Blaue LED 5mm. 7000mcd nach 2 Jahren Dauerleuchten !

Moderator: T.Hoffmann

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Mario D
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Fr, 07.03.08, 13:00

Hallo,
habe eine Blaue LED 5mm. 2 Jahre lang laufen lassen, genau 3.1 Volt, und 20mA.
Mit der zeit wurde sie deutlich dunkler, und sieht jetzt innen verbrannt aus.
Heiß wurde sie nie.
Betrieben immer bei normaler Raumtemperatur, also weder als Kühlschrankbeleuchtung, noch als Saunabeleuchtung.
Daher werde ich die kleinen ab jetzt nicht mehr mit 20mA betreiben, zumindest nicht, wenn die Beleuchtung länger halten soll. :mrgreen:
Woher die LEDs stammen, weiß ich nicht mehr, weiß nur, dass sie damals nicht billig waren, weil ich nie billige LEDs gekauft habe.
Hier mal Fotos:
So sieht die LED nach 2 Jahren aus, sieht irgendwie verkokelt aus...
Bild

Und so sieht im vergleich eine Neue Blaue 5mm. LED aus:
Bild

Ich weiß, die Fotos sind nicht ganz so prall, aber ich denke, man kann alles erkennen.
O.Mueller
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Fr, 07.03.08, 13:04

Hallo Mario,
das hat derzeit auch wenig mit dem Preis zu tun, sondern tatsächlich eher damit daß es ja blaue noch gar nicht sol lange gibt - z.B. im Vergleich zu roten. Diese sind natürlich in einer ganz anderen Entwicklungsstufe, die gibts ja schon 40 Jahre...
Ich gehe davon aus, daß sich auch die blauen im Verlaufe der Zeit ganz normal verbessern und somit auch stabilisieren werden, allerdings - wie immer - kann natürlich niemand absehen in welchem Zeitraum. Kann dauern, kann auch in einem halben Jahr so weit sein...

Gruß
Olaf
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Fr, 07.03.08, 13:17

Also passiert das mit den neuen Leds zb hier aus dem shop nicht schon nach 2 jahren, oder?

oder sind die 20mA zu viel für die leds gewesen?

mfg
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Fr, 07.03.08, 13:23

das ganze sind immerhin schon 17.520 Betriebsstunden, das finde ich schon recht ordentlich. Früher hatten blaue LEDs leider das Problem, dass sie nicht so lange hielten. Hast du denn genau nachgemessen, dass es 20mA waren oder waren es rechnerisch 20mA?
Mario D
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Fr, 07.03.08, 14:20

Natürlich habe ich genau gemessen es waren 19mA genau. Rechnerisch währen es 20mA gewesen, aber in der Praxis halt 19mA.
Natürlich ist das eine gute Leistung, ich wollte das hier halt reinschreiben, damit man mal erfahrungswerte zu den LEDs hat. Man sollte sie halt meiner meinung nach nicht mit 20mA betreiben, sondern weniger.
Aber geleuchtet hat sie noch, nur nicht mehr sooo stark.
Synthy82
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Fr, 07.03.08, 14:23

Das Thema mit dem Messen hatten wir schon mal. Wie groß war der Vorwiderstand? Wenn das Messergebnis repräsentativ sein soll, muss er groß gegen den Innenwiderstand des Messgeräts sein. Oder hattst das Messgerät ständig im Stromkreis?
O.Mueller
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Fr, 07.03.08, 15:31

Ich schließ mich Fightclub an, die Stundenzahl ist tatsächlich schon recht anständig, ich kenne Typen die nach 10000 schon deutlich die Grätsche machen...

Gruß
Olaf
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Fr, 07.03.08, 17:16

Synthy82 hat geschrieben:Das Thema mit dem Messen hatten wir schon mal. Wie groß war der Vorwiderstand? Wenn das Messergebnis repräsentativ sein soll, muss er groß gegen den Innenwiderstand des Messgeräts sein. Oder hattst das Messgerät ständig im Stromkreis?
Wenn ich das richtig verstehe meinst Du wenn der Innenwiderstand des Multimeters
bei 0,5 Ohm liegt müsste der Vorwiderstand um einiges grösser sein um ein anständiges
Ergebnis zu bekommen, also z.B 200 Ohm.
Wäre er z.B. nur 1 Ohm gross würde der Innenwiderstand mit 1/3 des Gesamtwiderstandes
zu grossen Einfluss auf den Strom haben ?

Es dürfte vor allem mit billigen Hobbymultimetern einfacher sein Spannungsrichtig zu messen
als Stromrichtig, da ist mit Professionellen Geräten ja schon nicht so einfach da die richtigen
Ergebnisse zu bekommen.
Bei solchen Messungen sollte man vieleicht lieber die Spannung messen die am Vorwiderstand
abfällt und dann den Strom nur errechnen, was aber nur Sinn macht wenn der das Multimeter
eine sehr hochohmige Schaltung zur Spannungmessung benutzt, was eher sehr teure Geräte
mit hochwertigen Verstärkerschaltungen haben dürften, billige Geräte eher nicht.
Und dann muss die Widerstandsmessung auch noch recht genau sein,
aber auch da sind Multimeter nicht das beste - für ein sehr genaues Ergebnis braucht man
entweder wieder ein teures Multimeter, oder besser ein analoges Messgerät mit der alten
Widerstandsbrücke (das Ding muss man mal einem Laien geben, der dreht da an den
knubbelknöpfen rum bis sie qualmen ohne raus zu finden wozu das Ding gut ist :mrgreen: )

Warscheinlich werden da also mehr als 19/20mA geflossen sein, eher 22-25mA,
genau kann man leider nur sagen wenn man mehr über das Messgerät wüsste.
Synthy82
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Fr, 07.03.08, 18:14

