линейном светильнике производства Китай. Залиты силиконом. Срок эксплуатации 9 мес на улице.
Провели полную лоботомию. На фото видно - почерневшие кристаллы, и всю структуру платы с диодами.
Диоды выходят из строя неравномерно, какие-то светят, какие-то еле светят, какие-то умерли совсем или частично (не горит один-два кристалла).
Измерения напряжения и тока на диоде (на каждом кристалле) в норме.
Интересны варианты причины преждевременной кончины диодов.

Re: Преждевременная деградация диода 5050
 

Говенный драйвер = высокие пусковые токи = деградация структуры.

Re: Преждевременная деградация диода 5050
 

Можете поподробнее объяснить процесс? Это единственная причина???

Re: Преждевременная деградация диода 5050
 

А какие именно измеренные значения, если не секрет? И на кристалле и на диоде?

Re: Преждевременная деградация диода 5050
 

не правильно подобранный силикон-герметик. Светодиоды явно насосали влаги через силикон, возможно вместе с влагой пришла сера или еще какая гадость.
[Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!]и [Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!] рекомендации.

Re: Преждевременная деградация диода 5050
 

Верно.

1. Силиконы пропускают влагу
2. Всегда!!!
3. Многие имеют в составе доп. присадки разрушающие печатный монтаж и сами диоды. Подбор правильного силикона - только тестированием.
Хороший оптически прозрачный силикон я знаю всего один. Немцы 2 года его разрабатывали. Многокомпонентный и заливка по хитрой технологии. Третий год общаюсь с ними на выставке в Брегенце.
4. Плохая промывка ленты после SMD монтажа. Присадки для пайки и некоторые промывки плохо реагируют с силиконом.
5. Элементарно - следы масла на профиле. Плохая обработка профиля, и следовательно никакая адгезия к нему.

Re: Преждевременная деградация диода 5050
 

Позволю себе не согласиться. К химии и влаге неустойтивы не кристаллы, а люминофор. При реакции с всякой гадостью он заметно темнеет. На фото видно, что люминофор не тёмный, а почернели кристаллы, что говорит об их перегреве. Скорее всего - от завышенных токов или пусковых пиков. За эту версию говорит и то обстоятельство, что в некоторых светодиодах повылетало по 1-2 чипа. Так что химия в данном конкретном случае вряд ли является причиной.

Re: Преждевременная деградация диода 5050
 

Попробуйте этот материал почитать
[Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!]

Помоему Ваш случай

Re: Преждевременная деградация диода 5050
 

Очаги почернения, почти всегда, возникают над "кристаллами". А про устойчивость кристаллов я и не писал.

Перегрев тоже внес свой вклад, но главная причина - химия + влага.
Блоки питания на постоянное напряжения, как правило не сильно "гадят" на выход, да и разброс у них как правило +-0,5В (а точнее +0,5В).

Кстати... если дело в химии/среде, то велика вероятность потемнения или отложений на контактных площадках, и контактах резисторов.

Re: Преждевременная деградация диода 5050
 

Я предположил бы, что процесс скорее химический, исходя из :

При деградации кристалла ток на нем не будет в норме. На эту тему была старая статья по исследованию деградации диодов Cree. Если нужно, поищу в загашнике .

Re: Преждевременная деградация диода 5050
 

Это при локальном перегреве кристаллов. При хим. деградации люминофора он изменяет цвет весь, а не локально. (ну, может, над кристаллами чуть сильнее из-за более высокой температуры, а значит, скорейшего протекания хим. реакции).

Если это дешёвый китайский светильник - то вероятность "плевка" тока на диоды при включении крайне высока. Не думаю, что там драйвер хороший стоит )

Re: Преждевременная деградация диода 5050
 

Если не сложно - кинь статейку на освежить в памяти...

Что значит "ток в норме"? Надо смотреть вольт-амперную характеристику. При деградации ВАХ может уплывать заметно. И причин несколько. Деградировать может не только структура, но и омические контакты к ней.

Re: Преждевременная деградация диода 5050
 

Седовласые химики, утверждают, что люминофоры с структурой граната крайне стойкие... даже к радиации. А то, что мы называем "деградацией люминофоров" на самом деле является деградацией на границе люминофора. Те на границе люминофор / корпус, и/или люминофор / чип.

Re: Преждевременная деградация диода 5050
 

Нашел в избранном [Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!]
Это аж 2006 год. Это по поводу деградации. А вот с увязкой ток и деградация кристалла - у меня неувязочка :-(. Отложилось в памяти, а откуда - буду мучительно вспоминать.

Кстати, в статье доставляет фраза "... сомнения, высказанные в начале статьи, по поводу эффективности более 100лм/Вт вообще...."
Но в 2006 году такое мнение, я думаю, можно простить.

Re: Преждевременная деградация диода 5050
 

Драйвер не правильно подобран
Дайте-ка угадаю - драйвер дает стабилизацию по напряжению, и сопротивлениями ограничиваете ток в цепочках? Скорее всего из-за перепадов температур произошло изменение рабочего тока питания и кристаллы выгорели на наиболее "слабых" диодах - с самым низким напряжением открытия...
Фото источника питания в студию!

