Аномальное поведение китайских светодиодов

[igor48]

Купил 500 шт. китайских UV светодиодов. Захотел испытать. Соединил 6 шт. последовательно и через резистор 1кОм подключил к линейному лабораторному блоку питания UT3005C. Все светодиоды начали заметно светится уже при токе 1мА. Далее выставил 10мА, взял в руки мультиметр и захотел измерить напряжение на каждом. Вот тут то и началось!!! Прикосновение щупов мультиметра с ножкам светодиодов вызвало погашение одного. Еще раз прикоснулся – еще один погас. Потом еще один погас, а погасший зажегся. Таким образом они гасли и зажигались как светомузыка от каждого прикосновения до тех пор, пока не погасли все шесть. Погасший светодиод проводил ток, но напряжения на нем было 1.5-2.5В. Далее я плавно увеличил ток до 30 мА, в результате чего пять из шести зажглись. В итоге три светодиода начинают светится при 1 мА, два – при 6 мА. А шестой погиб – он восстановил светимость только при токе 50 мА и тут же перегорел.
Может кто-нибудь предположить, что это за фигня такая творится. Хотел спаять себе матрицу для засветки фоторезиста, но теперь имеются дикие сомнения в ее надежности.

[innokenty]

А пробовали зашунтировать каждый светодиод ёмкостью?

[Flasher]

Банальная статика+ светодиоды левые. Запаяйте, замените дохлые после пайки и радуйтесь. Работать будут долго, если их не касаться.

[nirq]

Иногда банальной статикой называют даже банальную наводку, потому что так понятнее: током бьёт? током бьёт, значит это электричество. Потому что эбонитовая палочка, физика восьмой клас. Ну и всё.
Кто хоть раз в жизни паял гирлянду на коленке - замечал слабенькое свечение при касании, думал "прикольно (и даже удобно, при пайке заодно сразу проверка)". Потом включал и радовался "повезло в этот раз, потому что соединено всё правильно без ошибок по схеме". А иногда ругался "не повезло, потому что светодиод попался КИТАЙСКИЙ".


Соединяем короткой проволокой жало паяльника с гирляндой.
Разрываем проволоку, в разрыв подключаем вольтметр.
Возмущаемся: позвольте ну как же так! У меня же всё заземлено по ПУЭ, а на самом паяльнике печатными буквами подписано "электростатик"... это мне, получается, паяльник тоже попался КИТАЙСКИЙ ???
Чешем репу, соединяем проволоку обратно на всякий случай.

[igor48]

Я тоже слышал, что дешевые китайские светодиоды очень боятся статики. Они даже в антистатический пакет были упакованы. Но как статика и наводки могут повлиять на цепочку светодиодов, по которой идет довольно большой ток 10 мА. Даже если бы наводился дополнительно ток еще порядка 10 мА (что уже совсем маловероятно), то он бы складывался (либо вычитался) с текущим и никаких высоких напряжение, вызывающих пробой, вызвать бы не мог. И уж совсем не понятно, почему «пробитые» светодиоды восстанавливали свою работоспособность.

[nirq]

паял гирлянду на коленке - замечал слабенькое свечение при касании

и никаких высоких напряжение, вызывающих пробой, вызвать бы не мог

Сначала рисуем схему электрическую принципиальную как планировали теоретически.
Потом рисуем её как получилось фактически.
Потом восстанавливаем последовательность событий между доставанием из пакета и констатацией факта. И рисуем всё-таки схему.

Читаем в документации про обратное напряжение. Даже сто киловольт можно было бы назвать "высокими" (в данном контексте). И сто вольт тоже можно.

Чтоб работоспособность не восстанавливалась, можно добить втыканием в розетку. С гарантией. Если смущает.



Или вот ещё заодно почитать на досуге.

[igor48]

Не! Что-то не так! Я понимаю, как наводками можно пробить закрытый p-n переход, когда он имеет высокое сопротивление. Особенно если при этом у него маленькая емкость. Но открытый, пропускающий ток p-n переход светодиода имеет низкое статическое и крайне низкое динамическое сопротивление. Как в этих условиях его можно пробить статикой и наводками?

nirq: А что конкретно почитать про емкость диодов? То, что она существует - я знаю. И чем выше эта емкость, тем обычно более стоек прибор к статике.

[B@R5uk]

igor48, а вы заземлили землю вашей схемы или корпус блока питания? Есть он импульсный, то весьма вероятно, что без заземления и на "земле" 110 вольт.

