Por que o brilho do meu LED vermelho está diminuindo lentamente?

Eu tenho um LED RGB para detecção de foto no meu design, com cada cor controlada por um MOSFET para gerenciar a intensidade da luz de cada cor. Os LEDs verde e azul funcionam muito bem, mas meu LED vermelho parece desaparecer lentamente com o tempo. Eu medi minha tensão direta (Vf) para 2,6V no LED vermelho no início, mas ela cai para ~ 2,56V nos próximos minutos (nas especificações).

Aqui está o meu esquema. A esquerda é minha configuração tricolor de LED e MOSFET e a direita é o expansor PWM, controlado pelo I2C:

PCB:

Aqui estão as especificações para o meu LED tricolor (circulei o correto):

Quando medo a intensidade da luz proveniente do LED ao longo do tempo, vejo a intensidade do vermelho caindo enquanto o verde e o azul permanecem estáveis. Uma junta de solda pode afetar o LED? Eu não teria pensado duas vezes sobre isso, mas tenho um LED RGB extra, então removi um dos meus antigos (mortos) e conectei o LED com fios em vez de soldar na minha placa. O LED está vermelho e a intensidade não está diminuindo.

Isso aconteceu com 4 LEDs agora ...

— Jordan Lewallen
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Eu acho que é temperatura. Que frequência e ciclo de trabalho você usa? Eu usaria um indutor para tornar a corrente mais ou menos constante, em vez de piscar com alta frequência. É possível que você experimentar algum fenômeno relacionado com bordas da onda quadrada ...

— Gregory Kornblum

Você pode medir V (Rs) para cada um a 100% para medir a corrente? Quanto é o calor dissipado pelo design? Vf de vermelho pode estar ficando muito quente para tocar e soltar Vf by Schockley Effect e perder eficácia pelo calor.

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

@GregoryKornblum Eu tenho minha frequência PWM definida em 1600Hz, essa foi a frequência que a biblioteca Adafruit PWM veio (alimentando o PWM pelo arduino). Alguma coisa que eu possa ler com as bordas da onda quadrada afetando o desempenho? Estou curioso. Eu não entendo muito bem como ligando-o com fios em vez de contato de solda não é matar o either..hmm LED

— Jordan Lewallen

Quão quente estava para tocar? e onde estão os dados antes / depois e por que tenho que perguntar duas vezes? Você tem um problema térmico e precisamos de melhores dados para ajudá-lo a entendê-lo .. Fotos, temperatura, V, I

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

Problemas sérios de design com este aplicativo .... Posso corrigir se você tiver especificações.

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

Respostas:

Só porque a tensão direta está na especificação, isso não significa automaticamente que a corrente direta também está. 2.6V através do LED deixa 2.4V através do resistor / MOSFET, o que pode significar 96mA através do LED e, portanto, 250mW dissipados, o que está bem acima do máximo absoluto de 150mW.

Eu acho que você está matando seu LED vermelho.

A voltagem direta na folha de dados simplesmente fornece o valor que você esperaria ver ao passar uma determinada corrente através dela, presumo que este seja o 50mA que ela fornece no cabeçalho da coluna, mas dirá em algum lugar.

— Finbarr
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Estamos vendo uma corrente de 66,2 mA para o LED vermelho, então isso significaria ~ 100mW dissipada, que deve ficar bem eu acho

— Jordan Lewallen

A resistência de derivação do amperímetro pode introduzir resistência adicional suficiente para reduzir a corrente a um valor aparentemente seguro. Em vez disso, basta medir a tensão no resistor de 24,9 and e calcular a corrente a partir dele.

— Transistor #

@JordanLewallen Não, não, consulte o comentário na minha resposta. 2.6V a 78mA fornece pouco mais de 200mW, acima do máximo. Você deve permanecer dentro de TODAS as especificações máximas.

— precisa

Seria sensato ter boas especificações, margens, desvalorizações ambientais e especificações de estabilidade. No momento eu não vejo nenhum e você está excedendo o Pd do chip. Sugiro que a corrente cumulativa não exceda a média de 50mA para este chip. Epóxi é um bom isolante térmico. Eles também são muito sensíveis a durações de solda> 5 segundos (com falha ou marginalizadas) e a ESD> -5V Você pode estar muito melhor com o SMD RGB com lente devido ao melhor dissipador de calor. Neste momento, o seu dissipador de calor é o condutor de cátodo mais

— fino

Você ainda se sairia melhor com excelentes LEDs RBD de 5 mm focados no seu alvo. Posso enviar-lhe RGB 10 ~ 16Cd 30 graus a 20mA com alguns mods para a sua caixa de abertura. Esta parte da Bivar é que eu tenho as melhores peças de 5 mm da indústria. Muito mais do que essa parte de 45 graus @ menos atual. e muito preciso. então eu adicionaria um detector Panasonic Photo 5mm 5V que mede a intensidade corrigida pelo CIE para calibrar seus resultados.

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

Seu problema parece ser a variação no RDS (ativado) para o dispositivo que você está usando. A folha de dados do BSS84 mostra que o RDS normalizado ( ativado ) aumentará à medida que o FET ficar mais quente.

O RDS (ativado) para o dispositivo pode ser bastante alto (10 Ohms) em comparação com o resistor em série.
Como nos seus comentários, você diz que a tensão nos 24,9 Ohm é de 1,946 V .... adicionada ao Vf do LED, isso deixa cerca de 494 mV no FET (dependendo da precisão da sua fonte de 5 V), por isso não é o ideal. dispositivo (RDS (ativado) é de cerca de 6,3 Ohms) para o seu aplicativo.

— Jack Creasey
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