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LED故障モードの件
2024/06/02 12:17
- LED基板に発生する点灯不良の原因として考えられる静電気による影響について解説します。
- LED基板の点灯不良の症状や抵抗値について詳しく説明し、その解決策を提案します。
- LED基板の点灯不良が2個直列の部分のみで発生する原因として、他の要因についても考察します。
LED故障モードの件
2024/06/01 21:57
白色LED80個を実装した基板が点灯不良起こしました。制限抵抗取り付けております。
いずれも数時間、数十時間で点灯しない基板が3枚発生しております。点灯しないLEDはいずれもショートモードで抵抗値は数オームです。3個のLEDを直列そして並列にして接続しております。3個直列26ライン、ただし1ラインだけ2個直列です。
いずれの基板も2個直列の部分だけ点灯不良です。症状から静電気による不良症状だと思いますが、その他考えられる要因ございますでしょうか。抵抗値もtyp if.vf時のデータシート参考に取り付けております。
※OKWAVEより補足：「技術の森( 電子・半導体・化学)」についての質問です。
質問者が選んだベストアンサー
補足を拝見しました。
直列抵抗の抵抗値計算は適切なようですね。
最初は、LEDの直列数の少ない枝路の電流集中を疑いましたが、撤回します。
全体の消費電力は、13.8V×5mA×34回路≒2.35Wですね。
そのうちLEDの消費電力は、2.9V×5mA×89個≒1.29W
差し引き、抵抗器の消費電力は、2.35W-1.29W≒1.06Wのように計算できます。
抵抗器の消費電力に対して、適切な定格電力の抵抗器を選定しているか、抵抗器からの発熱を適切に発散できる熱設計を行っているかあたりを検証することをお勧めします。事故の状況から、LEDの直列数の少ない枝路に接続されている抵抗器の温度上昇に着目したらいいと思います。
また、抵抗値の異なる抵抗器を実装してしまった場合も似たような事故モードに陥る可能性があると思います。
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その他の回答 （4件中 1～4件目)
＞白色LED80個
かなり熱いだろうなぁ
LEDドライバ、或いは定電流ダイオードを使いましょうね
https://www.nisshinbo-microdevices.co.jp/ja/products/led-driver-controller/
https://www.analog.com/jp/product-category/led-driver-ic.html
https://www.cqpub.co.jp/hanbai/books/41/41241/41241_5syo.pdf
https://akizukidenshi.com/catalog/g/g100186/
お礼
2024/06/09 15:47
頂いた情報も対応策の一つとして対応策考えて行きます。
色々とお手数をおかけしました。
LEDが3個直列の26ライン
LEDが2個直列の1ライン
それぞれの枝路の制限抵抗の値と、白色LED80個全体に供給する電流の値はどれほどでしょうか？ 数値をご提示頂ければ、2個直列の回路にどの程度電流集中するか、計算結果をご提示できると思います。
補足
2024/06/01 23:59
申し訳ないです、内容訂正です。実際の回路は34ラインの89個LEDとりつけです。
27ライン3個直列 1ライン2個直列 6ライン１個取り付け。全て直並列につないでます。
LEDはスペックシート上typ2.9V VF5mAです。最大許容電流は20mAです。
2個のラインの1番目のLEDが点灯してません。
①27ラインはLED3個取り付け
13.8-2.9×3=5.1V
5.1v÷5mA=約1.1kオーム抵抗取り付け
②6ラインはLED1個 13.8-2.9=10.9V
10.9V÷5mA=約2.2k抵抗オーム取り付け
③残り1ラインが13.8-2.9x2=8v
8v÷5mA=1.6kオーム抵抗取り付け
＞3個直列26ライン、ただし1ラインだけ2個直列です。
故障したのが2個直列に現れているならば、電流集中を最初に疑うことが第一なように思います。
＞制限抵抗取り付けております。
制限抵抗は、26ライン＋1ラインの各枝路に挿入されているでしょうか？
全体に一括して挿入してあるのであれば、2個直列ラインの電流集中の可能性がさらに高い状況に思えます。
お礼
2024/06/02 10:06