ESD bescherming voor LED systemen 1 Wat is ESD 1.1 Definitie van elektrostatische ontlading - ESD Elektrostatische ontlading (Engl. electrostatic discharge, kortweg ESD) is een in elektrisch isolerend materiaal ontstoken vonk of doorslag, die teweeg wordt gebracht door grote potentiaalverschillen, en welke een zeer korte hoge elektrische stroompuls veroorzaakt. Oorzaak van het potentiaalverschil is meestal een ontlading door wrijvingswarmte. 1.2 Voorbeelden Blikseminslag Ontlading door vastpakken van een autoportier Knetteren van de vele kleine ontladingen bij het aantrekken van een trui 1.3 Typische elektrostatische spanningen Vele alledaagse activiteiten veroorzaken zeer hoge spanningen, die door ons lichaam opgebouwd worden. Bij statische ontlading kan een mens tot ca. 3000V elektrische spanning voelen. Halfgeleiders, waaronder ook LED en LED drivers kunnen echter al vanaf 10V beschadigd worden. Ontladingsspanning Activiteit (afhankelijk van de relatieve vochtigheid) 10 20 % 65 90 % Lopen over tapijt 35000 V 1500 V Lopen over een vinyl vloer 12000 V 250 V Zittend werk (bewegen op de stoel) 6000 V 100 V Gebruiken van een plastic zak 20000 V 1200 V
2 ESD - Schade LEDs kunnen door ESD massaal beschadigd worden, waardoor ze totaal uitvallen. Dat wil zeggen dat ze geen licht meer geven en niet meer elektrisch geladen zijn. Is de LED beschadigd, maar nog elektrisch geleidend, dan spreekt men van een storing. 2.1 Uitval van een LED rij Een LED, die door ESD totaal is uitgevallen, blijft niet alleen volledig donker, deze is ook niet meer geleidend. Hierdoor branden ook verder in de rij geschakelde LEDs niet, zelfs wanneer deze nog intact zijn. Dit storingspatroon is direct na de beschadiging zichtbaar. Direct zichtbaar Meerdere LEDs op een rij donker 2.2 Uitval enkele LED In tegenstelling tot totaaluitval kunnen LEDs ook zodanig beschadigd raken, dat ze in het begin nog licht doorlaten maar snel donker worden. Doordat de beschadigde componenten elektrisch geladen blijven, functioneert de rest van de module op een normale manier. Beschadigde LEDs kunnen in het begin nog oplichten Worden snel donker De meeste beschadigingen worden al na een korte gebruiksduur zichtbaar. Wij adviseren daarom altijd een functietest van ongeveer 1 uur, met name bij moeilijk bereikbare installaties.
3 Voorkomen van ESD schade 3.1 Wanneer moet er op ESD gelet worden? Het linker symbool impliceert dat er maatregelen getroffen moeten worden tegen ESD schade. Dit kunnen zowel werkplek- als werkruimte gerelateerde oplossingen zijn. 3.2 Basis van statische bescherming 1) Aarding Aarding is een zeer belangrijke maatregel. De beste methode is om het personeel met een eigen aardingsysteem direct met aarde te verbinden: Aarding m.b.v. een speciale polsband Geleidend schoeisel Hielbanden aan beide voeten gedragen, om een goed contact met de geaarde vloer te garanderen. 2) Neutralisatie Is een isolator statisch geladen, dan kan hij bij aanraken ESD schade veroorzaken. Om dit risico te verminderen, kan een ionisator gebruikt worden, die miljarden geladen deeltjes genereert en daarmee het statisch laden van de isolatoren neutraliseert.
Neutralisatie vervangt nooit de aarding of de preventie! Voorbeeld van een statisch veilige werkplek 3) Preventie a) Algemeen Betreed nooit een ESD afgeschermde ruimte zonder passende veiligheidsmaatregelen te treffen. - Op een ESD afgeschermde werkplek mogen zich geen onnodige objecten zoals koffiebekers of andere isolatoren bevinden - Een soldeerbout, schroevendraaier en andere werktuigen moeten ESD gecertificeerd zijn, herkenbaar aan het symbool - Test de aardingsinstrumenten dagelijks
b) bij LED systemen Draag naast het aardingspolsbandje ook wollen handschoentjes bij het werken aan de LED modules. Doe dit ook als u de modules aan een ander afgeeft. Probeer aanraking met metalen delen te voorkomen. Voor ESD veilig aflakken van de module adviseren wij het gebruik van spuitbussen. Wanneer u toch gebruik maakt van een penseel (niet aanbevolen), gebruik dan geen penseel met kunststofvezels. Zorg ervoor dat de modules tijdens vervoer en opslag geïsoleerd zijn van andere onderdelen. Vermijd tevens dat componenten of modules in contact komen met haren of andere isolatoren (zoals tapijt). Het naleven van deze maatregelen vermindert de kans op ESD schade aanzienlijk, echter het kan nooit volledig worden uitgesloten. LEDVANCE Benelux B.V. Klaverbaan 102 2908 KD Capelle a/d IJssel Nederland benelux@ledvance.com +31 (0)10 750 14 14 www.benelux.ledvance.com