Η εξάντληση της λάμπας LED προέρχεται από τη βλάβη

2018-12-20 22:08:27

 

Η ζημιά του τροφοδοτικού LED και του οδηγού προέρχεται από την πρόσκρουση υπερέντασης (EOS) του τροφοδοτικού εισόδου και τη διάσπαση του άκρου φορτίου. Η υπερτάση ώθησης της ισχύος εισόδου συχνά προκαλεί τη βλάβη του τσιπ οδήγησης στο κύκλωμα οδήγησης και τη βλάβη κατά τη διάσπαση παθητικών εξαρτημάτων όπως οι πυκνωτές. Το σφάλμα βραχυκυκλώματος στο τέλος του φορτίου μπορεί να προκαλέσει υπερένταση μετάδοσης κίνησης του κυκλώματος οδήγησης, το οποίο μπορεί να προκαλέσει ζημιά βραχυκυκλώματος ή ζημιά υπερθέρμανσης που προκαλείται από σφάλμα βραχυκυκλώματος.

 

Η αποτυχία της ίδιας της συσκευής LED είναι κυρίως η εξής:

 

 

Το παροδικό συμβάν υπερέντασης αναφέρεται στο ρεύμα που διαρρέει το LED που υπερβαίνει το μέγιστο ονομαστικό ρεύμα στο εγχειρίδιο τεχνικών δεδομένων LED. Αυτό μπορεί να οφείλεται στην άμεση παραγωγή υψηλού ρεύματος ή στην έμμεση παραγωγή υψηλής τάσης, όπως παροδικό κεραυνό, παροδικό θόρυβο μεταγωγής του τροφοδοτικού μεταγωγής, διακυμάνσεις του δικτύου ηλεκτροδότησης και άλλα συμβάντα υπέρτασης. Αυτά τα γεγονότα είναι παροδικά και διαρκούν για πολύ μικρό χρονικό διάστημα. Συνήθως τα ονομάζουμε αιχμές, όπως «ακίδες ρεύματος» και «αιχμές τάσης». Τα συμβάντα παροδικής υπερέντασης περιλαμβάνουν επίσης την παροδική υπερένταση όταν η λυχνία LED είναι ενεργοποιημένη ή συνδεδεμένη και έξω.

 

Για τον φωτισμό LED στα αυτοκίνητα, το παροδικό κύμα εκτόξευσης φορτίου του ISO7637-2 αποτελεί σημαντική απειλή για την κανονική λειτουργία του.

 

Ο τρόπος αστοχίας του LED μετά από ηλεκτροπληξία δεν είναι σταθερός, αλλά συνήθως οδηγεί σε βλάβη της γραμμής συγκόλλησης, όπως φαίνεται στο Σχήμα 1. Αυτή η βλάβη συνήθως προκαλείται από ένα μεγάλο παροδικό υπερβολικό ρεύμα. Εκτός από την πρόκληση καύσης της γραμμής συγκόλλησης, μπορεί επίσης να προκαλέσει ζημιά σε άλλα μέρη κοντά στη γραμμή συγκόλλησης, όπως υλικά στεγανοποίησης.

 

 

Η βλάβη από ηλεκτροστατική εκφόρτιση (ESD) είναι ένας από τους πιο συνηθισμένους κινδύνους παροδικής υπέρτασης στην κατασκευή, τη μεταφορά και την εφαρμογή πολύ ενσωματωμένων συσκευών ημιαγωγών. Το σύστημα φωτισμού LED πρέπει να πληροί το πρότυπο IEC61000-4-2 για την εκφόρτιση επαφής 8kV "ηλεκτροστατική εκφόρτιση ανθρώπινου σώματος", προκειμένου να αποτραπεί η βλάβη του συστήματος από υπερτάση ηλεκτροστατική εκφόρτιση.

 

Η απόδοση της συστοιχίας διασταύρωσης LED PN θα υποβαθμιστεί ή θα καταστραφεί, όπως φαίνεται στο Σχήμα 2. Η εσωτερική αστοχία του τσιπ LED που προκαλείται από τη διαδρομή εκφόρτισης του συμβάντος ESD μπορεί να είναι μόνο μερική βλάβη της λειτουργίας, ακόμη και μόνιμη βλάβη του LED συμβεί εάν η αποτυχία είναι σοβαρή.

 

Για σχέδια φωτισμού LED όπου σχεδόν το 80% της ενέργειας μετατρέπεται σε θερμότητα, η θερμική διαχείριση και η προστασία από υπερθέρμανση είναι προκλήσεις. Τόσο η θεωρία όσο και η πράξη έχουν αποδείξει ότι η απόδοση και η διάρκεια ζωής των LED σχετίζονται στενά με τη θερμοκρασία λειτουργίας της διασταύρωσης PN των LED. Όταν η θερμοκρασία σύνδεσης του τσιπ LED αυξάνεται κατά 10 C, η φωτεινή ροή μειώνεται κατά 1%, και η διάρκεια ζωής του τσιπ LED μειώνεται κατά 50%.