LEDs leuchten unterschiedlich hell in Rückleuchte
Unser Forenmitglied „QuattroJoker“ hatte ein nerviges Prob: An seinem Dicken, einem Avant, leuchteten die LEDs im fahrzeug-inneren Teil einer Rückleuchte unterschiedlich hell. Diese LEDs zusammen mit ihrer Elektronikplatine landeten heute in meiner Werkstatt und ich habe gerade drauf geschaut und auch schon des Rätsels Lösung. Dafür gestatte ich mir, einen neuen Fred zu eröffnen, weil dieses Prob zum einen schon vielfach berichtet wurde und das in ganz verschiedenen Freds. Damit die Chance für ein gutes Auffinden über die Suche besteht, nun also hier:
Seht euch am besten erst die ersten 2 Bilder an. Auf dem ersten leuchten nur die 15 LEDs des äußeren Kranzes und das mäßig hell, also Rücklicht. Auf dem zweiten leuchten alle 21 LEDs und das deutlich heller, also Bremslicht. 3 LEDs leuchten erkennbar schwächer als die anderen.
Unter der Voraussetzung, dass mal alle 21 LEDs ursprünglich gleich hell waren, und davon werden wir ausgehen, lautet der Grund:
Alle 3 LEDs haben einen Teil ihrer Leuchtfähigkeit eingebüßt. Ein äußerer Grund dafür ist nicht ersichtlich. Eine Reparatur mit Erhalt dieser LEDs wäre ein gewaltiges Gefriemel, und auch aus anderen technischen Gründen – die haben ja schon eine Macke – nicht sinnvoll. Übrig bleibt dann nur, diese LEDs durch andere, nach Möglichkeit natürlich originale zu ersetzen.
Zur Begründung:
Alle 3 schwächeren LEDs ( 3sL) liegen im äußeren Kranz, also im Kreis für das Rücklicht. Und ALLE 15 LEDs in diesem Kranz sind dieser Art geschaltet: Es gibt 3 Gruppen von jeweils 5 LEDs, die LEDs in jeder Gruppe sind parallel geschaltet. Die 3 Gruppen wiederum sind reihen geschaltet.
Jede der 3sL liegt in einer anderen Gruppe und jede dieser 3sL hat also 4 andere, parallel liegende LEDs. Aber innerhalb jeder Gruppe liegen die identischen Betriebsbedingungen für die 5 LEDs der Gruppe vor. Will sagen, es gibt für keine einzige LED von allen 21 in diesem gesamten Rücklicht eine Extrawurst, keine wird irgendwie alleine mit Strom versorgt, alle haben dieselben Bedingungen. Bild 3 soll das verdeutlichen.
Eine extra ausgeführte Messung der an den jeweiligen LEDs anliegenden Spannungen bestätigte das auch, obwohl diese Messung überflüssig war, der von mir erstellte Schaltplan reichte alleine aus, um das eindeutig festzulegen.
Was bleibt? Schwitz...... man müsste erst den Hersteller, also z.B. „Valeo“ oder ähnlich ermitteln, steht ja in den Lampengehäusen. Dann den anschreiben und hoffen, dass der den genauen LED-Typ angibt. Da habe ich bislang allerdings eher ungute Erfahrungen gemacht, oft schieben die ein „Betriebsgeheimnis“ vor eine Antwort. Nur nach derselben Bauform zu suchen, wird das Suchen der Stecknadel im Heuhaufen und zu etlichen „Probekäufen“ führen.
