Grenzen einer LED/ Strapazierung

[LED_Neuling]

Hallo LED Freunde,

ich habe da wiedermal ein allgemeines Thema.

Kurz zur Problematik. Ich überlege momentan, was für Test ich machen kann, um einen guten Überblick und somit die Grenzen einer LED rausfinden kann.

Die Idee kam aus den Reability Tests hervor.

Im klaren heißt es, ich habe vor vllt. 4-6 verschiedene Test, Dauer maximal 1 Woche mit verschiedenen LEDs zu machen.

Da ich Student bin und auch Eintritt zu allen unserem Laboren habe, dürfte sowas kein Problem für mich sein. Wir haben sogar ein Umweltlabor.

Zum Beipiel habe ich mir mal überlegt einen Art Overload Test zu machen. D.h das ich den Strom, als Bsp 50% erhöhe als spezifiziert 96 Stunden laufen lasse und dann schaue was passiert.
Also anstatt 20 mA mit 30 mA 96 Stunden und dann vermesse, was sich geändert hat.

Habt ihr noch paar Ideen?
Ich möchte so ne Art Mini Reability Tests erstellen. Es soll keine Überprüfung werden, die LEDs durfen ruhig kaputt gehen, somit kann ich Schritt für Schritt mich an die Grenze hinarbeiten.

Der Hintergrund der Angelegenheit ist, ich möchte die Grenzen der LEDs bestimmen können und das Zweite ist, ich darf keine Reliability Tests machen, da diese zu lange sind und auch nicht der Sinn der Sache ist.

Also vllt. hat ja hier ein User eigene Erfahrung gemacht oder befasst sich mit sowas in seinem Unternehmen. Mich interessiert dieses Thema sehr stark persönlich, um einfach mal zu Wissen "Was kann den echt eine LED?"

Danke im voraus, und ich hoffe wir gewinnen das nächste Spiel!

Also dann
Grüße
LED_Neuling

[LEDpeter]

wenn du schon spielen darfst nutze es aus! wie ist es mit leds im backofen bei konstant 80 grad oder mehr? oder in sehr hoher luftfeuchtigkeit? oder absoluter kälte?

[schlosshund]

ein paar Tests unter extremen Temperaturen, z.B. mal im Backofen (oder was man da so nehmen) oder in einem Schockfroster... heiß-kalt im Wechsel vielleicht... Mechanische Belastung durch Druck, würde ich aber nur bei 5mm Leds z.B. machen, die sind ja fest vergossen.

[LED_Neuling]

Das habe ich alles vor nur ich muss das vor meinem Prof begründen können.
Ich muss das halt genaus wie das Erste Bsp. von mir beschreiben und erklären können, dass es etwas mit Lichtstärke und Lebensdauer zu tun hat...

Und da ich noch keine große Erfahrung in praktischer und theoretischer Richtung habe frage ich...
Es sollten Standard LEDs sein in SMD und THT Bauform.

Das wichtigste ist es zu Begründen und das dahinter Sinn steckt und nicht einfach in Backofen oder Reflow zu stecken...
Hat jemand Ideen?

Gruß

[schlosshund]

Das habe ich alles vor nur ich muss das vor meinem Prof begründen können.
Ich muss das halt genaus wie das Erste Bsp. von mir beschreiben und erklären können, dass es etwas mit Lichtstärke und Lebensdauer zu tun hat...

Backofen / Froster : Extreme Einsatzbedingungen für Leds. Meist wird ja nur angegeben, dass man die Leds bis 50°, teils bis 80° verwenden darf. Sauna geht ja schon mal höher, gut bei der Kälte fällt mir ehrlich gesagt auch nichts spontan ein, das gut zu begründen. Ich komme selber so selten in der Artiks vorbei

Mechanische Belastung: naja in Maschinen die mit entsprechendem Druck vielleicht arbeiten oder auch Unterdruck, könnte man das so begründen...

