Почему яркость моего красного светодиода медленно уменьшается?

В моем дизайне есть светодиод RGB для фотообнаружения, каждый цвет которого контролируется полевым МОП-транзистором для управления интенсивностью света каждого цвета. Зеленый и синий светодиоды работают отлично, но мой красный светодиод медленно гаснет со временем. Я измерил свое прямое напряжение (Vf), чтобы оно было 2,6 В на красном светодиоде в начале, но оно падает до ~ 2,56 В в течение следующих нескольких минут (в спецификации).

Вот моя схема. Слева - мой трехцветный светодиод и установка MOSFET, а справа - ШИМ-расширитель, управляемый I2C:

PCB:

Вот спецификации для моего трехцветного светодиода (я обвел правильный):

Когда я измеряю интенсивность света, поступающего от светодиода с течением времени, я вижу, как интенсивность красного падает, а зеленый и синий остаются постоянными. Может ли паяное соединение воздействовать на светодиод? Я бы не подумал об этом дважды, но у меня есть дополнительный светодиод RGB, поэтому я удалил один из своих старых (мертвых) и подключил светодиод проводами, а не паял на плату. У меня светится красный светодиод, и интенсивность не снижается.

Это случилось с 4 светодиодами сейчас ...

— Джордан Льюаллен
источник

Я предполагаю, что это температура. Какую частоту и рабочий цикл вы используете? Я бы использовал индуктор, чтобы сделать ток более или менее постоянным, а не мигать с высокой частотой. Вполне возможно, что вы испытаете какое-то явление, связанное с краями прямоугольной волны ...

— Грегори Корнблюм

Можете ли вы измерить V (Rs) для каждого на 100% для измерения тока? Сколько тепла рассеивается при проектировании? Vf of Red может стать слишком горячим, чтобы его можно было потрогать, и уронить Vf из-за эффекта Шокли и потерять эффективность при нагревании.

— Тони Стюарт Sunnyskyguy EE75

@GregoryKornblum У меня частота ШИМ установлена на 1600 Гц, именно с этой частотой поступила библиотека Adafruit PWM (питание от ШИМ от Arduino). Что-нибудь, что я могу прочитать с краями прямоугольной волны, влияющими на производительность? Мне любопытно. Я не совсем понимаю, как подключение его проводами вместо контакта припоя также не убивает светодиод ... хм

— Джордан Льюаллен

Как жарко было на ощупь? и где данные до и после и почему я должен спросить дважды? У вас проблема с температурой, и нам нужны более точные данные, чтобы помочь вам разобраться и исправить ее. Фотографии, временные данные, V, I

— Тони Стюарт Sunnyskyguy EE75

Серьезные проблемы дизайна с этим приложением .... Я могу исправить, если у вас есть спецификации.

— Тони Стюарт Sunnyskyguy EE75

Ответы:

Тот факт, что прямое напряжение соответствует спецификациям, не означает, что прямой ток слишком велик. 2,6 В на светодиоде оставляют 2,4 В на резисторе / полевом МОП-транзисторе, что может означать 96 мА через светодиод и, следовательно, 250 мВт рассеянного, что значительно выше абсолютного максимума в 150 мВт.

Я думаю, ты убиваешь свой красный светодиод.

Прямое напряжение в техническом описании просто дает значение, которое вы ожидаете увидеть, пропуская через него определенный ток. Я предполагаю, что это 50 мА, которое оно дает в заголовке столбца, но где-то это будет сказано.

— Finbarr
источник

Мы видим ток 66,2 мА в красном светодиоде, так что это будет означать, что ~

— 100

Сопротивление шунта амперметра может привести к достаточному дополнительному сопротивлению, чтобы снизить ток до, по-видимому, безопасного значения. Вместо этого просто измерьте напряжение на резисторе 24,9 Ом и рассчитайте ток по нему.

— транзистор

@JordanLewallen Нет, это не так, обратитесь к комментарию в моем ответе. 2,6 В при 78 мА дает чуть более 200 мВт, что намного выше максимума. Вы должны оставаться в рамках ВСЕХ максимальных спецификаций.

— Finbarr

Было бы разумно иметь хорошие характеристики, маржу, характеристики окружающей среды и стабильность. Прямо сейчас я не вижу ни одного, и вы превышаете Pd для чипа. Я полагаю, что совокупный ток не может превышать 50 мА в среднем для этого чипа. Эпоксидная смола является хорошим теплоизолятором. Они также очень чувствительны к длительности пайки> 5 секунд (сбой или маргинализация) и к ESD> -5 В Возможно, вам будет намного лучше с SMD RGB с линзой из-за лучшего радиатора. Прямо сейчас ваш радиатор - тощий катодный провод

— Тони Стюарт Sunnyskyguy EE75

Вы бы даже выиграли с превосходными 5-миллиметровыми светодиодами RBD, сфокусированными на вашей цели. Я могу послать вам RGB 10 ~ 16Cd 30 град @ 20 мА с некоторыми модами на корпус апертуры. Эта часть Bivar - это лучшие 5-миллиметровые детали в отрасли. Гораздо больше, чем эта 45 градусная часть @ меньше тока. и очень точный. затем я бы добавил детектор Panasonic Photo 5mm 5V, который измеряет интенсивность, скорректированную CIE, для калибровки ваших результатов.

— Тони Стюарт Sunnyskyguy EE75

Похоже, ваша проблема связана с изменением RDS (вкл.) Для используемого вами устройства. Таблица данных для BSS84 показывает, что нормализованное RDS ( вкл. ) Будет увеличиваться по мере того, как FET становится теплее.

RDS (включено) для устройства может быть довольно высоким (10 Ом) по сравнению с вашим последовательным резистором.
Поскольку в ваших комментариях вы говорите, что напряжение на 24,9 Ом составляет 1,946 В .... при добавлении к Vf светодиода это оставляет около 494 мВ на полевом транзисторе (в зависимости от того, насколько точным является ваше питание 5 В), так что это не идеально Устройство (RDS (включено) составляет около 6,3 Ом) для вашего приложения.

— Джек Криси
источник