[fnksb]

К сожалению, не хватает опыта и информации (и физического образования), чтобы самому разобраться, так что вынесу на обсуждение.

Какие существуют факторы деградации современных светодиодов, в какой степени они влияют на диод, и как сочетаются друг с другом?

Насколько я понимаю, основные факторы такие:

- время работы. Скажем, Cree заявляет 50 000 часов – это время работы на идеальном токе до деградации до какого-то уровня (до 30-50% от исходной яркости?). Интересно, как выглядит этот график – т.е. через какое время будет достигнуто, скажем, 10%-е падение яркости? Какая вообще форма графика? Насколько он зависит от силы тока, даже если она остается в допустимых пределах?

- превышение допустимого тока. Интересно, насколько сильно это влияет на процесс.

- высокочастотный ШИМ на большом токе. По крайней мере, слышал мнение, что он значительно ускоряет деградацию – но не знаю, насколько это касается современных диодов.

- сильный нагрев при работе. Видимо, влияет не только перегрев, но и просто сильный нагрев, даже в допустимых пределах? А насколько он ускоряет процессы? И как он накладывается на деградацию от времени и тока? Они суммируются, или протекают параллельно?

- нагрев при установке диода на звезду. Также неясно, насколько опасен нагрев в разрешенных пределах – допустим, сколько раз надо снять-посадить диод (при соблюдении правил и контроле температуры), чтобы он начал заметно деградировать?

И самое интересное – как эти факторы сочетаются друг с другом. Допустим, разок перегрели диод, и его эффективность упала на 20% - а что будет дальше происходить, если температура станет нормальной? Он быстро деградирует окончательно (грубо говоря, нагревом мы сняли у него 45000 часов жизни, и он уже агонизирует) - или будет долго и счастливо светить на оставшихся 80%, если далее сохранять нормальные условия обращения?

PS. На форуме есть две статьи, в которых тема затрагивается:
https://forum.fonarevka.ru/...
https://forum.fonarevka.ru/...
Но в полной мере они вопросов не сняли.

Еще хорошая статья здесь (на фонаревке она тоже лежит, но картинки не открываются):
http://www.kit-e.ru/article...

Картинка оттуда интересная и не слишком оптимистичная:


Если есть еще хорошие ссылки, особенно про современные диоды – поделитесь, плз. Но если есть возможность сказать своими словами - буду особенно благодарен

[fnksb]

Решил провести небольшой эксперимент, раз все молчат

Соларфорс, модуль D26 - стандартная латунная пилюля, теплоотвод улучшен фольгой с термопастой, драйвер на 3*7135.
Поставил хороший диод XP-G Q2 (hc), получил 3600-3650 люкс с метра.
Потом поставил такой же, но деградировавший в процессе неудачной установки и прочих издевательств - выглядит он идеально, но выдал только 2550 люкс.

С этим диодом прогнал фонарь чуть больше 4-х часов на максимуме, т.е. на токе 1050мА. Грелся фонарь очень основательно, яркость в процессе - после первых минут разогрева - составляла 2200-2300 люкс (в зависимости от того, стоит фонарь на столе или лежит в руках).

Потом дал минут двадцать на остыть, еще раз замерял люксметром - получил 2300-2350 люкс.

Т.е., по предварительным данным, 4 часа работы на допустимом токе при неплохом теплоотводе привели к падению светоотдачи диода почти на 10%. Связано это с тем, что диод уже был частично деградирован, или с недостаточным даже для такого скромного тока теплоотводом D26, или с обоими факторами сразу - пока не понял. Надо будет еще парой диодиков пожертвовать и поэкспериментировать.

PS. Заодно порадовался огоньковым трастфайрам - 2 батареи (причем одна начатая и одна хрен-знает-когда заряженная) в сумме проработали больше 4 часов на токе больше ампера. И выключились по защите драйвера, сами батареи еще могли шпарить дальше.

