LED 的寿命是否(以及何时)取决于 PWM 频率

电器工程 引领 脉宽调制 寿命
2022-01-01 17:33:16

让我们假设以额定电流驱动标准 LED 的两种选择。

  1. PWM 在 10 kHz 时设置为 50% 占空比
  2. PWM 在 50 kHz 时设置为 50% 占空比

从技术上讲,两个 LED 都会产生相同数量的光,并且人眼或相机看不到“闪烁”(高速相机可能除外......)

4个回答

让我打开我值得信赖的 MIL-HDBK-217F,看看它对 LED 及其寿命的看法:-

在此处输入图像描述

影响每百万小时故障率的主要因素是温度。

有趣的是,如果我阅读下一节关于激光二极管的内容,它们确实考虑了占空比脉冲,但他们的结论(第 6-21 页)是,在 50:50 占空比时,激光二极管的故障率约为其的 25%当持续驱动时。

他们还得出结论(在第 6-22 页),如果您以 50% 的额定光输出功率运行激光二极管,其使用寿命将比以 95% 的额定输出功率运行长十倍。

LED 只是不会随频率“磨损”的二极管。最大电流和平均电流确实会影响 LED 的磨损方式,但频率并没有我听说过的任何影响。

另外,你的频率很低。50 kHz 和 50% 占空比意味着 10 µs 开启和 10 µs 关闭。对于 LED 来说,这是一个“很长”的时间。

个人经验:

我以 87kHz 的速率(占空比:1:2300)驱动了一个额定为 3.4V、20mA 的标准 UV LED,电流约为 1A,持续时间为 5ns,但在 10 内没有观察到亮度或脉冲形状方面的任何“磨损” ^11 个脉冲。

没有明显的影响。LED 本身只对总寿命敏感,但可靠性以 10 年为单位。

由于封装或引线键合故障导致的热故障的可能性更大,但故障的概率仍然很低。自制系统最有可能出现的故障是焊点,或 Led 和 PCB 或 PCB 和电源之间的电线。

热故障是由不同的热膨胀率引起的,以及由此导致的结构上的过应力。小应力或应力循环的影响可以忽略不计。考虑到 LED 的塑料可能是在 +175 C 下成型和固化的——它总是处于压力之下。

LED 的热时间常数可能在 10-100 毫秒范围内。比这快的循环会导致非常小的温度偏移,这不会引起问题,而比这慢的循环会将循环的总数限制在非常小的数量。