[pantau]

Led Tauglichkeit in einer Sauna. In der Arktis als Rückleuchte von Schneepflügen. In den Tropen als Campingleuchte. Im Weltall als Flugrichtungsanzeige für Raketen. In irgendwelchen empfindlichen Anwendungen wo kein UV-Anteil erlaubt ist. Künstliche Alterung im Außenbereich. Du kannst ja im Grunde nur die Tauglichkeit für eine bestimmte Anwendung testen.

[CRI 93+ / Ra 93+]

Das mit den 50°C ist so nicht richtig, meist ist in den Datenblättern erst bei 80 bis 120°C Sperrschichttemperatur Schluss --- allerdings gilt dann ein massives Derating für den Strom, auf u.U. nur noch 10%. Ob die angegebene Lebensdauer bei entsprechend zurückgenommenem Strom dann wieder eingehalten wird, weiß ich nicht, aber wenn man die LED bei 120°C betreibt und den bei 25°C maximal erlaubten Strom anlegt, dann kann man wohl mit ca. 1 bis 3 Wochen Lebensdauer rechnen, hatte ich mal einem Forenbeitrag entnommen.

[LED_Neuling]

Hallo,

vielleicht nochmal...es soll nicht in richtung der reliability test gehen...das seht ihr meistens in den Datenblättern auf den letzten Seiten...

es soll die LED überstrapazieren und für mich die Grenzen aufzeigen...

einfach in backofen stecken geht nicht...ich muss wissen bei wieviel °C und wie lange...

Das wichtigste ist, es zu begründen...so wie bei meinem Bsp. zwecks Bestromung...

Grüße

[schlosshund]

es soll die LED überstrapazieren und für mich die Grenzen aufzeigen...

einfach in backofen stecken geht nicht...ich muss wissen bei wieviel °C und wie lange...

Such dir eine Led raus, schau nach was angegeben wird, als Betriebstemperatur. Bei Artikel 15001 steht z.B. bis 50°. Also teste das mal bei 80° für eine halbe Stunde oder Stunde. Gibt´s da schon deutliche Veränderungen? Wenn nein, dann Temperatur weiter hoch...

Oder rein der Lagertemperatur: bis 80°. Was macht die Led, ohne das sie leuchtet, wenn sie bei 140° gelagert wird. Schmilzt da schon was und und und...

[Achim H]

Glaubst Du wirklich, dass das umschließende Material weniger als die maximale Kerntemperatur des Chip aushält?

Es sollten Standard LEDs sein in SMD und THT Bauform.

Test mit solchen Leds sind hier eh weitestgehend uninteressant. Die Produkte sind einfach zu billig, als das neue Resultate nötig wären.

Bei Power-Leds sähe die Sache schon anders aus.
Zum Beispiel: wie hoch können diese ohne Kühlkörper bestromt werden. Wie lange hält die Led, wenn diese deutlich über diesen Strom bestromt wird. Wie heiß wird das Gehäuse. G-Test: Erschütterungen und Stöße.

[schlosshund]

Bei Power-Leds sähe die Sache schon anders aus.
Zum Beispiel: wie hoch können diese ohne Kühlkörper bestromt werden. Wie lange hält die Led, wenn diese deutlich über diesen Strom bestromt wird. Wie heiß wird das Gehäuse. G-Test: Erschütterungen und Stöße.

Bei Tests ohne Kühlung könnte man dann auch die farbliche Veränderung als Kriterium hernehmen? Da verändern die Leds ja schnell die Lichtfarbe...

[CRI 93+ / Ra 93+]

Also was nun, ein Mini Raliability-Test? Oder nicht...? Kann man mit sowas heutzutage etwas schon eine Studienarbeit schreiben? (Bin immer wieder verwundert, über das, was der ein oder andere Student im Praxissemester hier bei uns so treibt und frage mich dann wirklich, wieso mir das Studium so schwierig vorkam und ich es dann deshalb abgebrochen habe...)

