Comment les LED échouent-elles?

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J'essaie de développer un produit de très haute fiabilité, avec un MTBF dépassant 100 000 heures, je l'espère dans la plage de 250 000 heures. Oui, je sais - une fiabilité stupidement élevée, au moins 10 ans.

La plupart des LED que j'ai vues ont une cote de fiabilité de seulement 20 000 heures. Que se passe-t-il après cela? Réduisent-ils trop la production? Sont-ils utilisables comme indicateurs de puissance au-delà de ce point?

led reliability failure

— Thomas O
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Assurez-vous que votre système peut résister à toutes sortes de défauts et de transitoires d'entrée possibles, sinon se préoccuper du MTBF pour les discrets et les passifs est insinuant.

— Nick T

La version la plus chère a une protection contre les transitoires d'entrée de -40V à + 60V, l'autre version est conçue pour passer de -40V à + 24V.

— Thomas O

Court-circuiter les sorties ensemble, court-circuiter les sorties vers la batterie / la terre, les pointes inductives sur les lignes électriques, également couplées aux lignes de signaux, l'ESD sur chaque broche et plus sont toutes choses que nos modules finis doivent prendre sans effet nocif selon les normes SAE et les exigences des clients.

— Nick T

Court-circuiter les sorties ensemble: vérifier - 1 résistance ohm en série.

— Thomas O

Court-circuiter les sorties à la batterie / masse: vérifier - les résistances avec les diodes de serrage dans les MCU.

— Thomas O

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Je dois dire que j'ai toujours été très sceptique quant à la signification des chiffres MTBF. Les LED réduiront progressivement la luminosité au fil du temps, mais il faudra plusieurs fois leur durée de vie avant de cesser d'être utilisable comme indicateur d'alimentation. Un fonctionnement bien en dessous du courant spécifié augmentera la durée de vie de plusieurs fois. Et la défaillance d'une LED de mise sous tension serait-elle considérée comme une défaillance du produit?

— mikeselectricstuff
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Nous faisons de même - pilotons les LED avec moins de la moitié du courant spécifié. Cela augmente considérablement la durée de vie des LED de nombreuses années, avant que la LED commence à réduire sa luminosité notable, et bien d'autres années avant que la LED ne meure complètement.

— IntelliChick

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Serait-il judicieux d'augmenter le courant de la LED une fois que la luminosité commence à diminuer? Ou cela raccourcirait-il la vie de la LED plus rapidement? La modulation de la largeur d'impulsion par rapport au courant continu fera-t-elle une différence dans la durée de vie?

— rwong

@ user1450 Si vous avez une source de courant fixe pilotant la LED, la luminosité devrait rester assez uniforme jusqu'à une panne totale (sans tenir compte de choses comme la dégradation du phosphore dans les LED blanches). Cependant, la plupart des LED de ce monde sont probablement alimentées par une source de tension via une résistance, ce qui est le moyen le moins cher possible et suffisant pour presque toutes les applications. L'ajout de circuits supplémentaires pour tenir compte du vieillissement de la LED n'aurait aucun sens dans la grande majorité de ces cas.

— Nick T

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Je pense que vous êtes totalement condamné à essayer d'atteindre un MTBF de 250000 heures sur tout produit utilement complexe, mais alors vous n'avez pas dit ce que c'est, donc cela pourrait être très simple.

Les LED ont tendance à vieillir plus rapidement si elles sont plus chaudes / entraînées à des courants plus élevés, et le mécanisme de défaillance est différent pour les LED blanches (qui sont fluorescentes) et les LED de couleur naturelle. Mais généralement, ils s'assombrissent avec l'âge.

Je m'attendrais à ce que vous obteniez une très longue durée de vie si vous sous-conduisiez considérablement les LED (couleur traditionnelle moderne (rouge, etc.)) Les LED sont incroyablement lumineuses et ont tendance à avoir besoin de très peu de courant pour agir comme un indicateur utile, et si vous n'étaient pas trop pointilleux sur la sortie spécifique que vous pourriez jouer plus rapidement et plus lâchement sur la condition d'échec.

Mais si j'essayais de fabriquer un produit incroyablement fiable, une façon de le faire serait de me passer de tous les composants que je pourrais. Je m'attends à ce que la LED de mise sous tension ne fasse pas la coupe à cet égard.

Mise à jour: Eh bien, clairement, je connais encore moins la fiabilité que je ne le pensais - il semble que beaucoup de disques durs revendiquent des MTBF bien plus de 250 000 heures - alors bonne chance avec votre produit!

Eh bien, j'aimerais la plus grande fiabilité possible parce que je déteste les produits non fiables, j'en ai eu tellement et je ne pense pas qu'il sera trop difficile d'atteindre une fiabilité aussi élevée.

— Thomas O

C'est une conception entièrement à semi-conducteurs et tous les composants sont évalués de 1,5x à 2x lorsque cela est nécessaire.

— Thomas O

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Y a-t-il un logiciel? Vous êtes totalement arrosé alors.

— Nick T

Oui, mais les micros ont une rétention éclair de 40 ans.

— Thomas O

@Thomas - Flash est du matériel. Je parle de la façon dont vous prouveriez que le logiciel n'échouera jamais.

— Nick T

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MTBF est basé sur le temps d'exécution réel. Donc, avec un objectif de 250 000 heures, vous espérez que votre produit pourra fonctionner 24 heures sur 24, 7 jours sur 7 pendant 365 ans.

Un MTBF de 20000 vous donne un peu plus de 2,25 ans de temps de fonctionnement constant à la puissance maximale recommandée. Cette fois, c'est assez bon pour la plupart des produits commerciaux en ce moment. Si votre LED est allumée 8 heures par jour, vous envisagez une durée de vie de près de 7 ans. Maintenant, si vous diminuez la puissance que vous mettez dans la LED, vous pouvez même prolonger cette durée de vie.

Maintenant, tout cela étant dit, s'il ne s'agit que d'un indicateur d'alimentation, vous ne le commuterez pas souvent afin de réduire l'usure de l'appareil.

Je sais que je n'ai pas répondu directement à votre question, mais j'espère que vous commencez à réaliser que MTBF n'est pas quelque chose dont vous devriez trop vous inquiéter. Je sais que vous voulez que votre appareil dure un certain temps, ce qui est une bonne chose, mais vous constaterez probablement que si vous choisissez toujours les articles les plus résistants, ils seront généralement plus chers, ce qui entraînera une augmentation du prix de votre produit, ce qui entraînera très peu veulent l'acheter. À quoi sert un appareil qui dure 30 ans si personne ne l'achète?

— Kellenjb
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MTBF est l'assurance que les directives de déclassement raisonnables sont respectées. Rien de plus. Un MTBF de 250 000 heures ne signifie pas qu'un seul équipement durera 30 ans. Il est possible d'obtenir ce type de MTBF sur des équipements qui utilisent des condensateurs électrolytiques, qui se dessècheront certainement en beaucoup moins de temps que cela.

Conduisez la LED avec la quantité minimale de courant qui fournit une quantité utile de `` signal '' (c'est-à-dire qu'elle est visible dans toutes les conditions que vous jugez importantes). jugez à quel point vous conduisez dur et prenez votre propre décision en matière de fiabilité.

— Adam Lawrence
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