6x UV-LEDs werden parallel ein- und ausgeschaltet, wenn sie ständig eingeschaltet sein sollen

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Ich habe 6x UV-LEDs parallel von einer 6V-Quelle angesteuert. Das Problem, das ich habe, ist, dass sie für eine Weile leuchten, dann für eine Weile vollständig ausgeschaltet sind, dann leuchten und dann vollständig ausgeschaltet sind. Sie alle tun dies gleichzeitig. Meine Frage ist, was ein solches Verhalten verursachen könnte.

Was ich bisher gemacht habe

Ich habe nur sehr begrenzte Kenntnisse in Elektronik, aber das sind meine Gedanken bisher:

Mögliches Problem Nr. 1: Ich habe in einer anderen Frage gelesen, dass LEDs "stromorientiert" statt "spannungsorientiert" sind und dass es einen Stromkreis geben muss, der den Strom steuert. Aufgrund der Tatsache, dass meine Schaltung dies überhaupt nicht berücksichtigt, könnte dies das Problem sein. Wenn das das Problem wäre, würde sich die Schaltung dann nicht anders verhalten?

Mögliches Problem Nr. 2: Da sich die Schaltung so verhält, als würde jemand einen Lichtschalter ein- und ausschalten und dann ausschalten, dachte ich daran, dass sich eine lose Komponente oder zwei Komponenten berühren und einen Kurzschluss verursachen. Aber ich habe die Lote genau überprüft und es scheint kein Problem mit ihnen zu geben. (Ich war beim Löten sehr gründlich. Ich habe Flussmittel verwendet und sichergestellt, dass jedes Lot einen guten Kontakt mit der Platine hat.)

Mögliches Problem Nr. 3: Die LEDs sind für 3,3 V bei 20 mA ausgelegt. Vielleicht verhalten sie sich so, da ich 6 V mit einem 330-Ohm-Widerstand versorge, was zu 18 mA führt? Ich dachte, solange der Strom nahe bei 20 mA liegt, sind sie in Ordnung.

Mögliches Problem Nr. 4: Ich habe einen Fehler im Layout meiner Schaltung.

Hintergrund

Hier sind die Schaltpläne und Informationen zu den Komponenten:

  • B1 = 6 V.
  • R1 = 330 Ohm
  • LED1 = 3,3 V bei 20 mA

Beim Testen der Schaltung habe ich eine Gleichstromversorgung mit den Spannungen 3.3, 5 und 6 mit dem gleichen Verhalten verwendet.

Schema

Bild der Schaltung nach dem Löten:

gelötete Schaltung

rzetterberg
quelle
Messen Sie die Spannung an der Stromversorgung, während die LEDs ein- und ausschalten. Überprüfen Sie auch die Antwort von stevenvh für den Vorwiderstand.
Jippie
@jippie: Ich werde zuerst die Änderungen in der Stevenvh-Antwort implementieren und dann die von Ihnen vorgeschlagenen Messungen hinzufügen.
Rzetterberg

Antworten:

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Ihr Vorwiderstand ist das Stromregelgerät, aber Sie haben einen Berechnungsfehler gemacht. Der Widerstandswert ist nicht 6 V geteilt durch den Strom, sondern die Spannung über dem Widerstand geteilt durch den Strom, und das sind nur 2,7 V, was 6 V minus 3,3 V der LEDs entspricht.

Wenn Sie jetzt einen 150 Ω-Widerstand für (6 V - 3,3 V) / 150 Ω = 18 mA verwenden würden, wären diese 18 mA die Summe für alle LEDs. Jede LED würde also nur 3 mA bekommen. Verringern Sie jedoch nicht den Widerstand. Verwenden Sie stattdessen einen 150 Ω-Widerstand pro LED. Das Parallelschalten von LEDs ist eine schlechte Praxis. Wenn ihre Spannung nicht genau gleich ist, zieht eine LED viel mehr Strom als die andere. Wenn Sie jeder LED einen eigenen Vorwiderstand geben, werden die Ströme ausgeglichen.

Dies ist möglicherweise keine Lösung für das Problem, dass sie ausgehen, aber es ist etwas, das Sie trotzdem beheben müssen. Überprüfen Sie dann, ob sich das Verhalten ändert.