Bei 50% Überbestromung und nur 96 Betriebsstunden wird sich bei den meisten LEDs vermutlich gar nix geändert haben --- es sei denn die Überbestromung führt zu hoher Erwärmung. (eine 500 mW-5-mm-LED mit 50% Überstrom dürfte stärker geschädigt werden, als eine 20 mA-5-mm-LED, die mit 30 mA Betrieben wird --- dennoch dürfte in beiden Fällen nach 96 Stunden noch nix zu merken sein)

Bei High-Power-LEDs reichen 96 Stunden sicher ebenso wenig aus, sofern sie ausreichend gekühlt sind, ab einem bestimmten Strom wird der Bonddraht schlagartig durchbrennen.

Tipp: nimm eine Cree XP-G oder XR-E (oder andere High-Power-LED) und ermittle, ab welchem Strom diese OHNE Kühlkörper nach weniger als 60 Minuten stark geschädigt wird. Dazu am besten mit 100 mA Strom anfangen und dann um je 50 mA erhöhen. Ich vermute, dass sie ab 200 ... 300 mA die 60 Minuten nicht mehr überleben wird.

Du solltest auch den Spannungsverlaufder LED aufzeichnen, am Temperaturkoeffizienten erkennst Du, wie heiß die Sperrschicht ist/war.

Dann kannst Du noch festhalten, ob der Halbleiter durchlegiert (=dauerleitend) oder hochohmig geworden ist.

Es kommt sicher auch auf den Herstller an und bei non-high-power-LEDs sicher auch etwas auf den Zufall, wann sie aufgeben.

[pantau]

Wie weit fliegt eine 5mm Led weiß bei Anschluss an 230 Volt ? Fliegt eine rote weiter ?

[schlosshund]

Wie weit fliegt eine 5mm Led weiß bei Anschluss an 230 Volt ? Fliegt eine rote weiter ?

Das wäre ja eher was für die Mythbusters Schick doch mal denen eine solche Anfrage die machen das bestimmt.

[Achim H]

Das werden die nicht machen, solange keine Mythen dazu existieren. Sinn der Sendung ist, Legenden, Geschichten, Mythen nachzustellen und damit die Glaubwürdigkeit einer Aussage zu untermauern bzw. zu revidieren.

[schlosshund]

Das werden die nicht machen, solange keine Mythen dazu existieren. Sinn der Sendung ist, Legenden, Geschichten, Mythen nachzustellen und damit die Glaubwürdigkeit einer Aussage zu untermauern bzw. zu revidieren.

Ich frage mich welchen Mythos haben die dann damals untersucht, als sie einen Lkw mit keine Ahnung wieviel Kilo Sprengstoff in die Luft gejagt haben Das war wohl die größte Explosion, die es bei denen je gab...

Ähm Mythos Led? Ja gut, Mythos, eine Led ist soooooo langlebig, aber unter welchen Umständen denn? Oder besser: unter welchen Umständen denn nicht

[pantau]

Noch ein schöner Test : wie lange hält eine Led Heavy Metal bei 110dB aus ? Geht sie bei Howard Karpfenteich gleich kaputt ? Wie reagiert sie auf deutsche Volksmusik ?

[LED_Neuling]

Also was nun, ein Mini Raliability-Test? Oder nicht...? Kann man mit sowas heutzutage etwas schon eine Studienarbeit schreiben? (Bin immer wieder verwundert, über das, was der ein oder andere Student im Praxissemester hier bei uns so treibt und frage mich dann wirklich, wieso mir das Studium so schwierig vorkam und ich es dann deshalb abgebrochen habe...)

Vielleicht sollt ich mal den ganzen Hintergrund erkären, dann versteht man die ganze Angelegenheit auch richtig.

Dieses Thema "Mini Reability Test" ist keine Studienarbeit, keine Angst...Es enstand rein aus persönlichem Intresse an LEDs.

Glaub mir, wenn du wüsstest was einige Studenten mit ihren Studienarbeiten leisten, dann würde der ein oder andere sich gar nicht mehr trauen sich an einer Uni oder FH zu bewerben. Der Anspruch ist expotentiel angestiegen...Die Themen werden viel anspruchsvoller und spezieller...

Man muss nur mal in die letzten 20 Jahre blicken, da war es im wesentlichen einfacher seinen Titel zu holen...Wenn ich bei uns so die Durchfallqouten mitkriege, die meist weit über 50% liegen...

