Преждевременная деградация диода 5050

[Urih]

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.

[camiidobrii]

Говенный драйвер = высокие пусковые токи = деградация структуры.

[Urih]

Можете поподробнее объяснить процесс? Это единственная причина???

[Gades]

Сообщение от Urih

Измерения напряжения и тока на диоде (на каждом кристалле) в норме.

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

[drizzleon]

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.

[Dimitr_Ch]

Сообщение от drizzleon

не правильно подобранный силикон-герметик.

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.

[Gades]

Сообщение от drizzleon

не правильно подобранный силикон-герметик.

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.

[camiidobrii]

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

Помоему Ваш случай

[drizzleon]

Сообщение от Gades

Позволю себе не согласиться. К химии и влаге неустойтивы не кристаллы, а люминофор. При реакции с всякой гадостью он заметно темнеет.....

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.

[Dimitr_Ch]

Сообщение от Gades

На фото видно, что люминофор не тёмный, а почернели кристаллы, что говорит об их перегреве. Скорее всего - от завышенных токов или пусковых пиков.

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

Сообщение от Urih

Измерения напряжения и тока на диоде (на каждом кристалле) в норме.

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 .

[Gades]

Сообщение от drizzleon

Очаги почернения, почти всегда, возникают над "кристаллами".

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).

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).

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

[Gades]

Сообщение от Dimitr_Ch

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 .

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.

[drizzleon]

Сообщение от Gades

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).

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.

[Dimitr_Ch]

Сообщение от Gades

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

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.

[govoruhin87]

Сообщение от Urih

Всем доброго дня.
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.

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!

[Gades]

Сообщение от drizzleon

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.

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 )

[Urih]

Сообщение от govoruhin87

Драйвер не правильно подобран

Фото источника питания в студию!

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

[Gades]

Сообщение от Urih

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

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.

[govoruhin87]

Сообщение от Urih

Пожалуйста!

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

Сообщение от Gades

УКГ (Ужастного Китайского Г#вна)

:epic:

[camiidobrii]

Сообщение от Gades

Тогда может иметь место случай УКГ (Ужастного Китайского Г#вна).

Зато дешево!

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

[drizzleon]

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

[Gades]

Сообщение от drizzleon

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

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.

[Dimitr_Ch]

Сообщение от Gades

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.

ТС писал, что:

Сообщение от Urih

Измерения напряжения и тока на диоде (на каждом кристалле) в норме.
Интересны варианты причины преждевременной кончины диодов.

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

Хотя, описанный Вами процесс - реальная, частая проблема

[Alexvas]

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.

[Saymon]

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.

[Urih]

Сообщение от Alexvas

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.

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.

[Urih]

Сообщение от Saymon

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.

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"!

[govoruhin87]

Сообщение от Alexvas

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.

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.

[camiidobrii]

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.

[Alexvas]

Сообщение от Urih

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.

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.