Sechs LEDs mit 6V-Versorgung


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Jemand, der sich Jack Goff genannt (er jetzt weg ist, aber bald wird unter noch einem anderen Namen wieder) schlug das Problem thermal runaway war, aber das war hier nicht der Fall.

Die Durchlassspannung einer Diode hat einen negativen Temperaturkoeffizienten, sodass mit steigender Temperatur der Spannungsabfall abnimmt. Ein thermisches Durchgehen tritt auf, wenn die Abnahme einen höheren Anstieg des Stroms verursachen würde, so dass ihr Produkt (Leistung) zunimmt, so dass die Temperatur ansteigt. Die Durchlassspannung nimmt weiter ab, der Strom steigt usw.

JG schlug vor, "für jede Diode einen Serienabfall hinzuzufügen, damit der V-Abfall mit zunehmendem Strom eher zunimmt als abnimmt". Nun, OP hatte ein solches Gerät, es heißt Widerstand. Dass es nur eine für alle LEDs war, ist in Ordnung, um ein thermisches Durchgehen zu vermeiden. Erstens betrug der Widerstand 330 Ω, so dass die Summe aller LED-Ströme niemals 18 mA hätte überschreiten können, und selbst dann müsste ihre Spannung auf Null gehen. Eine LED hat die niedrigste Spannung und nimmt daher den größten Teil des Stroms auf. Selbst wenn man alles davon nimmt, wären es nur 9 mA bei 3 V, was einer maximalen Verlustleistung von 27 mW entspricht (aufgrund des Satzes der maximalen Leistungsübertragung). Das sind 40% der Leistung bei Nennstrom und Nennspannung. Ein weiterer Spannungsabfall verringert die Leistung und damit die Temperatur. Der Widerstand stabilisiert also die LED, kein thermisches Durchgehen, aber wie gesagt, der einzelne Widerstand kann eine ungleiche Stromverteilung und damit eine ungleiche Helligkeit verursachen.

stevenvh
quelle
Danke für die Antwort. Ich werde diese Änderungen implementieren und meine Antwort bearbeiten, wenn das Problem weiterhin besteht!
Rzetterberg
Ich habe die Schaltung gemäß Ihrem Vorschlag geändert. Es funktioniert perfekt. Viel heller und gleichmäßiger verteilt. Der Grund des Problems ist jedoch noch unbekannt. Ich habe beide Schaltkreise auf meinem Steckbrett ausprobiert und das Problem wurde nicht reproduziert. Könnte Flussmittel den Fluss im Kreislauf stören? Weil ich den gelöteten Stromkreis nicht gut gereinigt habe.
Rzetterberg
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@rzetterberg - Gut! Nein, ich würde auch nicht wissen, was das Problem überhaupt verursacht hat. Flux scheint unwahrscheinlich, da ich erwarten würde, dass es die ganze Zeit ausgeschaltet war und sicherlich nicht schaltete. Auf jeden Fall versuche ich immer, alle möglichen Unsicherheiten auszuschließen, bevor ich mit der Fehlerbehebung beginne. Im Allgemeinen finden Sie die Lösung schneller, wenn es nur ein Problem gibt, als wenn es verschiedene gibt, die sich gegenseitig beeinflussen können.
Stevenvh
Okay, danke für den Tipp. Ich werde mich das nächste Mal daran erinnern!
Rzetterberg
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@rzetterberg es liegt wahrscheinlich an der zufälligen Wahrscheinlichkeit, wie die Schaltung funktionierte. Ihr ursprünglicher Schaltplan zeigt nur einen Widerstand. Dioden parallel zu haben ist immer eine schlechte Idee. Dioden erwärmen sich und werden leitfähiger. Dies bedeutet, wenn eine Diode ein kleines bisschen mehr Strom hat (was auch immer der Fall ist), erhöht sich die Leitfähigkeit und die Überhitzung. Dies könnte zu Ihrem Vorteil gewesen sein. Wenn man dies mit dem Erhaltungsstrom macht, nimmt er plötzlich den gesamten verfügbaren Strom (fast) auf und schafft es zu leuchten, überhitzt sich dann und schaltet sich wieder ab. Dies könnte die LED beschädigen, wahrscheinlich hat R angefangen zu heizen.
Kortuk