Du meinst das gute alte Mavometer? Das hab ich an der Uni am Fachbereich Physik auch noch kennen gelernt.. *g*
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Fr, 07.03.08, 19:12

Synthy82 hat geschrieben:Du meinst das gute alte Mavometer? Das hab ich an der Uni am Fachbereich Physik auch noch kennen gelernt.. *g*
Nein, danach habe ich eben mal gegoogelt, das ist was anderes.
Such mal nach "Wheatstone" und "Messbrücke", das gibts fertig Aufgebaute Geräte
mit einem Drehspulenmessinstrument bei dem die "0" in der Mitte liegt.
Der Zeiger schlägt bei falscher abstimmung dann nach links oder rechts aus,
man dreht solange an dem Einstellknopf bis er in der Mittel bleibt und kann dann
den Wert des Widerstandes bestimmen.

Das ist also eigentlich nur ein sehr altes Ohmmeter, aber ein sehr genaues.
Ich hatte in der Ausbildung eins in den Fingern, da waren aber mehrere Einstellknöpfe
dran um 1/0,1/0,01 Ohm usw einzustellen, daher konnte man wirklich sehr genug
mit dem Ding messen.
Das war aber sicherlich noch aus den 70er Jahren, werden heute auch sicher nicht
mehr benutzt, alleine schon wegen der grösse des Gerätes, aber in einigen Bereichen
wo man genaue Werte braucht, benutzt man die sicher noch.
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John.S
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Sa, 08.03.08, 01:19

O.Mueller hat geschrieben:Hallo Mario,
das hat derzeit auch wenig mit dem Preis zu tun, sondern tatsächlich eher damit daß es ja blaue noch gar nicht sol lange gibt - z.B. im Vergleich zu roten. Diese sind natürlich in einer ganz anderen Entwicklungsstufe, die gibts ja schon 40 Jahre...
Ich gehe davon aus, daß sich auch die blauen im Verlaufe der Zeit ganz normal verbessern und somit auch stabilisieren werden, allerdings - wie immer - kann natürlich niemand absehen in welchem Zeitraum. Kann dauern, kann auch in einem halben Jahr so weit sein...

Gruß
Olaf
Ich würd einfach sagen es liegt auch daran dass Blaue Leds gut 1,5mal soviel Leistung haben wie Rote und der Wärmewiderstand ist aber gleich schlecht.Von daher verwundert mich das nicht.
Ich habe ja schon einige Cluster aus 5mm Leds gebaut und alle sind schon nach einigen Hundert Stunden dunkler geworden weil die Wärme einfach zu schlecht abgeführt wird.
Synthy82
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Fakt ist, dass blaue Fotonen mehr Energie besitzen als rote, das schlägt sich in der Spannung nieder. Die Energie der Fotonen in Elektronenvolt ist so groß wie die Schwellspannung der Dioden der entsprechenden Farbe. Jetzt kenn ich den Wirkungsgrad der blauen LEDs nicht, um genauso viel Wärme wie rote LEDs abzugeben, müsste er ein bisschen besser sein, sonst wird mehr Wärme frei.
kokisan2000
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Mi, 19.11.08, 01:39

Naja irgendwie habt ihr schon recht, aber es verhält sich nicht ganz so.

Die Erfindung der roten LED ist in der Tat sehr alt und das liegt nicht daran, dass rot so toll wa, sondern dass das Halbleitermaterial einfach zu prozessieren war UND es kaum Defekte aufweist. Blaue LEDs haben heute üblicherweise InGaN oder GaN Schichten auf SiC. Dieses Material ist im Vergleich zu den anderen Materialien erstens schwerer herzustellen und zweitens deutlich schwieriger zu prozessieren. LED haben eine begrenzet Lebenszeit. Die Ursache ist vielfältig. Bei Benutzung innerhalb der Spezifikationsgrenzen oder darunter sind LEDs für Lebenszeiten bis zu etwa 10.000h ausgelegt. In dieser Zeit darf die Helligkeit im Bereich um etwa 5-10% abnehemen. In dieser Zeit wird der Wirkungsgrad des Materials zusehends schlechter. Das Material "verbrennt" langsam aber stetig, technisch ausgedrückt: es degradiert. Je stärker das Material thermisch belastet wird, desto schneller ist dieser Degradationsvorgang. 10.000 Stunden ist schon ok. Das dunkle Material, also der Halbleiter in Deiner LED ist nicht wirklich verbrannt, es enthält nun aber sehr viele Defekte, die ursprüngliche Kristallstruktur verändert sich.
Die Temperatur des pn-Überganges ist nur ein Teil des Schlüssels. Die Defekte entstehen einfacher bei höherer Temperatur, darum werden in den Datenblättern meistens maximale Junction Temperaturen von 100°C angegeben. Für den Laien ist diese Temperatur aber schwer zu bestimmen, darum sollte man sich auf die im Datenblatt maximal angegebenen Strom/Spannungswerte begrenzen. Eine Erhöhung der Junction Tempertur durch mehr Leistung um nur 10°C halbiert die Lebensdauer der LED.

Fazit: 10.000 Stunden ist ein typischer und guter Wert. 17.000 Stunden sind Spitze!!!!

Wer sich rantraut, findet in http://www.vishay.com/docs/80099/reliabil.pdf zusätzliche Informationen ..... ;-)

Gruß
kokisan2000

PS: Es stimmt, dass blaue Photonen eine größere Energie besitzen als rote Photonen, aber das schlägt sich nicht in einer Spannung nieder, sondern die Schwellspannung des Materials (besser Diffusionsspannung) bestimmt die Wellenlänge (Farbe) des emittierten Lichtes.
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