ทำไมน้ำมันก๊าดหยุดไฟ LED สีแดงของฉันไม่ติด?

ฉันโพสต์สิ่งนี้ในตอนแรกของวิชาเคมีการแลกเปลี่ยน แต่ไม่ได้รับคำตอบใด ๆ ดังนั้นฉันจะโพสต์ใหม่ที่นี่

เรื่องสั้นสั้น - เรามีผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ที่จมอยู่ในน้ำมันเชื้อเพลิง (น้ำมันก๊าดเป็นหนึ่งในนั้น) และใช้ไฟ LED RGB ( คลิกที่นี่สำหรับแผ่นข้อมูล ) เนื่องจากปัญหาการซีลในกล่องหุ้มน้ำมันก๊าดจึงสามารถเข้าไปและครอบคลุม PCB ได้ สิ่งที่น่าสนใจคือเอฟเฟกต์ที่มีบน PCB ฟังก์ชั่นของ PCB นั้นไม่ได้รับผลกระทบใด ๆ นอกเหนือจากความจริงที่ว่าไฟ LED สีแดงในโมดูลไฟ LED RGB หยุดการให้แสงสว่างอย่างสมบูรณ์ เราทำซ้ำสิ่งนี้ด้วยตนเองโดยการจุ่ม PCBs 2 อันใหม่ในน้ำมันก๊าดเป็นเวลาหนึ่งวันแล้วนำมันออกมาและเปิดใช้งานพวกมันขึ้นมาและเห็นว่าไฟ LED สีแดงหยุดส่องสว่างทั้งหมด ไฟ LED สีเขียวและสีน้ำเงินยังคงส่องสว่างอยู่

การตรวจสอบบอร์ดที่ล้มเหลวแสดงว่าไม่มีข้อผิดพลาดทางไฟฟ้าอื่น ๆ มันเป็นเพียงไฟ LED สีแดงที่หยุดการให้แสงสว่างอย่างสมบูรณ์ เราวัดแรงดันไฟฟ้าไปข้างหน้าข้าม LED แต่ละตัวในสภาพความล้มเหลว แต่ไม่ได้สังเกตเห็นความแตกต่างที่สำคัญที่จะอธิบายความผิดพลาด

หลังจากปล่อย PCB ให้แห้งไฟ LED สีแดงจะเริ่มทำงานอีกครั้ง ดังนั้นปัญหาไม่ถาวร

มองไปที่หน้าสุดท้ายบนแผ่นข้อมูลวัสดุ LED ที่มีการระบุว่าเป็นAlGaInP / GaAs มีปฏิกิริยาใด ๆ ที่ชัดเจนระหว่างน้ำมันก๊าดและวัสดุเหล่านี้ที่จะอธิบายว่าทำไมเพียง LED สีแดงจะหยุดทำงาน?

อัปเดต 1 : ฉันได้ทำการทดลองต่อไปนี้แล้ว:

• น้ำมันก๊าดหยดลงบน LED
• การจุ่ม PCB + LED เป็นน้ำมันก๊าดขณะที่วิ่ง

(วิดีโอที่จะติดตามในภายหลังในวันนี้หวังว่า)

ในทั้งสองกรณีไม่มีการรับรู้ผลกระทบต่อ LED - มันยังคงใช้งานได้ดี นี้จะชี้ให้เห็นว่าปัญหาไม่ได้อย่างหมดจดปัญหาแสงระหว่างน้ำมันก๊าดและไฟ LED จนถึงตอนนี้ปัญหาเกิดขึ้นหลังจากแช่ LED ในน้ำมันก๊าดมาระยะหนึ่งแล้ว

อัปเดต 2 : ฉันได้รับ PCB สดพร้อมไฟ LED (ยังไม่ได้ทำการทดสอบใด ๆ มีเพียง LED) และแช่ในน้ำมันก๊าด ฉันถ่ายภาพ LED ระยะใกล้ก่อนที่จะแช่หลังจากแช่ในขณะที่มันไม่ทำงานและหลังจากนั้นก็กลับมาทำงานต่อหลังจากที่ถูกปล่อยให้แห้ง