PPS. Обоснованные замечания вида "что я делаю не так" приветствуются

[ssr]

проколял малышей на 10440 диод ХРЕ, фонарь через 5 минут максимума становился обжигающим, после 40 минут издевательств, образовалось темное пятно в хотспоте и яркость снизилась гдето на четверть от нового

[fnksb]

Малыши на 10440 - это совсем песня. Но большинство производителей литий для них и не рекомендует категорически.

(кстати, у нас же пришла коробка дешевых танков... с мощным хай-режимом, очень условным теплоотводом и легко сменяемыми дешевыми XP-E... надо с ними поиграть

А вот с компактными фонарями на 14500-16340 ситуация еще интереснее.
Не так давно на старых LD-PD фонарях феникс рекомендовал не использовать турбо-режим (~200 лм) больше 10 минут.

Сейчас появилась куча компактных фонарей, которые шпарят уже 300-400, а то и под 500 люменов (Трунайт, Xeno E03, Джет PC10 и RRT-01... ), выдавая уже по 1.5-2А на диод, без каких-то ограничений времени. Интересно, это живучесть новых диодов настолько возросла, или теплоотвод научились делать намного лучше - или просто забили на деградацию, считая, что морально фонарь все равно за год-два устареет, а большинство пользователей постепенное падение потока на 10-20-30% даже не заметят?

[Drex]

Тоже на днях был случай перегрева, и как раз серии PD. Чтобы не даблпостить - вот ссылка. К сожалению, до случая яркость не замерял и с достаточной точностью с эталоном не сравнивал. На глаз вроде бы не уменьшилась, как будет дальше - посмотрю.

Тема интересная, буду следить.

[AVSel]

ИМХО: Наверное, деградацию от времени в чистом виде рассматривать не стоит. Она несомненно есть, ничто в нашем мире не вечно, но полежав десяток лет на полочке, не думаю, что светодиод при этом сколь-нибудь заметно деградирует
Деградация от тока, в чистом виде, носит скорее всего линейный характер. А от температуры - экспонентциальный. В реальной-же жизни повышение тока всегда вызывает повышение температуры кристалла(на непойми сколько градусов, в зависимости от конкретного теплоотвода), и соответственно перемножение графиков зависимостей деградации от тока и температуры.

Для современных высокоэффективных светодиодов, есть еще одна зависимость. Поскольку деградация(в общем случае) - это постепенное разрушение структуры кристалла(и/или люминофора), при котором происходит уменьшение КПД, и как следствие - уменьшается выходной световой поток. Но при этом растет так-же и тепловыделение на кристалле, с соответствующим ростом температуры и увеличением скорости деградации.

[ssr]

хмель тоже один домучил, просто ради интереса, условия были созданы специальные) теплоотвод - не не слышал), светить после этого стал хреново

а вообще в малышах 500 люмен и подобные показатели, больше как опция на минуту и отличный маркетинг

вот раньше были маглайты светили годами. был большой средний и маленький и все радовались
а теперь игрушки на месяц, линейка обновлена, беги за новой, новый диод на 3% ярче и погнали линейки обновлять

[fnksb]

 Сообщение от AVSel :

Для современных высокоэффективных светодиодов, есть еще одна зависимость. Поскольку деградация(в общем случае) - это постепенное разрушение структуры кристалла(и/или люминофора), при котором происходит уменьшение КПД, и как следствие - уменьшается выходной световой поток. Но при этом растет так-же и тепловыделение на кристалле, с соответствующим ростом температуры и увеличением скорости деградации.

О, спасибо, вот это очень полезное замечание. Т.е. процесс у нас лавинообразный должен идти...

(интересно, а разница бинов тоже будет влиять? можно ли считать, что при одинаковом токе U2 будут нагреваться меньше, чем T3?)

[AVSel]

 Сообщение от fnksb :

(интересно, а разница бинов тоже будет влиять? можно ли считать, что при одинаковом токе U2 будут нагреваться меньше, чем T3?)