Ein Wort noch zum Schluss, weil ich jüngst wegen meiner Arbeitsgeschwindigkeit beim Nachrüsten meines Dicken mit den Hella-TFL-LEDs Hohn einstecken musste, übrigens von „Senti“. Diese Schaltung kam – wie gesagt – heute Mittag mit der Post. Nach dem Kaffeetrinken verzog ich mich in die Werkstatt, räumte erst den Werktisch von den Lüftungsgittern mit den TFLs und dem ganzen Werkzeug frei, und begann mit dem Erstellen eines Schaltplans. Nach 5 Minuten hatte ich den Leiterbahnverlauf der ersten von 5 LED-Gruppen fertig, und kontrollierte mit einem Diodentester diese erste Gruppe. Und schwups..... schon leuchtete eine LED in dieser Gruppe erkennbar schwächer. Dass diese 5 LEDs alle parallel geschaltet waren, war ja sofort ersichtlich. Also hatte ich ca. 6 Minuten nach Beginn des Fehlersuchens die Ursache bereits ermittelt.
Ist so: im mechanischen Bereich breche ich mir einen ab, aber dies hier ist mein Revier, und hier, Senti, kannst du sehen, wie ich „normal“ arbeite.
Grüße, lippe1audi
Beste Antwort im Thema
Wunder-Rep an Schaltung numero zwei:
Für Nicht-Elektroniker: weg switchen, oder dulden. Für die Anderen: Dauert, aber lohnt sich.
Zur Erinnerung: bei der ersten Schaltung war so etwas wie eine Wunder-Rep gelungen. Dabei hatte ich die schwächer-leuchtenden LEDs (SL) ausgelötet, mit starkem Strom beschickt, und wieder eingelötet. Meine Hypothese: Der Strom hat so etwas wie eine Neuausrichtung der Struktur in den Dioden bewirkt. Aber eine über die Erscheinung hinausgehende Erklärung für den Erfolg dieser Rep hatte ich nicht. Um darüber etwas zu erfahren, hatte ich die Herstellerfirma der LEDs angeschrieben - „Osram“ -, und mich in einem Spezialforum registriert, das sich ausschließlich mit LEDs befasst.
Dort meldete sich irgendwann ein User mit der These: nein, kein Wunder, sondern mal wieder schlechte Lötstellen, dabei auf „Kirkendall Voids“ verwiesen, und er führte dazu aus – wörtliches Zitat:
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„Vom Prinzip her handelt es sich bei den "Kirkendall Voids" (KV) um mikroskopisch kleine Fehlstellen (Löcher) innerhalb der Diffusionszone. Warum diese genau entstehen, ist noch nicht sicher erklärbar. Man vermutet, dass es etwas mit unterschiedlichen Diffusionsraten von Kupfer- und Zinnatomen zu tun hat. Die Entstehung (ob und wie stark) ist nicht vorhersagbar. Das ist auch nicht weiter tragisch, da diese Fehlstellen zunächst keine Auswirkungen auf die Qualität einer Lötstelle haben.
Leider stellen diese "Löcher" sozusagen auch Sollbruchstellen dar. Durch thermische Zyklen (Erwärmen und Abkühlen) entsteht aufgrund der unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten der beteiligten Metalle mechanischer Stress, der die Fehlstellen im Laufe der Zeit vergrößert, bis diese zusammenwachsen und feine Risse bilden. Diese vergrößern sich durch weitere thermische Zyklen und dann auch durch Vibrationen und Stöße immer mehr.“
------------------ Zitat-Ende
Es solle dabei also nicht um die üblichen u bekannten „kalten Lötstellen“ gehen, sondern um ein gesondertes Phänomen, u.a. anderem erkennbar daran, dass es erst nach längerer Zeit des Betriebes auftritt. Schwitz, da hatte ich auf ein Wunder gesetzt, und nun so was: schnöde, schlechte Lötstellen.
Der User merkte noch zerstörend an:“ Der Fehler hätte sich auch durch Auftragen von etwas Flussmittel und Aufschmelzen der Lötstellen beheben lassen.“ Schwitz² ! Nun kommt wieder „QuattroJoker“ ins Spiel! Der hatte noch eine zweite solche Defekt-Elektronik, diesmal mit gleich 5 SLs, und auf Anfrage stellte er die auch noch zur Verfügung. Und nun wird’s gründlich, bzw. systematisch.