[igor48]

Нет! Блок питания был не заземлен. Но он у меня линейный, т.е. не импульсный, а классический - трансформаторный + линейный стабилизатор. Еще раз уточню. Светодиоды светились. Я взял рукой один изолированный щуп мультиметра и коснулся им ножки светодиода, которые стояли в макетной плате (без пайки). В этих условиях если и возможны какие либо наведенные токи, то они крайне малы и обусловлены собственной емкостью мультиметра + емкостные токи через изоляцию щупа на руку и далее на емкость тела. Может есть еще какой л ибо механизм пробоя светодиода. В сети попадалась информация, что все дело в изолированной сапфировой подложке, на которой выращен кристалл. Но вот механизм влияния этой подложки что-то не описан.

[Microtech]

Подтверждаю. Некоторые современные светодиоды боятся статики. Светодиод - хитрая штука. Многослойный полупроводник и мудрёные квантовые процессы. Всё это придумал Жорес Алферов, и получил за это Нобелевскую премию. Для диода совершенно не важно время перенапряжения. Важен сам его факт. У меня дохли лазерные диоды от незапланированной разрядки ёмкости 10 пФ. Теперь шунтирую их керамическими кондёрами и питаю через небольшие резисторы, которые напаяны непосредственно на выводы ЛД.
У последовательной гирлянды большая индуктивность из за длины проводников. Есть много поводов для перенапряжений при ESD. Схема с параллельным включением, - наверное более надёжна. Там ёмкости диодов и монтажа будут суммироваться. Они будут съедать ESD эффективнее, чем в последовательной схеме.

[B@R5uk]

Как-то вы не правильно статику считаете. Статическое электричество в первую очередь характеризуется не напряжением и током, а зарядом. Заряд должен куда-то утечь. Обычно он делает это быстро. Если поделить заряд на время его стекания, то по порядку величины как раз получится ток, который течёт через прибор. Обычно время стекания заряда оценить тяжело, поэтому в спецификации приводят именно статический заряд, который прибор способен поглотить без необратимых последствий (время стекания заряда будет тем больше, а ток через прибор тем меньше, чем больше ёмкость источника заряда, так что это вполне разумный подход).

[Microtech]

Моё слово "статика" это бытовое собирательное понятие, включающее в себя все процессы и явления и их последствия, связанные с повреждением полупроводников при незапланированном обмене зарядами. К разделу физики оно имеет косвенное отношение. Когда касаетесь щупом тестера цепочку светодиодов, - запускаете сложный процесс, в котором возникают затухающие колебания с широким спектром. Их амплитуды, частоты и длительность всего процесса, для меня сложны в расчётах. Достаточно понимания, что они могут наделать необратимых проблем в структуре полупроводника. В любом случае, снижение индуктивности и увеличение ёмкости в чувствительных частях схемы, делает её устойчивее к токам разрядов.

[igor48]

Да! Понятно только то, что недорогие китайские UV светодиоды чрезвычайно чувствительны ко всему. Но шунтировать каждый конденсатором – тоже бред. А достаточно ли надежно получится «стандартное» подключение: 3 светодиода + резистор = 12 вольт. И таких 150 цепочек параллельно. Или все-таки придется питать каждый от 5 вольт через индивидуальный резистор???

[Муркиз]

Нет, востоксветодиод - штука очень тонкая...
У меня были случаи, когда яркие светодиоды умирали просто от обычного тестера.

[Microtech]

Иногда разработчики эффективных светодиодов встраивают в свою конструкцию защитный стабилитрон (?) или что-то похожее. Мне доводилось ремонтировать светодиодные подсветки с диодами на алюминиевой подложке "star". Так вот там дох защитный элемент, а кристалл оставался цел. После удаления стабилитрона хирургическим способом, работа светильника восстанавливалась.

[igor48]

В связи с вышеизложенным появилась мысль, как мои светодиоды восстановили свою светимость. После пробоя, наверное, образовалась какая-то «закоротка», которая шунтировала кристалл. Когда я увеличил ток до 30 мА, то пять из шести «закороток» выгорело напрочь и светодиод опять заработал. Но, правда, чуть хуже, чем изначально. Шестая же «закоротка» выгорела только при очень большом токе. Светодиод светанул последний раз и погас окончательно с внутренним обрывом.

[B@R5uk]

Достаточно понимания, что они могут наделать необратимых проблем в структуре полупроводника. В любом случае, снижение индуктивности и увеличение ёмкости в чувствительных частях схемы, делает её устойчивее к токам разрядов.

С точностью до наоборот. Увеличение индуктивности приводит к тому, что один и тот же заряд способен создать гораздо меньший пиковый ток в проводнике. Если говорить на вашем бытовом языке, "ток размазывается во времени". Хотя, на самом деле, всё немного сложнее.

[Ariadna-on-Line]

Могу предположить, что китайские шутники вместе с обычными, положили внешне неотличимые мигающие светодиоды. Два таких диода в последовательной цепи с обычными и должны давать подобные фокусы.