Re: Преждевременная деградация диода 5050
 

Гхммм... В общем случае, под "деградацией люминофора" мы понимаем снижение его эффективности во времени. В качестве желтого люминофора для светодиодов, как правило, используется иттрий-алюминиевый гранат (ИАГ), легированный церием. Люминофор нормально функционирует тогда и только тогда, когда основа (ИАГ) сохраняет свою кристаллическую структуру (помним, что порошок люминофора -это много тонкодисперсных монокристаллов), а легирующая примесь находится в нужных узлах кристаллической решётки основы. Таким образом, любое воздействие, ведущее к перемещению атома легирующей добавки внутри кристаллической решётки (диффузия вследствие нагрева), либо химически разрушающее кристаллическую решётку ИАГ, или извлекающее легирующий элемент, ведёт к снижению эффективности люминофора вцелом.
Стойкость к радиации не означает стойкость к химии )

Re: Преждевременная деградация диода 5050
 

Пожалуйста!

По измеренным характеристикам : напряжение на диоде 3 В, ток на 1 кристалле 0,02 А

Про силикон: часть линеров покрыта силиконом, который побелел и помутнел, часть покрыта чем-то на эпоксидной основе - затвердело в камень, пожелтело, но осталось прозрачным и чистым. На фото оба варианта

Re: Преждевременная деградация диода 5050
 

Собственно, есть ещё одна версия. Я правильно понимаю, что в светодиоде стоят 3 кристалла и у каждого выведены свои контакты? И при подключении эти 3 кристалла запитываются в параллель? Тогда может иметь место случай УКГ (Ужастного Китайского Г#вна). Если кристаллы в одном светодиоде были плохо разбинованы по прямым падениям напряжения - мог начаться лавинообразный разбалланс токов между кристаллами. В результате, кристаллы с самыми низкими прямыми падениями сгорают, так как пытаются забрать на себя ток с остальных - греются сильнее - теряют сопротивление - забирают ещё больше тока и так далее, по кругу.

Re: Преждевременная деградация диода 5050
 

Так оно и есть, нужен "токовый" драйвер.
Вы измеряете эл.параметры при комнатной температуре, что будет если измерить при -30 или при +30?
:epic:

Re: Преждевременная деградация диода 5050
 

Зато дешево!

А драйвер да... Брендовый!
"лучшие подвалы дядюшки Ляо".

Re: Преждевременная деградация диода 5050
 

драйвер... драйвер...
Вы посмотрите что с силиконом стало.

Re: Преждевременная деградация диода 5050
 

Силикон - гогно, спору нет. Но чипы от химии не перегорают! Цветовая температура, световой поток - да, уходят. Тут же имеем претензии к физическому выходу чипов из строя.

Re: Преждевременная деградация диода 5050
 

ТС писал, что:

Т.е. либо уважаемый ТС несколько ошибся, либо Ваши предположения не относятся к данному случаю.

Хотя, описанный Вами процесс - реальная, частая проблема

Re: Преждевременная деградация диода 5050
 

В профиль вставлена обычная светодиодная лента. Ни о каком нормальном теплоотводе тут речь вести не приходится. Явно рассчитано на то, что светодиоды будут обдуваться воздухом. А тут их залили силиконом.
Что касается блока питания - он для светодиодной ленты и должен быть со стабилизацией по напряжению. Правда, что-то мне подсказывает по расположению резисторов, что перед нами 12-вольтовая лента, которую почему-то запитывают от 24-вольтового драйвера.

Re: Преждевременная деградация диода 5050
 

Соглашусь про УКГ (Надо будет запомнить фразу ))) )
Силикон потрескался, потому что не рассчитан под условия эксплуатации, в которых работал светильник. Да скорее всего что было из дешевого под рукой, то и залили.
Выход из работы диодов скорее всего произошел из-за высокого рабочего тока + температура. По поводу причины - гадать не имеет смысла, ибо покупая китайское дно, потом глупо искать причину. Разборкой всего китайского говна любят заниматься на ledway.ru, там самое место таким темам.

Re: Преждевременная деградация диода 5050
 

Это не лента, а модули на алюминиевой плате. Довольно толстой 1,5 мм и широкой 25 мм. Сборки по 6 диодов с питанием 24в. На фото просто вырезанный кусок. Диод 5050 отводит тепло только через контакты. Так как сам состоит из пластмассового корпуса и выводить тепло иначе (даже с обдувом) малоэффективно. Кстати на светодиодных лентах с диодами 5050 вообще нет никакого теплоотвода. А светят некоторые экземпляры по 3-5 лет.

Re: Преждевременная деградация диода 5050
 

От части согласен. Но удивительно, одно китайское г-но работает исправно годами, другое 3-6 мес. Разве не интересно разобраться?
Хотя в целом ответ "достойный"!

Re: Преждевременная деградация диода 5050
 

Какая лента? Алюминиевая печатная плата с припаянными светодиодами на ней.
Доля конвективного теплообмена по сравнению с кондуктивным - минимальна, т.к. тепловое сопротивление алюминия намного меньше чем у воздуха. И даже если речь вести про ленты, то мощные ленты однозначно устанавливаются на алюминиевый профиль.

Re: Преждевременная деградация диода 5050
 

Ребят ну уже ответили 20 раз...

Структура выгорает из-за воздействия высокого тока.
Откуда он взялся - вопрос десятый.

По поводу "другое работает 3-5 лет", тут вопрос не в качестве УКГ а в условиях его эксплуатации.

Re: Преждевременная деградация диода 5050
 

Теперь понял. А что, действительно диоды 5050 в корпусах из пластмассы? Потому что SMD светодиоды, даже в лентах, обычно делаются в корпусах из керамики. Если действительно здесь пластмасса, может в этом и причина? Что касается светодиодных лент, то работают они, как правило, на меньших мощностях, поэтому и срок службы дольше.