Um so etwas wie Beweissicherheit bei so geringer Fallzahl erreichen zu können, hob als Erstes ein Mess-Marathon an:
Alle Spannungen über allen LEDs wurden gemessen u verglichen. Aber wie erwartet gab es da nichts zu finden, warum auch, sind ja alles Parallelschaltungen. Aber immerhin Beweis Nr. 1 .
Wenn die „Kirkendall Voids“ die Lötstellen derart verschlechtert hätten, dass diese zwar nur wenig aber immerhin hochohmiger geworden wären, dann muss man das messen können. Die Rede war von z.b. 1 Ohm mehr.
Also durfte mein Labor Milli-Ohm-Meter mal wieder ran, und das misst nicht nur 1 Ohm genau, sondern auch noch den tausendsten Teil davon, also 1 Milli-Ohm (mO). Und das Ergebnis ist eindeutig: Von einem fraglichen LED-Anschluss zum entspr. anderen der Nachbar-LED lag ein typischer Widerstandswert bei 50 mO. Also nix 1.050 mO, oder genau genommen 2.100 mO bei der Verbindung zwischen zwei identischen LED-Anschlüssen mit KV-Effekt, sondern nur niedliche 50 mO! Dieser Wert passte mit Abweichungen von nur 5 mO für sämtliche Verbindungen, egal ob von „guten“ oder „schlechten“ LEDs!
Eindeutiges messtechnisches Fazit: Es gibt keine einzige abweichende oder irgendwie auffällige Lötstelle, im Gegenteil: die Messungen beweisen beste Leitfähigkeit! Das war Beweis Nr. 2.
Allein damit war die Hypothese der „Kirkendall Voids“ für unseren Disput widerlegt. Aber mehr Experimente geben auch mehr Sicherheit, und es stand ja der Vorwurf im Raum: „....hätte sich durch schlichtes Nachlöten......“! Also ich am Nachlöten:D, und da ich noch zwei SLs mehr als „QuattroJoker“ entdeckt hatte, wurden gleich 7 Sls nachgelötet. Ergebnis: NIX! Auch im Ansatz keine Veränderung. Das war nun Beweis Nr. 3.
Also vergessen wir die „Kirkendall Voids“! In diesem Fall der SLs muss es einen anderen Grund geben, und ab nun darf wieder auf Wunder, rsp. Unbekanntes gesetzt werden.
Es folgte ein weiterer Marathon: Das Auslöten aller 7 SLs, das Reinigen der Lötstellen, das „Heilen“ mit Hochstrom, das Wiedereinlöten, und Tusch: 5 von 7 SLs leuchteten wieder in alter Frische! Die anderen zwei? Räusper........ eine SL hat es nicht überlebt, die tut nichts mehr, und bei einer anderen blieb das Wunder aus. Sie hat es überlebt, leuchtet aber unwillig weiter wie vor mit geringerer Helligkeit.
Da ja außer Löten und Bestromen nichts anderes stattgefunden hat, bleibt also nur das Bestromen als Auslöser für die Rep übrig. Der eine Ausreißer, der Unwillige, beweist ja nicht das Gegenteil, sondern lediglich, dass sich das Wunder nicht immer verwirklichen lässt. Aber immerhin ist das bei inzwischen 10 von 12 Versuchen (eine starb den Hitzetod:() gelungen. Es bleibt ja keine andere Erklärung.
Die zweite Schaltung von „QuattroJoker“ war 'ne harte Nuss. Neulich schrieb mal jemand, dass er Rost auf solch einer Leiterbahn entdeckt hatte, was ich wiederum empört zurückgewiesen hatte. Schaut euch mal das Bild 2 an! Könnte sein, ist aber nicht. Da ist einfach die schützende grünliche Lackschicht verschwunden, und darunter kommt die Kupfer-Leitung zum Vorschein, und die ist korridiert.... wie Kupfer halt „anläuft“.
