Wie versagen LEDs?

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Ich versuche, ein Produkt mit sehr hoher Zuverlässigkeit zu entwickeln, mit einer MTBF von mehr als 100.000 Stunden, hoffentlich im Bereich von 250.000 Stunden. Ja, ich weiß - dumm hohe Zuverlässigkeit, mindestens 10 Jahre.

Die meisten LEDs, die ich gesehen habe, haben eine Zuverlässigkeitsbewertung von nur 20.000 Stunden. Was passiert danach? Reduzieren sie die Leistung zu stark? Sind sie nach diesem Punkt als Leistungsindikatoren verwendbar?

led reliability failure Thomas O.
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Stellen Sie sicher, dass Ihr System allen möglichen Fehlern und Eingangstransienten standhält. Andernfalls ist es unsinnig, sich mit MTBF für Diskrete und Passive zu befassen.
Nick T
Die teurere Version verfügt über einen Übergangsschutz von -40 V bis + 60 V, die andere Version von -40 V bis + 24 V.
Thomas O
Das Kurzschließen der Ausgänge, das Kurzschließen der Ausgänge zur Batterie / Masse, induktive Spitzen an Stromleitungen, die ebenfalls in Signalleitungen eingekoppelt sind, ESD an jedem Pin und mehr sind alles Dinge, die unsere fertigen Module gemäß den SAE-Standards und Kundenanforderungen ohne negative Auswirkungen haben müssen.
Nick T
Kurzschluss der Ausgänge: Prüfung - 1-Kohm-Widerstände in Reihe.
Thomas O
Kurzschluss der Ausgänge zu Batterie / Masse: Prüfen - Widerstände mit den Klemmdioden in den MCUs.
Thomas O

Antworten:

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Ich muss sagen, ich war immer sehr skeptisch gegenüber der Aussagekraft von MTBF-Zahlen. LEDs verringern mit der Zeit allmählich die Helligkeit, aber es wird ein Vielfaches ihrer angegebenen Lebensdauer sein, bevor sie nicht mehr als Betriebsanzeige verwendet werden können. Wenn Sie weit unter dem specc'd Strom laufen, erhöht sich die Lebensdauer um ein Vielfaches. Und würde ein Ausfall einer Einschalt-LED als Ausfall des Produkts gewertet?

mikeselectricstuff
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Wir machen das gleiche - treiben die LEDs mit weniger als der Hälfte des angegebenen Stroms an. Dies erhöht die Lebensdauer der LEDs erheblich um viele Jahre, bevor die LED an merklicher Helligkeit abnimmt und noch viele Jahre, bevor die LED vollständig stirbt.
IntelliChick
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Wäre es sinnvoll, den Strom der LED zu erhöhen, sobald die Helligkeit abnimmt? Oder würde das die Lebensdauer der LED schneller verkürzen? Wird die Pulsweitenmodulation gegenüber DC einen Unterschied in der Lebensdauer bewirken?
Rwong
@ user1450 Wenn Sie eine feste Stromquelle haben, die die LED ansteuert, sollte die Helligkeit bis zum vollständigen Ausfall ziemlich gleichmäßig bleiben (ohne Berücksichtigung von Phosphorverschlechterungen bei weißen LEDs). Die meisten LEDs auf dieser Welt werden jedoch wahrscheinlich von einer Spannungsquelle über einen Widerstand angesteuert, was der billigste Weg ist und für fast jede Anwendung ausreicht. Das Hinzufügen zusätzlicher Schaltkreise zur Berücksichtigung der Alterung der LED wäre in den allermeisten Fällen nicht sinnvoll.
Nick T
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Ich denke, Sie sind völlig zum Scheitern verurteilt, wenn Sie versuchen, mit einem nützlich komplexen Produkt eine MTBF von 250000 Stunden zu erreichen, aber dann haben Sie nicht gesagt, was es ist, also könnte es sehr einfach sein.

LEDs altern tendenziell schneller, wenn sie bei höheren Strömen heißer / betrieben werden, und der Fehlermechanismus unterscheidet sich für weiße LEDs (die fluoreszieren) und naturfarbene LEDs. Aber im Allgemeinen werden sie mit zunehmendem Alter dunkler.

