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LED模块的光电参数和检测方法的现状和改进方法

时间:03-09 来源:互联网 点击:

在每次升温阶段后,具有一个衡温控制阶段,即升温阶段和衡温阶段形成了阶梯式控温曲线。本测量装置因为硅油温度上升的速率几乎一致,并且实行阶梯式升温和控温,从而能保证在合理的温度上升速率的条件下得到准确的检测结果,并且检测时间(从25℃到140℃约为2.5个小时左右)能明显低于目前国际上已有的检测装置的测量时间。

  (4)照明LED结温测量及利用Vf—TJ关系曲线指导光、色、电参数的测量

  得到被测LED的Vf—TJ的曲线后,最重要的是用于定结温条件下的光、色、电参数测量。检测系统见图1。把被测LED固定到带控温/恒温基座的积分球内,给LED通以工作电流,给LED燃点15~20分钟基本达到稳定后,快速切换到测量电流(即前面标定Vf—TJ曲线的测量电流)用数毫秒时间快速测定被测LED的正向电压Vf,通过与Vf—TJ曲线中设定结温值对应的Vf比较。当被测LED在通过工作电流的情况下,其结温达到目标值(即达到目标结温值对应的Vf值)且热平衡后,系统将自动启动光谱仪测量光、色参数同时读取其电参数。

   三、LED进入照明器具后结温的测量

  1、LED进入照明器具后结温控制和测量的必要性

  LED应用到照明器具中时,人们普遍希望具有几万小时的使用寿命,但是要测量采用LED的照明器具的光衰减和寿命,按照美国DOE的LM80要求往往要化300天以上的时间(6000h),这在很多工程招标和验收时是无法实施的。

  结温作为衡量一个LED照明器具性能优劣的重要参数,是LED照明器具在工程应用中可靠性测量的核心要素。如果能准确测量出灯具内LED的PN结结温和PN结到散热器某一指定点的热阻这两个定量的指标,就不仅能衡量采用LED的照明器具散热特性的优劣,还能定性地知道各种采用LED的同类照明器具的大致使用寿命。

  2、测量方法介绍

  目前国内外对LED的PN结的结温,只能进行单个LED或者单个LED摸块的结温和热阻的测量,还没有完整的对照明器具内LED实际工作结温和热阻的测量方法,下面介绍一种完整的对照明器具内LED实际工作结温和热阻的测量方法。

  1)、Vf-TJ曲线标定

  (1)将照明器具内LED矩阵中间的某一串联LED组中处于或者接近中间部位的一颗LED作为被测LED,按图2电路连接,在这一颗LED的热沉(LED自身所带的小散热器)上粘上一个热电偶。通电测量时间为0.005S~2S,在此期间连续测量被测LED的正向电压降Vf可得出如图3所示曲线。从该曲线上可得出该照明器具内被测LED在通过某一恒定的测量电流时,在单位的测量时间Δt内Vf下降的数值ΔVf。

图2LED的灯具中LED矩阵某一串LED组的测量电路连接图

图3在单位的测量时间内通过测量电流时,被测LED的Vf下降的数值ΔVf和测量时间Δt的关系曲

 (2)把三个2刀2掷转换继电器调到测量位置,把LED灯具放入一个可编程控制的专用加热箱内,该加热箱采用PID编程方式,设定阶梯式加温方式对箱体内LED灯具进行加热。阶梯式加温的控温曲线见图4。图4中每一阶梯分为恒温时间段和升温时间段,这两个时间段可分别设定,设定范围为1分钟~30分钟中的任一值。根据LED的热沉上粘上的热电偶反映的温度值,并且最终是以图2电路测量被测LED的正向电压降稳定时,说明灯具内LED已达到某一设定点温度的热平衡。

图4加热箱阶梯式加温的控温曲线

  2)、照明器具中LED热阻的测量

  把上述在加热箱内已完成Vf-TJ关系曲线标定的照明器具取出冷却后,按如下步骤进行LED热阻的测量。

  (1)把该照明器具放入到GB7000.1标准附录D规定的防风罩内,按正常的热试验位置布置好灯具,除了原来已经粘接在被测LEDD1上的热电隅外,还可根据检测委托方要求,在灯具内LED的散热器的某些指定点甚至灯具外壳上某些点上粘接热电隅,(可以是单个或多个热电隅)。把每一热电隅连接到测温仪上,使照明器具在25℃±1℃条件下放置8小时。

   (2)根据照明器具内LED控制装置输出给D1的实测工作电流值,设定测试恒流电源,按图2电路给D1通上一个实测工作电流,加热1分钟~30分钟,其间每隔1分钟用原来标定的测量电流对D1进行一次Vf的测量,并按Vf-TJ曲线查出对应的结温值,同时监视热电隅的测量温度,把测量的结温值和监视热电隅的测量温度值自动导入数据库。把VfR值通过Vf-TJ曲线,得到该D1即时的结温值TfR。按热阻RAB=(TfR-TB)/P公式计算出D1的PN结到热沉或散热器甚至外壳的热阻值。

  3)、照明器具中LED结温的测量

把LED照明器具从专用加热箱内取出,本条试验可以和照明器具的热试验同时进行。把采用LED的照明器具仍放在GB7000.1标准的附录D规定的防风罩内,照明器具处于正常工作位置。计算出被测LED在断开工作电流瞬间的正

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