LEDのパルス駆動

質問

LEDのパルス駆動の計算式が見つからなくて困っています。

LEDスペック条件は、
?IF最大定格：30mA、?IFP最大定格：90mA(1/10＠1KHz条件)
ダイナミック駆動条件は、
?パルス間隔：10ms　?周波数：100Hz　?Duty：1/3

グラフを見れば大体の数値がわかるのですが、
駆動条件ぎりぎりの設計になりそうなので是非計算式をどなたか教えて頂けませんでしょうか？
LED専門書にも記載が無く、ネットにも無かったため困っています。

何卒ご教授お願い致します。

回答No.3

noname#230359

下記の東芝さんのページに詳しく載っています。
参考されたし。
また，動作が定格に近くなると，どうしても発熱が
増大します。そのために，銀接合部分の浮きがでた
り，内部に残った空気などにより，思わぬ点灯不良
を引き起こしかねません（たまに消えたりついたり
するが放っておくと正常に戻る，消えっぱなしにな
るなど）。半田実装時の温度管理も大切です。
できれば，アルミ基板等で放熱対策をすることもお
考えください。

http://www.semicon.toshiba.co.jp/product/opto/document/databook/1172936_1044.html
http://www.semicon.toshiba.co.jp/product/opto/document/index.html

回答No.2

noname#230359

どのくらいの寿命を考えてられるのでしょうか？
十分な余裕をみないと光度が落ちてきます。
その辺もお忘れなく。

お礼

ご回答有難うございます。
常時不点灯用途なのでAlINGaPの半減値以下の2万時間でも持てば問題ないと考えております。

光度はベアチップ自体が明るいので問題ないのですが、抵抗など換えれない為何とかLEDだけ置き換えでできないか考えておりました。

回答No.1

noname#230359

ご質問の内容は，現実の設計では結構ファジーだと思います。
極端に言えば，直流の最大定格30mAに対して駆動dutyが1/3なので
ピーク電流が90mAを超えなければIFP条件を守れるので，とりあえずOKのように考えることもできます（環境温度条件が厳しくない場合）。定格条件1kHz　duty1/10　つまりはパルス幅100usに対応する最大定格が90mAがなのに対して，10msの1/3　つまりは3.3msは大分広いパルス幅なので90mAよりは低減する必要があるとも言えます。

半導体の取り扱い上の常識からすれば，?ｼﾞｬﾝｸｼｮﾝ温度が最大定格を超えない
?最大パルス電流定格を超えない　を守れば良いように思います。

?の条件を検証するには，組み込む機器の動作温度範囲，LEDの熱的な実装条件，LEDの過渡熱抵抗，LEDのVF-IF特性などを明らかにする必要があると思います。単純な式で表すのが困難なので，お探しになっても見つからなかったことと思います。

なお,ｼﾞｬﾝｸｼｮﾝ温度については仕様書上のTjmaxを守ることは最低条件であって，組み込む機器の信頼性の設計レベル次第で，適切にディレーティングする必要があります。

お礼

ご回答有大変難うございました。

やはり各メーカーデータシートで計算式をうたってないあたり、計算するのは難しいのでしょうか。

使用環境温度は最高50度を想定して、またTjMaxを110度にて温度条件を見るつもりでした。

ﾃﾞｨﾚｰﾃｨﾝｸﾞｶｰﾌﾞも各メーカーによって25度からTjMax100～120度までの直線、または曲線だったためどれを参考にするべきかわからず困っていました。
熱の条件等は、大雑把ですみませんが寿命がかなり短くなるのを
考慮した上で常時点灯では無い為条件からはずした次第です。

また3.3msなのでグラフからみると約1.7(IFP/IF)ぐらいだったのですが、それを50℃の時の最大定格を見るとなるとどうしてもある程度詳細な数字が必要になりご質問させて頂きました。

ベアチップはAlInGaPの赤(typλp650)9mil品を使用する予定です。