Dann gab es da noch so eine hässliche Leiterbahn-Unterbrechung genau im empfindlichen und typischen Bereich. Erst nach deren Beseitigung konnte weitergearbeitet werden. Und wenn ihr die Bilder durch habt, dann ist euch vielleicht auf dem Letzten was aufgefallen! Ist es ??? Erst bitte noch mal Bild-Schauen, und dann weiterlesen!
Ja doch, 2 LEDs leuchten in geringfügig anderem Rot. Die eine Defekte und die Unwillige habe ich durch ganz Neue ersetzt, die ich letzte Woche bei „C..“ gekauft hatte. Sind prima, aber ein ganz klein wenig in Richtung Blau. Also.... entweder fügt sich der Eigentümer in die Situation, oder nimmt es als individuelles Styling, oder er muss noch warten, bis durch Probekäufe sich was Passenderes finden lässt. Auf jeden Fall herzlichen Dank an „QuattroJoker“, dessen freundliches Zurverfügungstellen gleich zweier Schaltungen diese Untersuchungen ermöglicht hat. Dafür bekommt er seine beiden Schaltungen in „heilem“ Zustand zurück und muss nur die Portokosten stemmen.
Das „Imperium“ hat auf meine detaillierte Anfrage keine Reaktion gezeigt, weder die übliche Bestätigungsmail, geschweige denn eine plausible Antwort.:mad: Da versuche ich es erneut auf einem anderen Kanal.
Fazit: Eine Reparatur der ärgerlichen Helligkeitsverluste der LEDs in den Rückleuchten ist möglich. Wir verstehen zwar nicht, wieso....... aber lass' ma, dafür wissen wir, wie's geht.:):D
Grüße, lippe1audi
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:D
War nicht meine Absicht, einen Widerspruch zu "beleuchten". ;)
Zitat:
@lippe1audi schrieb am 25. Juli 2017 um 17:45:37 Uhr:
Samuel hilf!:( Was hatte ich denn da für einen Quark geschrieben?! In meinem Dicken sitzen ja LED-Bremsleuchten drin, während alles andere Glühobst ist (hinten). Da muss ich jetzt irgendwie durch, also duck und wech!:(
Grüße, lippe1audi
Äh... werter Lippe... dann isses aber die Limo und nich der Avant, gell??
Auch wenn das jetzt - gemessen am Fredthema - etwas offtopic wird:
;)
Ehrenwerter "Avantix79", so isses, mein Dicker ist eine Limo. Und wenn wir zufällig bei diesem Thema sind: Selbst beobachtet man seinen Dicken von hinten beim Bremsen eher kaum, und da diese edle Autoversion auch nur noch wenig auf den Straßen vertreten ist, habe ich für mich und ggf. andere Interessenten die Teilansicht des attraktiven Hinterteils unten eingestellt. Ist übrigens nicht die Leuchte von meinem Dicken, aber baugleich. Auf dem zweiten Bild ist zu sehen, dass der vorige Besitzer beim Ausbau etwas rustikal ans Werk ging und das Halteröhrchen des Plus-Anschlusses zerbröselte.:mad:
Grüße, lippe1audi
Zitat:
@lippe1audi schrieb am 26. Juli 2017 um 18:44:08 Uhr:
;)
Ehrenwerter "Avantix79", so isses, mein Dicker ist eine Limo.
Macht ja nix. Nobody is perfect. :-P
Zitat:
...und da diese edle Autoversion auch nur noch wenig auf den Straßen vertreten ist...
Auch das wird wohl seinen Grund haben.
*böse Frozzelei off* :)
Keine böse Frozzelei, ehrenwerter "Avantix79". Es gibt noch welche, die mein schönes Auto nicht mögen. Hatte meinen Dicken heute im Audihaus zur Inspektion, und der F. äugte mit Taschenlampe bewaffnet misstrauisch in den Motorraum und glaubte sogleich, Marderspuren entdeckt zu haben......."da hat wohl einer mindestens ein Nickerchen gemacht..." und es mal versucht, also mit dem Beißen. Der Probebiss muss den M. aber nach bisherigem Kenntnisstand nur zum Kommentar veranlasst haben:" Pfui bäh.... ein A6...... und dann noch so'n alter!":mad:
Mir reichts, wenn er mir gefällt!;)
Grüße, lippe1auci
Mir sind immer wieder mal "Franzosen" aufgefallen mit lustigen Lichtspielen - vor allem beim Blinken.