สิ่งที่ภาพถ่ายแสดงคือมีโป่งที่ชัดเจนมากในเลนส์ LED ในช่วงเวลาที่ไม่ทำงาน เมื่อกระพุ้งลดลงไฟ LED จะสว่างขึ้นอีกครั้ง

น่าเสียดายที่ฉันไม่มีกล้องติดตั้งบน PCB เพื่อดูช่วงเวลาที่แน่นอนว่าหยุดทำงาน ฉันปล่อยให้มันแช่ประมาณหนึ่งชั่วโมงก่อนที่มันจะหยุดทำงาน ฉันตรวจสอบ LED ทุกครั้งแล้วสังเกตเห็นว่าไม่มีการเปลี่ยนแปลงในความสว่างของ LED ฉันมาตรวจสอบอีกครั้งและมันเพิ่งจะปิด ความสงสัยของฉันคือการเปลี่ยนแปลงในทันที

ตัดสินจากอาการบวมฉันจะเดาว่ามีความเสียหายทางกลไกภายในที่เคลื่อนไหวอะไรบางอย่างและเมื่ออาการบวมลดลงมันก็กลับมาสู่ตำแหน่งเดิม

ซ้าย: LED ที่มีน้ำมันก๊าด ขวา: LED ปกติ

LED ในสถานะล้มเหลวหลังจากแช่

LED ปกติ

ซ้าย: LED น้ำมันก๊าดแช่หลังจากปล่อยให้แห้งและในสภาพการทำงาน ขวา: LED ปกติ

LED น้ำมันก๊าดแช่น้ำมันหลังจากถูกปล่อยให้แห้งและอยู่ในสภาพการทำงาน

เราวัดแรงดันไปข้างหน้าและไม่สังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงใด ๆ

ในทางกายภาพฉันค่อนข้างแน่ใจว่านี่หมายถึงอินเทอร์เฟซของสารกึ่งตัวนำยังคงผลิตโฟตอนในอัตราและความยาวคลื่นเท่าเดิม

ดังนั้นสิ่งที่เกิดขึ้นกับโฟตอนเหล่านั้น

สิ่งที่คุณควรทำคือการได้รับการทำงานแหล่งที่มาของแสงสีแดงความยาวคลื่นเดียวกัน (เช่นอีกคนหนึ่งของไฟ LED ของคุณ) สารสกัดจาก "เลนส์" สาระสำคัญจากการเป็น "ผู้บริจาค" LED:

เช่นการตัดมันออกด้วยใบมีดโกนทดสอบการส่งแสงสีแดงก่อนและหลังแช่วัสดุนั้นในน้ำมันก๊าด

เนื่องจากเลนส์ตัวนี้มีขนาดเล็กคุณอาจควรใช้กระดาษแข็งที่มีรูเจาะผ่านมันด้วยเข็มบางชนิด (อย่าปล่อยให้รูมีขนาดเล็กจนคุณต้องมีการเลี้ยวเบน ... ) และ ใส่เลนส์ด้านหน้าของรูนั้น

ฉันเดาว่าการแช่วัสดุในน้ำมันก๊าดนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงอย่างมากในคุณสมบัติของใยแก้วนำแสงและนั่นอาจหมายถึงว่า

1. เลนส์ของคุณกำลังดูดซับแสงสีแดงหรือ
2. เลนส์ของคุณไม่ได้โฟกัสไปที่แสงสีแดง แต่เป็นการแพร่กระจาย

ในการแยกออก 2. คุณจะต้องมีห้องที่มืดมาก ๆ และต้องคาดเดาการกระจายแสง ดังนั้นโดยไม่มีอุปกรณ์ห้องปฏิบัติการออกแบบทางแสงน้ำมันก๊าดมีส่วนผสมของไฮโดรคาร์บอนที่แตกต่างกันและสามารถละลายได้ในไฮโดรคาร์บอนอื่น ๆ เช่นวัสดุโปร่งใสที่ใช้ในการป้องกันไฟ LED จริงและทำหน้าที่เป็นเลนส์

5 เซนต์ของฉัน:

