Bagaimana LED gagal?

9

Saya mencoba mengembangkan produk keandalan yang sangat tinggi, dengan MTBF melebihi 100.000 jam, semoga dalam kisaran 250.000 jam. Yap, saya tahu - keandalan sangat tinggi, setidaknya 10 tahun.

Kebanyakan LED yang saya lihat memiliki peringkat keandalan hanya 20.000 jam. Apa yang terjadi setelah ini? Apakah mereka mengurangi output terlalu banyak? Apakah mereka dapat digunakan sebagai indikator kekuatan yang melewati titik ini?

led reliability failure Thomas O
sumber
1
Pastikan sistem Anda dapat menahan segala macam kemungkinan kesalahan dan input transien, jika tidak khawatir dengan MTBF untuk discret dan pasif adalah asinine.
Nick T
Versi yang lebih mahal memiliki perlindungan transien input dari -40V ke + 60V, versi lainnya dinilai dari -40V ke + 24V.
Thomas O
Mempersingkat output secara bersamaan, memendekkan output ke baterai / pentanahan, lonjakan induktif pada saluran listrik, juga digabungkan ke dalam saluran sinyal, ESD pada setiap pin dan lebih banyak lagi adalah semua hal yang harus diselesaikan oleh modul jadi kami tanpa efek buruk sesuai standar SAE dan persyaratan pelanggan.
Nick T
Menyingkat output bersama-sama: centang - 1 kohm resistor secara seri.
Thomas O
Shorting output ke baterai / arde: periksa - resistor dengan dioda penjepit di MCU.
Thomas O

Jawaban:

9

Harus mengatakan saya selalu sangat skeptis tentang kebermaknaan angka MTBF. LED secara bertahap akan mengurangi kecerahan dari waktu ke waktu, tetapi itu akan berkali-kali hidup mereka dinyatakan sebelum mereka berhenti bisa digunakan sebagai indikator daya. Berjalan di bawah specc'd saat ini akan meningkat seumur hidup berkali-kali lipat. Dan apakah kegagalan LED menyala akan dianggap sebagai kegagalan produk?

mikeselectricstuff
sumber
1
Kami melakukan hal yang sama - menggerakkan LED dengan kurang dari setengah arus yang ditentukan. Ini meningkatkan masa pakai LED secara signifikan selama bertahun-tahun, sebelum LED mulai mengurangi kecerahan yang terlihat, dan bertahun-tahun lagi sebelum LED benar-benar mati.
IntelliChick
1
Apakah masuk akal untuk meningkatkan arus LED setelah kecerahan mulai berkurang? Atau apakah itu akan mempersingkat masa pakai LED lebih cepat? Apakah modulasi lebar-pulsa vs DC akan membuat perbedaan dalam masa pakai?
rwong
@ user1450 Jika Anda memiliki sumber arus tetap yang mendorong LED, kecerahannya akan tetap merata bahkan sampai kegagalan total (tidak memperhitungkan hal-hal seperti degradasi fosfor dalam LED putih). Kebanyakan LED di dunia ini mungkin digerakkan dari sumber tegangan melalui resistor, bagaimanapun, yang merupakan cara termurah yang mungkin dan cukup untuk hampir setiap aplikasi. Menambahkan sirkuit tambahan untuk memperhitungkan penuaan LED tidak akan masuk akal di sebagian besar contoh ini.
Nick T
5

Saya pikir Anda benar-benar ditakdirkan mencoba untuk mendapatkan MTBF 250000 jam pada produk yang berguna kompleks, tetapi kemudian Anda belum mengatakan apa itu, jadi mungkin sangat sederhana.

LED cenderung menua lebih cepat jika lebih panas / didorong pada arus yang lebih tinggi, dan mekanisme kegagalannya berbeda untuk led putih (yang berpendar) dan LED berwarna alami. Tapi umumnya mereka semakin redup seiring bertambahnya usia.