Ich tippe auf ein Feuchtigkeits- , Masseanbindungsproblem.
Den einen und anderen Fall hatte ich ausgelassen, hier einzustellen, aber zur Abwechslung mal doch wieder einer....also der mit unterschiedlich hell leuchtenden LEDs. Die stammen aus der äußeren Rückleuchte eines Avants, und da hat es gleich 5 Stück erwischt.
Heute Nachmittag gekommen, und schon das Gehäuse zerlegt; den Fehler länger zu suchen, erübrigte sich ja...:D,.... aber leider endet die Story fürs Erste. So stürmisch wie angefangen gehts nicht weiter, weil ich meinem Dicken versprochen hab', ihm nach der ewigen Kürzeststrecken-Schickanierei mal wieder einen kräftigen Schluck aus der Pulle zu gönnen: in 35 Stunden gehts ab in die Toskana! Der morgige Tag ist für Abflug-Vorbereitungen reserviert. Geht also erst danach weiter, schade, ein oder zwei Tage zu spät hier eingetrudelt.
Grüße, lippe1audi
Bin mal gespannt, was du rausfinden kannst. Ich konnte dunkle LEDs nur durch intakte ersetzen, reparieren kann man da - meiner Ansicht nach - nichts. Aber ich bin auch kein Elektronik-Freak.
Schönen Urlaub :)
Dieser Fall ist auf meinem Mist gewachsen. Da @lippe1audi so freundlich ist mir zu helfen, bin ich auf das Ergebniss ebenfalls sehr gespannt. Kurioserweise sind mir nur drei "dimmende" LEDs beim Standlicht aufgefallen als ich mit Ihm in Kontakt getreten bin. Aktuell sind es jetzt fünf. Gehe aber stark von aus das aktuell ja alle Leuchten und somit er das Bremslicht aktiviert hat.
Also....viel Spaß im Urlaub und ich/wir hören von Dir wenn Du wieder im Lande bist.
Bin gerad noch mal ins Forum geraten....
Bei deiner Rückleuchte funktioniert im Prinzip sowohl Brems- wie auch Rücklicht komplett. Was nicht passt sind 5 LEDs, die nicht so hell leuchten, wie sie sollten. Dass du nur 3 als kritisch angesehen hattest, lag, bzw. liegt am Blickwinkel. Wenn man diretissima entgegen der LED-Abstrahlrichtung schaut, also direkt rein ins Licht, dann scheint es so zu sein. also ob nur 3 ein Prob haben. Schaut man von der Seite, was nur im ausgebauten Zustand so richtig klappt, dann fällt erstens der Blendungseffekt weg, und zweitens bemerkt man dann an 2 weiteren LEDs einen Mangel an Helligkeit.
Nach dem Urlaub werde ich das Prozedere wieder anwenden, welches ich während meiner früheren Wunder-Rep ausprobiert hatte. Mal sehen, ob sich das hier auch verifizieren lässt. Falls nicht, dann wird im Vorrat der Osram-LEDs was Passendes rausgesucht und eingelötet. Das ist für mich der einfache Teil der Lösung.
Sorge bereitet mir der Gedanke, dass irgendwann die beiden mit Mühe getrennten Gehäusehälften wieder zusammengefügt und verklebt werden müssen. Dass es dicht wird, das bezweifel ich am wenigsten. Aber ob die Optik schaden leidet, wenn da bei Verwendung z.B. des vielfach empfohlenen Karosserieklebers eine SCHWARZE Wurst seitlich zu sehen sein könnte..... Und ein ebenfalls viel verwendeter anderer Kleber besteht aus Silikon, von dem man ja inzwischen weiß, dass dieses Zeug UV-Licht empfindlich ist. An diesem Punkt wirds für mich kritisch. Mal sehen....
