Cree-Leds , Spannungs / Lichtstromeinbruch durch Fremdeinstr

Moderator: T.Hoffmann

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horny80
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Fr, 28.11.08, 13:20

Hallo zusammen,

Ich setze mich im Rahmen meiner Diplomarbeit mit messtechnischen Untersuchungen an High Power Leds auseinander und bin bei den Q3 und Q4 Binnings von Cree Leds auf einen Effekt gestossen, den ich mir z.Z. noch nicht wirklich erklären kann.

Zur Bestimmung des Wärmewiderstands einer LED wird diese zunächst mit einem Heizstrom von 0.1 A bis 1A und einem Messtrom von ca 60yA betrieben. Nachdem sie sich thermisch eingeschwungen hat, wird der Heistrom ausgeschaltet , und sie nur noch durch den Messstrom betrieben. Der damit verbundene Spannungsabfall wird Mittels Oszilloskop und einem Multimeter mit Min Max Funktion (250ys) festgehalten. Durch den zuvor ermittelten Koeffizienten aus Vorwärtsspannung/Temperatur kann die maximale Temperatur im Chip (eher Kristall) und der Entwärmungsvorgang abgeschätzt/abgelesen werden.

Nun lag während eines Ausschaltvorgangs mehr oder weniger per Zufall ein Finger meiner Hand in der Nähe der Led und der Spannungsabfall wurde merklich grösser. Da ich von einem thermischen Effekt ausging legte ich anschliessend testweise einen Finger vollständig auf die Led und der Spannungsabfall wurde so gross dass dies wohl nicht der Fall sein kann.

Beispielsweise weist eine Q4 bei 0,1A im Ausschaltvorgang eine Spannungsdifferenz von 14mV auf, was bei einem Koeffizienten von 2,093mV / K einen Temperaturunterschied von von ca 6,6 K entspricht. Durch das Auflegen wurde eine Differenz von 314mV gemessen, was einem Temperaturunterschied von rund 150K entsprechen würde. :roll:

Der Spannungsabfall müsste dann wohl mit dem "selbstreflektierten" Lichtstrom der Led an meinem Finger zusammenhängen. Neben meinem Arbeitsplatz ist eine kleine RGB Leiste angeschlossen, und siehe da: bestrahle ich die Q4 mit blau oder grün , sinkt die Vorwärtsspannung von 2401mV bei 60yA nur unwesentlich, bei Rot bricht sich auf "dramatische" 40mV ein.

Als Vergleich dazu zeigen z.B. Seoul als P3 oder P4 in keinerleiweise diesen Effekt. Da meinen Informationen zu Folge die Chips in diesen Leds die gleichen wie in den Q3 Q4 Binnings sind und sie sich nur wesentlich in der Zusammensetzung des Phosphors unterscheiden liegt hier wohl der Hund begraben :mrgreen:

Aus diesem Grunde meine Frage ob jemand diesen Effekt schon einmal bemerkt hat, oder nähere Informationen über die Zusammensetzung der Phospohor-Leuchtmittel kennt. Ansonsten bin ich für Anmerkungen, Ideen, Hinweise und Links auch in jeden Falle dankbar.

Viele Grüsse

horny
Ragnar Roeck
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Fr, 28.11.08, 13:54

Grundsätzlich weiß ich nur, daß LEDs auch als Photoempfänger genutzt werden können, bei den kleinen Strömen, die Du verwendest spielt das in das Meßergebnis sicherlich mit ein. Daher müßte man strenggenommen in einer Dunkelkammer arbeiten.
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Fr, 28.11.08, 17:22

*JEDE* LED arbeitet auch als "Solarzelle", es sind jedoch nur wenige mV, die da zusammenkommen (bei High-Power-LEDs evtl. auch >100 mV (?).
Wenn man eine LED mit einer anderen LED bestrahlt, um Spannung zu erzeugen, dann sollte man eine identische LED nehmen, da die Wellenlänge zusammenpassen muss.

Ich denke Dein Messaufbau (v.A. die 60 µA) ist nicht wirkich geeignet, bzw. Du musst das ganze in absoluter Dunkelheit durchführen oder mal messen, wie viele mV und µA die LED erzeugen kann und Deinen Messtrom so groß wählen, das der durch die LED erzeugte Strom irrelevant wird.
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