Das geben sogar die alten Hasen (Profs) zu...

Ich möchte mich hier nicht irgendwie für irgendetwas rechtfertigen, oder sonst was...

Mein Thema hat zwar was mit LEDs zu tun, aber nichts mit dem technischen Teil der LED. Und da ich kann "Vollbluttechniker" bin, aber auch etwas mehr als nur für mein Teil wissen will, damit ich vllt. mir Sachen besser vorstellen kann oder es mich einfach interessiert, tut es mir leid, dass ich hier überhaupt in einem FORUM gefragt habe.

Ich habe nunmal die Möglichkeit es über "probieren geht über studieren" zu erfahren...Denn Erfahrung ist die beste Lehrmeisterin, wie ich finde...

Ich finde, dass angeeignetes Wissen zwar nützlich sein mag, die Erfahrung oder das Experiment jedoch ebenfalls eine geeignete Methode zur Erzielung eines Ergebnisses sein kann oder im meinen Fall einfach nur Intresse ist!

Ich hoffe jetzt ist alles geklärt..

[Achim H]

Ich frage mich welchen Mythos haben die dann damals untersucht, als sie einen Lkw mit keine Ahnung wieviel Kilo Sprengstoff in die Luft gejagt haben Das war wohl die größte Explosion, die es bei denen je gab...

Das bezog sich auf den Mythos, dass ein Fahrer eines Betonmischer vergessen hatte, den Mischraum auszuspülen, wodurch der Beton hart wurde. Angeblich hatte der Fahrer da eine Dynamitstange reingeworfen, sodass "oh Wunder" der Beton einfach von der Wandung abplatze. Dass diese Gechichte frei erfunden war, hat man bei der Sendung gesehen, Selbst mehrere Kilo hatten den Beton nicht lösen können. Bei der letzten Explosion, irgendwo sehr weit außerhalb der Stadt in einem stillgelegten Steinbruch haben die den Rest des Sprengstoff auf einmal reingestopft. Resultat war: Der Beton war weg. Der LKW allerdings auch.

[schlosshund]

Stimmt.. Steinbruch, genau das habe ich gemeint. Unglaublich, wie bist denn da jetzt so schnell darafu gekommen. Hammer Hammer Hammer Ich persönlich würde da nicht mit Dynamit arbeiten, sondern mit einem Flüssigsprengstoff und einfach die Schicht Beton ganzu leicht damit bedecken War auf jeden Fall eine tolle Show damals...

Ach ja: Leds in einer Zentrifuge... bis zu welcher Belastung halten die aus, ohne das sich die Led verändert. Geht vielleicht ab einer gewissen Rotation der Chip flöten oder das Bonding durch...

[ryestone]

Um mal wieder von den Mythen wegzukommen und zum eigentlichen Thema:
Ich kann mir vorstellen, man kann auch bei einer billigen 5mm-LEDs zu Erkenntnissen kommen. Ansatz: zu hoher Strom und zugleich sehr hohe Umgebungstemperatur, dann kommt man in einen Bereich wo die Wärmeableitung über die Anschlussbeinchen nicht mehr genügend ist und die LED Schaden nimmt. Ob diese Erkenntnisse nun die Welt verbessern oder nur einem interessierten LED-Laien eine für ihn sinnvolle Beschäftigung ist, kann uns ja egal sein, oder?

[Achim H]

Gibt es überhaupt Tests, die nichts mit Erwärmung zu tun haben?

Ich meine mal etwas gelesen zu haben, wo eine Led nicht als licht-emittierendes Leuchtmittel verwendet wurde, sondern als Fotodiode resp. Solarzelle. Gibt es hier möglicherweise etwas, was den Rest der Menschheit interessieren könnte?

[LED_Neuling]

@ Achim ich weiß es nicht, aber vllt. kann man ja mit Eurer Hilfe es herausfinden.

Ich kann ja auch anstatt die THT oder SMD mal HIGH POWER LEDs nehmen. THT/SMD war ja nur ein Vorschlag...