Grüße, lippe1audi
Kommt Zeit, kommt Rat.........kommt erstmal der Urlaub
Neues aus der LED-Hexenküche, diesmal am Beispiel der Rückleuchte vorgestellt 5 Beiträge über diesem.
Inzwischen sind es nicht nur 5, sondern 6 LEDs, die abweichende Lichtwerte zeigen. Aber das Dollste kommt noch: Die LEDs spielen Lichtorgel !:eek:
Sofort nach dem Einschalten ist an 3 LEDs ein Schwanken der Helligkeit zu beobachten. Dieses ist aber unregelmäßig, sowohl, was die Helligkeit anbelangt, als auch, was den Zeitfaktor angeht. Zum Beispiel ist eine für etwa 0,5 Sekunden halb hell, danach bleibend fast ganz hell.
Irre!:D Hatte ja schon die eine und auch die andere Schaltung auf meinem Werkstatttisch, aber so'n Lichtspiel noch nicht. Wärs nicht ein Defekt, könnte man Spass am Blinkern haben!:p
Grüße, lippe1audi
Die Festspielwochen der LED-Rückleuchten-Reps neigen sich dem Ende entgegen. Und das Personal ist erschöpft.....!:mad:
Bei der oben vorgestellten Leuchte ist die Rep der LEDs auch durch. Es wurde mal wieder zum Sixpack gegriffen, gleich 6 Stück LEDs wurden ausgetauscht. Man könnte- wenn man alles auf die Goldwaage legt - auch noch eine Siebte wechseln, die bei nur mehr als langem Hinsehen auch noch eine Abweichung zeigt. Aber diese ist nur sehr marginal..... und mein Vorrat ist aufgebraucht, siehe den schmalen, schwarzen Streifen der Kunststoffverpackung, in welchem der V steckte.
Die auf dem Foto im Foto schwarz eingekreisten LEDs wurden getauscht.
Jetzt "nur" noch zusammenbauen, und die Gehäuseteile verkleben. "Nur" noch....
Bin gerade etwas platt nach den vielen Schlachten.....:(
Grüße, lippe1audi
Ganz ehrlich......ICH habe doch gerade ein wenig schlechtes Gewissen was ich Dir für ein Schrott zukommen lassen habe.
:mad:
Du bist ein wenig zu ehrlich!:mad:
Und dein schlechtes Gewissen kannst du dir abschmin....räusper......das ist vollständig unnötig.:) Da biete ich mehr, mein schlechtes Gewissen ist vieeel größer als deines, weil ich dich über Wochen hatte warten lassen. Das war keine böse Absicht, es gab Gründe... schreibe ich dir per PN.
Dein letzter Beitrag hat u.a. bewirkt, dass ich auch doch noch eine siebte LED getauscht habe. Der ursprüngliche Vorrat war aus, aber nach Suchen fand sich noch ein Geheimvorrat von genau 2 Stück der fraglichen Sorte. Und dieser Fund ließ mich auch noch einen Anlauf nehmen, nach einer LED aus dem ersten, dem Hauptvorrat zu suchen, die ich zur Montage auf deiner Schaltung gerade einfügen wollte, als mal wieder die Greifpinzette ein Eigenleben entfaltete, und die LED in eine Umlaufbahn wegschwirrte. Die Einschläge vernahm ich, aber auf dem nach Arbeit aussehenden Werkstattboden so'n SMD-Bauteil zu finden, ist - gelinde gesagt - eine sehr engagierte Herausforderung. Scheiterte ja auch.
Nun aber ein zweiter Anlauf, und tusch.... und jetzt sitzt sie drin und leuchtet mit den anderen um die Wette.:p
Übrigens: wenn ich so ganz genau hinsehe, wäre da noch......:(
Grüße, lippe1audi