Если это бины с одинаковой цветовой температурой, то естественно меньше.

Кстати, на лазерных форумах вопрос деградации более-менее изучен, на предельных токах лазерные диоды деградируют буквально на глазах.

[fnksb]

 Сообщение от fnksb :

PS. Заодно порадовался огоньковым трастфайрам - 2 батареи (причем одна начатая и одна хрен-знает-когда заряженная) в сумме проработали больше 4 часов на токе больше ампера. И выключились по защите драйвера, сами батареи еще могли шпарить дальше.

Мда, вот он - минус тестов в домашних условиях на чем попало - никогда не знаешь, где выползет косяк.
Похоже, это на драйвере одна из 7135 не работала, так что в реальности было только 700мА.

Насчет правильности оценки деградации диода тоже есть некоторые сомнения, будет время - проведу еще серию экспериментов, более основательных

[yeti]

Семинар «Современные светодиоды CREE» (22.06.2011, Москва)
В третьей части видео семинара есть информация по деградации, посмотрите, может пригодится.
http://www.dailymotion.com/...

[Жуков]

Сегодня у меня деградировал диод.
На максимуме стал менять цвет переливаясь от почти синего до теплого с зеленью.
Через 10 мнут выключился и после этого больше не включался.

[Maksym]

Ну а дальше? Ток/охлаждение/светодиод. Я тоже наблюдал посинение Р7 при директдрайве без радиатора от 4-х параллельных 18650.

[Жуков]

...

[Жуков]

 Сообщение от Maksym :

Ну а дальше?

Это результат неудачной пайки, диод деградировал на медном модуле.
Первый раз диод паялся на медную подложку, второй раз подложка прогревалась для припайке контактного медного кольца объединяющего контактные площадки звезды, третий раз грелся модуль со звездой и диодом для припайки звезды к модулю, ну и четвёртый раз грелся модуль для установки "драйвера".
Свинского отношения к себе диод не вынес и погиб.
При пайки к медному модулю, очень сложно выдержать температурный режим, разнести его нет возможности из-за узкого градиента температуры в меди, а так же из-за лавинного повышения температуры меди, модуль прогревается долго, но в какой-то момент его температура начинает расти очень быстро.
Для предотвращения подобного, в дальнейшем, диод подложка модуль и контактное кольцо буду паять вместе, за один раз. Второй прогрев будет только при пайке драйвера.
В общем, те плюсы которые мы ловим от использования меди в качестве радиатора охлаждения, обращаются к нам обратной стороной при пайке.

[John Jack]

А применять легкоплавкие припои для пайки всего, кроме диода к звезде - не?

[Жуков]

 Сообщение от John Jack :

А применять легкоплавкие припои для пайки всего, кроме диода к звезде - не?

185 грС, куда меньше? Вудом или Розе только если, так у них прочностные характеристики "не алё".
Может я и не прав, посоветуйте что нибудь, попробую.

[dsche]

 Сообщение от Жуков :

Свинского отношения к себе диод не вынес и погиб

Не исключено, что конкретно этот единичный диод имел проблемы

Могу сказать, что паялся к меди и на медь уже достаточное число раз, паста самая простая, грею снизу феном, выставленным на 350

Можно сократить число итераций с диодом – сначала припаять звезду и выводы, потом диод. А драйвер не паять к теплоотводу вовсе, посадить на провода

[Жуков]

 Сообщение от dsche :

А драйвер не паять к теплоотводу вовсе, посадить на провода

Ну.. как то неудобно, появилась другая идея, воспользоваться сплавом Вуда или Розе, но при этом, драйвер прижать медным проволочным кольцом и запаять драйвер и кольцо вместе к модулю.

[dsche]

 Сообщение от Жуков :

сплавом Вуда или Розе

Оно, это, при ста градусах отвалится