¿Los LED intermitentemente no responden a pulsos multiplexados cortos después de un alto voltaje inverso?

Editar: agregó el esquema y una captura de pantalla del osciloscopio

Tengo una cuadrícula de 24x16 de LED rojos discretos de orificio pasante. La rejilla tiene la forma de una rejilla de hilos pelados de aproximadamente 50x75 cm de tamaño con LED soldados en cada intersección de los hilos y los hilos que se cruzan aislados entre sí en los puntos de intersección. La red está impulsada por 16 transistores de lado alto PNP para las 16 columnas y 24 transistores de lado bajo NPN para las 24 filas, los transistores controlados por un chip controlador de LED.

El problema es que algunos LED no se encienden a veces o se encienden parcialmente o parpadean y esto no está relacionado con filas o columnas particulares. Revisé las juntas de soldadura y creo que están bien.

Además cuando hay un led que no enciende empieza a funcionar después de aplicarle corriente manualmente usando una batería de 9V con una resistencia y 2 hilos y tocando el led con los hilos para que se encienda. Al tocar dicho LED con un conductor o con la mano, a veces también se vuelve a encender. Pero el mismo LED deja de brillar nuevamente más tarde.

He medido la forma de onda a través de los LED con un osciloscopio y hay pulsos negativos cortos de 1 us o más cortos de aproximadamente -20 V cuando ocurre la conmutación (esto debe deberse al cableado largo de la rejilla LED y los cables que lo conectan a la placa del controlador).

Intenté soldar un capacitor de 100 nF a través de los cables de un LED que redujo los picos negativos a 1 V, pero no ayudó a eliminar este efecto de no iluminación, por lo que no estoy seguro de si estos pulsos negativos altos pueden estar dañando estos LED permanentemente o hay alguna otra causa de esto.

También consideré que posiblemente debido a que cada columna de 16 LED tiene un controlador de lado alto, los LED conectados en paralelo pueden causar este problema debido a los voltajes directos ligeramente diferentes de los LED, pero a) los transistores NPN del lado bajo están en la corriente constante configuración con una resistencia entre el emisor y tierra b) una prueba con encender una fila a la vez para que solo haya un LED encendido en cualquier momento muestra el mismo problema.

¿Pueden estos picos de voltaje negativo cortos de -20 V (1 uS) cuando se aplican a un LED causar un comportamiento tal que el LED se dañe permanentemente pero no se destruya por completo para que deje de brillar intermitentemente?

Esquema (esto muestra un común + una fila; hay un total de 16 comunes y 24 filas):

esquema de controlador común y de fila

Captura de pantalla del osciloscopio (medida a través de LED en la misma fila; la traza n.º 1 (amarilla) es un LED que no funciona, la traza n.º 2 es un LED que funciona):

el rastro n.º 1 (amarillo) es un LED que no funciona, el otro rastro es un LED que funciona

La mayoría de los LED solo están clasificados para un voltaje inverso de 5V.
Me pregunto sobre el acoplamiento de la inductancia del conductor del colector (como sugiere) con C B C de sus BJT para oscilar y conducir la base a través C B C . ¿Puedes intentar colocar una frecuencia alta? Condensador de derivación justo en el colector y a tierra.
Podría ser que el voltaje inverso esté dejando una carga a través del LED (capacitancia parásita) y "no puede escapar", hasta que use un conductor para descargarlo. Además, no usaría una señal más negativa que -5v
¿Estaría dispuesto a publicar un esquema del circuito que se utiliza para controlar los transistores? Podría ser que encender una fila de LED esté cargando la fuente de alimentación y causando alguna irregularidad en el circuito del controlador.
Se agregó un esquema y una captura de pantalla de alcance de un LED que funciona frente a un LED que no funciona.

Respuestas (1)

El culpable fue el daño mecánico en las conexiones de las patas de los LED a sus cristales de diodo.

Doblé las patas de los LED a 90 grados sin soporte lo que provocó daños mecánicos que se manifestaron en estas fallas intermitentes.

¡Gracias a Ian.M del foro EEVblog por señalarme el problema !