www.swiatelka.pl

Witam!

Od jakiegoś czasu (odkąd wiem troszkę więcej o LEDach ) frapuje mnie pewna myśl.
Czy gdyby dołożyć do oskalpowanej diody dodatkowe "bond wires" to o ile mniejszy spadek napięcia na diodzie byśmy uzyskali?

Katalogowy wykres napięcia nieprzewodzenia diody Cree XM-L wygląda jak niżej i w/g mnie odbiega trochę od charakterystyki przewodzenia złącza p-n.
Powinien iść w górę bardziej ostro. Czytałem o testowaniu diody XM-L do 5 A ale wykresu napięcia przy takich prądach nie znalazłem.




Analizując w pikselach zdjęcie oskalpowanej diody XM-L (wyszukane na niemieckiej stronie) doszedłem do następujących wyników:
długości przewodów (w linii prostej!) = ~ 0,93mm
średnica przewodów = ~ 0,0265 mm (6 pikseli na zdjęciu)

Rezystancja dla pojedynczego przewodu (w zależności czy złoto czy miedź) kalkuluje się następująco:
Rcu ≈ 28,3 mOhm
Rau ≈ 41 mOhm / 3 przewody ≈ 13,7 mOhm
przy czym wszystko wskazuje na to że w diodach LED używa się wciąż złota.

Wartość rezystancji wychodzi mała ale gęstość prądu (prąd na mm2 przewodnika) jest ogromna. Nie do końca rozumiem jak te przewodziki wytrzymują po kilka amperów.


Troszkę poszukałem informacji o "bond wires" i w dokumencie "Estimating bond wire current-carrying capacity" znalazłem ciekawą tabelkę opisującą wytrzymałość prądową takich przewodzików.
(1 mil = średnica drutu równa jest jednej tysięcznej cala - 0,0254 mm lub 25,40 μm)


Zakładając że w diodzie ze zdjęcia przewody mają 1mm i średnicę 1 mil wychodzi na to że są dostosowane do prądu 3x 1,12 A = 3360 mA. Cree określa prąd maksymalny na 3000 mA.

Wszystko ładnie ale i tak nie do końca mi to pasowało, bo muszę się przyznać że pomyliłem XP-L z XM-L przy lekturze wątku o XP-L na 8,5A, więc szukałem dalej ile takie "bond wires" wytrzymają i skąd tak duże rozbieżności.


Za to dzięki dalszym poszukiwaniom trafiłem na dokumenty które dały mi do myślenia i dzięki którym odkryłem swój błąd
Jeden 1 Mil Gold Bond Wire Study i drugi CONDUCTOR FUSING AND GAPPING FOR BOND WIRES
Oba dotyczą testowania przewodów 1 mil o długości ok 1,5mm (~60 mil). Najciekawsze wnioski są następujące:
Przy prądzie 1,6A podanym jednorazowo przez 250ms żaden "drucik" (z 42 testowanych nie przepalił się). Przy 1,8A przepaliło się 67% drucików. Przy 1,9A wszystkie.
Niestety nie doszukałem się w nich maksymalnego prądu ciągłego.

Znalazłem jeszcze takie charakterystyki:


Z ich analizy wynika że diody z najkrótszymi przewodzikami mają największy potencjał jeśli chodzi o podkręcenie prądu na diodzie.



Podsumowując temat. Uważam że w większości diod które 'umierają' po zasileniu zbyt dużym prądem (płynnie zwiększanym), przepala się któryś z przewodzików. Przerwa która wtedy powstaje może mieć zaledwie 0,1mm. Nie wiem czy jest to widoczne gołym okiem bo jeszcze żadnej tego typu diody nie spaliłem Tylko te zwykłe na 20mA

Za to uważam że można by jeszcze trochę z LEDów wycisnąć gdyby pogrubić "bond wires" przy pomocy jakiegoś miedzianego 'włoska' zdemontowanego z drobnej linki i dolutowanego równolegle. Lutowanie czegoś tak małego to z pewnością hardcore ale czy wiadomo wam by ktoś już tego próbował? Na forach anglojęzycznych się nic nie doszukałem. Może się ktoś pokusi o test jeśli ma zestaw do precyzyjnego lutowania.

Jakie jest Wasze zdanie w tym temacie? Zapraszam do dyskusji a może nawet wymiany doświadczeń jeśli już ktoś coś takiego uskuteczniał.

I tak największy spadek musi występować na emiterze. Przewody mają minimalną długość. Jak dioda się spala to zazwyczaj struktura zmienia barwę. I nie chce mi się wierzyć, że nikt jeszcze nie wpadł w Cree (o nie jest mała firma), żeby to poprawić.

Ciekawy temat ale myślę że jest to raczej niewykonalne w warunkach typowo domowych bo prędzej się strukturę przypali grotem niż się dolutuje do pola cokolwiek.

A jeszcze warto zaznaczyć że w XM-L2 są tylko 2 doprowadzenia.

triodak pisze:Czytałem o testowaniu diody XM-L do 5 A ale wykresu napięcia przy takich prądach nie znalazłem.

Proszę, XM-L2, XP-L, źródło BLF:

Prócz dostarczanego prądu który wpływa na jasności, bardzo ważne jest chłodzenie. Powierzchnia styku jest niewielka i w tym kierunku również trzeba iść. Samo zwiększenie "wydajności" przewodów może okazać się niewystarczające.