Saya berharap bahwa Anda akan mendapatkan umur yang sangat panjang jika Anda secara signifikan mengurangi LED (warna tradisional modern (merah, dll)) LED sangat cerah dan cenderung membutuhkan sangat sedikit arus untuk bertindak sebagai indikator yang berguna, dan jika tidak terlalu cerewet tentang output spesifik yang bisa Anda mainkan lebih cepat dan lebih longgar tentang kondisi kegagalan.

Tetapi jika saya mencoba membuat produk yang luar biasa andal, salah satu cara saya akan melakukannya adalah dengan membuang setiap komponen yang mungkin saya bisa. Saya berharap LED power-on akan gagal melakukan pemotongan dalam hal itu.

Pembaruan: Yah, jelas saya tahu lebih sedikit tentang keandalan daripada yang saya kira saya lakukan - sepertinya banyak diskotek mengklaim MTBF lebih dari 250k jam - semoga sukses dengan produk Anda!


sumber
Yah, saya ingin keandalan setinggi mungkin karena saya benci produk yang tidak bisa diandalkan, saya sudah punya banyak dan saya pikir itu tidak akan terlalu sulit untuk mencapai keandalan yang begitu tinggi.
Thomas O
Ini adalah desain keadaan sepenuhnya solid dan semua komponen diberi peringkat 1,5x hingga 2x jika diperlukan.
Thomas O
1
Apakah ada perangkat lunak di dalamnya? Anda benar-benar disemprot saat itu.
Nick T
Yap, tetapi micros memiliki retensi flash 40 tahun.
Thomas O
@ Thomas - Flash adalah perangkat keras. Saya sedang berbicara tentang bagaimana Anda akan membuktikan bahwa perangkat lunak tidak akan pernah gagal.
Nick T
3

MTBF didasarkan pada waktu lari aktual. Jadi, dengan tujuan 250.000 jam, Anda berharap produk Anda dapat beroperasi 24/7/365 selama hampir 30 tahun.

MTBF 20.000 memberi Anda waktu berlari konstan lebih dari 2,25 tahun dengan daya maksimum yang disarankan. Saat ini cukup baik untuk sebagian besar produk komersial sekarang. Jika LED Anda menyala selama 8 jam sehari, Anda melihat kehidupan hampir 7 tahun. Sekarang jika Anda mengurangi daya menempatkan Anda ke dalam LED Anda bahkan dapat memperpanjang hidup ini lebih lama.

Sekarang dengan semua yang dikatakan, jika itu hanya indikator daya Anda tidak akan sering beralih sehingga Anda akan memakai lebih sedikit pada perangkat.

Saya tahu saya belum langsung menjawab pertanyaan Anda, tetapi saya berharap Anda mulai menyadari bahwa MTBF bukanlah sesuatu yang harus Anda khawatirkan terlalu banyak. Saya menyadari bahwa Anda ingin perangkat Anda bertahan lama, yang merupakan hal yang baik, tetapi Anda mungkin akan menemukan bahwa jika Anda selalu menggunakan barang-barang dengan masa pakai paling tinggi, mereka umumnya akan lebih mahal yang akan menyebabkan harga produk Anda melambung tinggi, sehingga menghasilkan sangat sedikit yang ingin membelinya. Apa gunanya perangkat yang bertahan selama 30 tahun jika tidak ada yang membelinya?

Kellenjb
sumber
1

MTBF adalah jaminan bahwa pedoman penurunan yang wajar dipenuhi. Tidak ada lagi. MTBF dari 250k jam tidak berarti peralatan apa pun akan bertahan selama 30 tahun. Adalah mungkin untuk mendapatkan MTBF semacam itu pada peralatan yang menggunakan kapasitor elektrolitik, yang hampir pasti akan mengering dalam waktu yang jauh lebih sedikit dari itu.

Drive LED dengan jumlah arus minimum yang memberikan jumlah 'sinyal' yang berguna (yaitu dapat dilihat dalam kondisi apa pun yang Anda anggap tidak penting.) Pabrikan LED harus memiliki informasi lembar data tentang operasi saat ini / kenaikan suhu / suhu sekitar, sehingga Anda dapat menilai seberapa keras Anda mengendarainya dan membuat keputusan sendiri tentang keandalan.

Adam Lawrence
sumber