Ich würde erwarten, dass Sie eine sehr lange Lebensdauer haben, wenn Sie die LEDs (moderne traditionelle Farben (rot usw.)) deutlich untersteuern. Sie sind unglaublich hell und benötigen in der Regel nur sehr wenig Strom, um als nützlicher Indikator zu fungieren, und wenn Sie dies tun waren nicht zu pingelig in Bezug auf die spezifische Ausgabe, die Sie in Bezug auf die Fehlerbedingung schneller und lockerer spielen konnten.

Aber wenn ich versuchen würde, ein fantastisch zuverlässiges Produkt herzustellen, würde ich dies tun, indem ich auf absolut jede Komponente verzichte, die ich möglicherweise könnte. Ich gehe davon aus, dass die Einschalt-LED diesbezüglich nicht erfolgreich sein wird.

Update: Nun, klar, ich weiß noch weniger über Zuverlässigkeit als ich dachte - es scheint, dass viele Festplatten MTBFs weit über 250.000 Stunden beanspruchen - also viel Glück mit Ihrem Produkt!


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Nun, ich möchte die höchstmögliche Zuverlässigkeit, weil ich unzuverlässige Produkte hasse, ich hatte so viele und ich denke nicht, dass es zu schwierig sein wird, eine so hohe Zuverlässigkeit zu erreichen.
Thomas O
Es ist ein vollständig festes Design und alle Komponenten sind bei Bedarf 1,5x bis 2x bewertet.
Thomas O
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Enthält es Software? Dann bist du total abgespritzt.
Nick T
Ja, aber die Mikros haben eine Blitzretention von 40 Jahren.
Thomas O
@ Thomas - Flash ist Hardware. Ich spreche darüber, wie Sie beweisen würden, dass die Software niemals versagen wird.
Nick T
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MTBF basiert auf der tatsächlichen Laufzeit. Bei einem Ziel von 250.000 Stunden hoffen Sie also, dass Ihr Produkt fast 30 Jahre lang rund um die Uhr und 365 Tage die Woche laufen kann.

Eine MTBF von 20.000 bietet Ihnen eine konstante Laufzeit von etwas mehr als 2,25 Jahren bei empfohlener maximaler Leistung. Diese Zeit ist momentan für die meisten kommerziellen Produkte ziemlich gut. Wenn Ihre LED 8 Stunden am Tag leuchtet, sehen Sie eine Lebensdauer von fast 7 Jahren. Wenn Sie jetzt die Leistung verringern, die Sie in die LED stecken, können Sie diese Lebensdauer sogar verlängern.

Wenn dies nur eine Stromanzeige ist, werden Sie sie nicht oft umschalten, damit das Gerät weniger abgenutzt wird.

Ich weiß, dass ich Ihre Frage nicht direkt beantwortet habe, aber ich hoffe, Sie beginnen zu erkennen, dass MTBF nicht etwas ist, über das Sie sich zu viele Sorgen machen sollten. Mir ist klar, dass Sie möchten, dass Ihr Gerät eine Weile hält, was eine gute Sache ist, aber Sie werden wahrscheinlich feststellen, dass Artikel mit der höchsten Lebensdauer im Allgemeinen teurer sind, was zu einem Preisanstieg Ihres Produkts führt sehr wenige wollen es kaufen. Was nützt ein Gerät, das 30 Jahre hält, wenn niemand es kauft?

Kellenjb
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MTBF versichert, dass angemessene Derating-Richtlinien eingehalten werden. Nichts mehr. Eine MTBF von 250.000 Stunden bedeutet nicht, dass ein einzelnes Gerät 30 Jahre hält. Es ist möglich, diese Art von MTBF auf Geräten zu erhalten, die Elektrolytkondensatoren verwenden, die mit ziemlicher Sicherheit in viel kürzerer Zeit austrocknen.

Fahren Sie die LED mit der minimalen Strommenge, die eine nützliche Signalmenge liefert (dh unter allen Bedingungen sichtbar ist, die Sie für wichtig halten). Der LED-Hersteller sollte über Datenblattinformationen zu Betriebsstrom / Temperaturanstieg / Umgebungstemperatur verfügen, damit Sie dies können Beurteilen Sie, wie „hart“ Sie damit fahren, und treffen Sie Ihre eigene Entscheidung über die Zuverlässigkeit.

Adam Lawrence
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