LED mit überhöhter Flussspannung nach Misshandlung (Parallelschaltung)

Technik Elektronik & Elektrotechnik
#1

Hallo,

ich hab hier einige schon recht alte (ca. 10 Jahre) blaue LEDs liegen, die früher mal parallel an gemeinsamem Vorwiderstand betrieben wurden. Das ist natürlich sträflich und hat sich auch gerächt. Einige waren eindeutig defekt (blieben dunkel). Andere haben es scheinbar unbeschadet überlebt (Flussspannung bei Nennstrom ist Spezifikations-konform, 3,2 V/20 mA).

Die Mehrheit zeigt aber folgendes Verhalten:
Bei Nennstrom ist die Flussspannung deutlich erhöht auf 4 bis knapp 6 V - sporadisch immer wieder unregelmäßig kurz um einige Zehntelvolt einbrechend. Helligkeit ist hierbei augenscheinlich in Ordnung. Manche haben kurze Aussetzer („flickern“), andere nicht.

Wie ist dieses Phänomen physikalisch erklärbar? War schon drauf und dran, die Frage im Physik-Board zu stellen.
Sozusagen hat sich die LED ja an ihre Misshandlung angepasst und die Kennlinie entlang der Spannungsachse gestreckt. Ist das allgemein üblich für gealterte LEDs? Zu hoher Strom führt ja letztlich zu vorzeitiger Alterung.
Hat schon jemand Erfahrungen gemacht, ob man solche LEDs noch zuverlässig mit eingehaltenem Nennstrom in unkritischen Anwendungen weiterbetreiben kann oder werden die LEDs alle zeitnah komplett ausfallen? Die flickernden würde ich natürlich schon aussortieren.

MfG
Marius

#2

Hallo Marius,

So vor 40 Jahren hatte ein Namhafter Hersteller eine ganze Serie 1N4148 produziert.
Man musste einfach die Diode in Serie zu einer LED oder einem Glühlämpchen schalten und hatte eine Blinkschaltung. :smile:
Das Problem lag in der Kontaktierung, welche bei der Erwärmung des Kristals einen Unterbruch machte.

Bei LEDs und hohen Strömen finden Materialwanderungen statt. Den Effekt hat man schon wenn man LEDs innerhalb der zulässigen Parameter pulst.

Die Materialwanderungen verändern somit die Dotierung im pn-Übergang. Grundsätzlich leuchtet eine LED nie wirklich konstant, durch die Quanteneffekte fluktuiert sie eigentlich immer. Jetzt ist natürlich die Frage wie sich der veränderte pn-Übergang verhält.

Die Frage kann man nicht wirklich beantworten!
KLar ist, dass deine LEDs schon einen Teil ihrer Lebenserwartung hinter sich haben. Nun ist aber die Lebenserwartung beim Menschen, wie auch bei den LEDs, eine statistische Grösse!
Aktuell ist die Lebenserwartung für Menschen um die 80 Jahre. Einzelne werden über 100 Jahre alt und andere nicht einmal 40.

Einzelne deiner LEDs schaffen vielleicht noch 100h, andere noch ein paar 10’000h.

Auch deine LEDs unterliegen statistisch der Badewannenkurve. Nur kann man nicht vorhersagen an welcher Stelle sich eine einzelne LED gerade befindet.

MfG Peter(TOO)