LEDs reagieren zeitweise nicht auf kurze Multiplex-Impulse nach hoher Sperrspannung?

Bearbeiten: Schaltplan und Oszilloskop-Screenshot hinzugefügt

Ich habe ein 24x16-Raster aus diskreten roten LEDs mit Durchgangsbohrung. Das Gitter hat die Form eines Gitters aus abisolierten Drähten mit einer Größe von etwa 50 x 75 cm, wobei LEDs an jedem Schnittpunkt der Drähte angelötet sind und die sich kreuzenden Drähte an den Kreuzungspunkten voneinander isoliert sind. Das Gitter wird von 16 PNP-High-Side-Transistoren für die 16 Spalten und 24 NPN-Low-Side-Transistoren für die 24 Zeilen angesteuert, wobei die Transistoren von einem LED-Treiberchip gesteuert werden.

Das Problem ist, dass einige LEDs manchmal nicht oder teilweise leuchten oder flackern und dies nicht mit bestimmten Zeilen oder Spalten zusammenhängt. Ich habe die Lötstellen überprüft und für gut befunden.

Auch wenn eine LED nicht aufleuchtet, beginnt sie zu arbeiten, nachdem sie manuell mit einer 9-V-Batterie mit einem Widerstand und 2 Drähten mit Strom versorgt und die LED mit den Drähten berührt wurde, damit sie aufleuchtet. Auch das Berühren einer solchen LED mit einem Leiter oder von Hand erweckt sie manchmal wieder zum Leben. Aber die gleiche LED hört später wieder auf zu leuchten.

Ich habe die Wellenform über die LEDs mit einem Oszilloskop gemessen und es gibt kurze 1us oder kürzere negative Impulse von etwa -20 V, wenn das Umschalten erfolgt (dies muss an der langen Verdrahtung des LED-Gitters selbst und den damit verbundenen Drähten liegen die Treiberplatine).

Ich habe versucht, einen 100-nF-Kondensator über die Leitungen einer LED zu löten, der die negativen Spitzen auf 1 V reduziert hat, aber es hat nicht geholfen, diesen Effekt des Nichtaufleuchtens zu entfernen, daher bin ich mir nicht sicher, ob diese hohen negativen Impulse diese beschädigen können LEDs dauerhaft oder es gibt eine andere Ursache dafür.

Ich habe auch überlegt, dass möglicherweise, weil jede Spalte von 16 LEDs einen High-Side-Treiber hat, die parallel geschalteten LEDs dieses Problem aufgrund der leicht unterschiedlichen Durchlassspannungen der LEDs verursachen können, aber a) die Low-Side-NPN-Transistoren im Konstantstrom sind Konfiguration mit einem Widerstand zwischen Emitter und Masse b) Ein Test mit abwechselndem Einschalten einer Reihe, sodass zu jedem Zeitpunkt nur eine LED eingeschaltet ist, zeigt das gleiche Problem.

Können diese kurzen negativen Spannungsspitzen von -20 V (1 uS), wenn sie an eine LED angelegt werden, ein solches Verhalten verursachen, dass eine LED dauerhaft beschädigt, aber nicht vollständig zerstört wird, so dass sie zeitweise aufhört zu leuchten?

Schema (dies zeigt eine gemeinsame + eine Reihe; es gibt insgesamt 16 gemeinsame und 24 Reihen):

gemeinsamer und Reihentreiber Schaltplan

Oszilloskop-Screenshot (gemessen über LEDs in derselben Reihe; Spur Nr. 1 (gelb) ist eine nicht funktionierende LED, Spur Nr. 2 ist eine funktionierende LED):

Spur Nr. 1 (gelb) ist eine nicht funktionierende LED, die andere Spur ist eine funktionierende LED

Die meisten LEDs sind nur für eine Sperrspannung von 5 V ausgelegt.
Ich frage mich über die Kopplung der Kollektorleitungsinduktivität (wie Sie vorschlagen) mit C B C Ihrer BJTs zu oszillieren und die Basis durchzutreiben C B C . Können Sie versuchen, eine hohe Frequenz einzustellen? Überbrückungskondensator direkt am Kollektor und an Masse.
Es könnte sein, dass die Sperrspannung eine Ladung über der LED (parasitäre Kapazität) hinterlässt und „nicht entkommen kann“, bis Sie einen Leiter verwenden, um sie zu entladen. Außerdem würde ich kein Signal verwenden, das negativer als -5 V ist
Wären Sie bereit, einen Schaltplan der Schaltung zu veröffentlichen, die zum Ansteuern der Transistoren verwendet wird? Es könnte sein, dass das Einschalten einer Reihe von LEDs die Stromversorgung belastet und eine Unregelmäßigkeit in der Treiberschaltung verursacht.
Schaltplan und Scope-Screenshot einer funktionierenden vs. nicht funktionierenden LED hinzugefügt.

Antworten (1)

Der Schuldige war eine mechanische Beschädigung der Verbindungen von den Beinen der LEDs zu ihren Diodenkristallen.

Ich habe die Beine der LEDs ohne Unterstützung um 90 Grad gebogen, was zu mechanischen Schäden führte, die sich in diesen zeitweiligen Ausfällen manifestierten.

Danke an Ian.M vom EEVblog-Forum für die genaue Bestimmung des Problems für mich !