หลอด LED ส่วนใหญ่ใช้ซิลิโคนแล้ววันนี้ ซิลิโคนมีการซึมผ่านที่ดีสำหรับ VOCs (สารประกอบอินทรีย์ระเหยได้เช่นอัลเคนและไอโซเมอร์) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของน้ำมันก๊าด

VOCs ที่เข้าสู่ซิลิโคนสามารถโต้ตอบกับซิลิโคนเมทริกซ์เพื่อเปลี่ยนคุณสมบัติทางแสงของมัน บ่อยครั้งที่ความเสียหายที่สังเกตเห็น: potting / เลนส์สามารถได้รับน้ำนมหรือกระจายและสามารถสังเกตสีเหลือง

สาร VOCs บางอย่างจะถูกทำลายโดยแสงสีน้ำเงินของ LED ซึ่งโดยทั่วไปจะนำไปสู่การดำ / ดำของ LED potting / เลนส์

ทราบกันดีว่าผลกระทบเหล่านั้นเป็นบางส่วน เช่นการเปลี่ยนสีของเลนส์จะหายไปหาก VOCs สามารถปล่อยก๊าซออกมาอีกครั้ง สิ่งนี้จะเกิดขึ้นเร็วขึ้นหากได้รับความร้อนภายใต้สภาวะการทำงานของ LED

ดังนั้นคำอธิบายของฉันคือแก้ไข: การเก็งกำไรสูง จำนวนมากน้ำมันก๊าดยังอาจมีสารที่มีกลิ่นหอมซึ่งเป็นที่รู้จักที่จะใช้งานแสง (เช่นดู azo ย้อมสีเม็ดสี ) กองกำลังของแวนเดอร์วาวาลสามารถเปลี่ยนพฤติกรรมการสั่นพ้องของสารประกอบอะโรมาติกซึ่งเป็นไปได้เมื่อ VOCs เข้าสู่เมทริกซ์ยางซิลิโคน สิ่งนี้สามารถอธิบายได้ว่าทำไมเศษส่วนของน้ำมันก๊าดจึงมีพฤติกรรมการกรองสีแดงเมื่อเข้าสู่การเติม

แก้ไข: ฉันไม่สามารถแยกแยะการทำงานร่วมกันของ VOC กับตัวเซมิคอนดักเตอร์ได้ แต่ฉันก็ลำบากที่จะจินตนาการว่ามันจะทำงานได้อย่างไร คริสตัลเกือบผ่านไม่ได้สำหรับทุกสิ่งที่อุณหภูมิห้องดังนั้นการโต้ตอบสามารถเกิดขึ้นได้ที่พื้นผิวของลูกเต๋าเท่านั้น เนื่องจากการปล่อยแสงเกิดขึ้นได้ทุกที่ใกล้กับขอบเขต pn ฉันสงสัยว่าส่วนประกอบของน้ำมันก๊าดสามารถป้องกันโฟตอนได้ IMO การดูดซับและการกรองเท่านั้นเป็นเอฟเฟกต์ที่จะดูแลอีกครั้ง

ผู้ร้ายในการเสื่อมสภาพของ LED คือไฮโดรเจนซัลไฟด์ซึ่งสามารถพบได้ในสารประกอบกำมะถันอื่น ๆ ในน้ำมันก๊าดเช่นกัน แต่การกัดกร่อนของกำมะถันใน LED ไม่ได้เป็น AFAIK ที่สามารถย้อนกลับได้ดังนั้นสิ่งนี้จึงสามารถยกเว้น IMO ได้

ฉันเดาว่าน้ำมันก๊าดดูดซับโฟตอนสีแดงและทำให้เลนส์พลาสติกร้อนขึ้นทำให้เกิดการโป่งซึ่งทำให้เกิดการกระจายตัวของโฟตอน ดังนั้นคุณมีเอฟเฟกต์สองเท่าของการดูดซับและการกระจายตัวของโฟตอนสีแดง นอกจากนี้ยังมีความเป็นไปได้ที่ในบางจุดความร้อนที่ทำให้เกิดการบวมของพลาสติกสร้างการเชื่อมต่อความต้านทานสูงซึ่งกลับไปที่ "ปกติ" หลังจากแห้ง LED