OKLED模塊光色電參數(shù)新檢測方法燈具內(nèi)LED的PN結(jié)的結(jié)溫檢測方法ppt課件

1、LED模塊光、色、電測量的參數(shù)新的模塊光、色、電測量的參數(shù)新的檢測方法檢測方法俞安琪俞安琪國家電光源質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心國家電光源質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心(上海上海) 國家燈具質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心國家燈具質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心上海時代之光照明電器檢測有限公司上海時代之光照明電器檢測有限公司 Deficiency and improvement means of testing methods of LED lighting productsYu Anqi,China National Light Source Quality Supervision Testing Centre (Shanghai),China N

2、ational Lighting Fitting Quality Supervision Testing Centre,Shanghai Alpha Lighting Equipment Testing Ltd.摘要摘要:傳統(tǒng)的傳統(tǒng)的LED及其模塊光、色、電參數(shù)檢測方法有脈沖電流及其模塊光、色、電參數(shù)檢測方法有脈沖電流驅(qū)動，驅(qū)動，CCD快速光譜測量法，快速光譜測量法，也有在一定的條件下，也有在一定的條件下，熱平衡熱平衡后的測量法，但這些方法的測量條件和結(jié)果與后的測量法，但這些方法的測量條件和結(jié)果與LED進入照明進入照明器具內(nèi)的實際工作情況都相差甚遠。器具內(nèi)的實際工作情況都相差甚遠。文章介紹了通

3、過文章介紹了通過VfTJ曲線的標出并控制曲線的標出并控制LED在設定的結(jié)溫下測量其光、色、電參在設定的結(jié)溫下測量其光、色、電參數(shù)，不僅對采用數(shù)，不僅對采用LED的照明器具的如何保證的照明器具的如何保證LED工作結(jié)溫提工作結(jié)溫提供了目標限值，同時也使供了目標限值，同時也使LED及其模塊的光、色、電測量的及其模塊的光、色、電測量的參數(shù)更接近于實際的應用條件。文章還介紹了采用參數(shù)更接近于實際的應用條件。文章還介紹了采用LED的照的照明器具如何測量明器具如何測量LED的結(jié)溫的結(jié)溫并并確定確定LED參考點的限值溫度與參考點的限值溫度與結(jié)溫的函數(shù)關系。結(jié)溫的函數(shù)關系。這對快速評估采用這對快速評估采用LED

4、的照明器具的工作的照明器具的工作狀態(tài)和使用壽命提供了一個有效的途徑。狀態(tài)和使用壽命提供了一個有效的途徑。關鍵詞：關鍵詞：標定、標定、VfTJ曲線、曲線、LED結(jié)溫、修正、參考點溫度結(jié)溫、修正、參考點溫度 一、序言一、序言 對于一個新興的產(chǎn)品，其產(chǎn)品自身的發(fā)展總是對于一個新興的產(chǎn)品，其產(chǎn)品自身的發(fā)展總是先于產(chǎn)品標準和檢測方法。雖然產(chǎn)品的標準和先于產(chǎn)品標準和檢測方法。雖然產(chǎn)品的標準和檢測方法不可能先于產(chǎn)品的研發(fā)，但是，產(chǎn)品檢測方法不可能先于產(chǎn)品的研發(fā)，但是，產(chǎn)品的標準和檢測方法應盡可能地緊跟產(chǎn)品設計開的標準和檢測方法應盡可能地緊跟產(chǎn)品設計開發(fā)的進度，因為產(chǎn)品的標準和檢測方法的制定發(fā)的進度，因為產(chǎn)品

5、的標準和檢測方法的制定過程本身就是對產(chǎn)品研發(fā)過程的回顧研討和小過程本身就是對產(chǎn)品研發(fā)過程的回顧研討和小結(jié)，只要條件基本成熟，產(chǎn)品標準和檢測方法結(jié)，只要條件基本成熟，產(chǎn)品標準和檢測方法的制訂越及時，就越能減少產(chǎn)品研發(fā)過程的盲的制訂越及時，就越能減少產(chǎn)品研發(fā)過程的盲目性。目性。LEDLED照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展到現(xiàn)在，我們對照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展到現(xiàn)在，我們對LEDLED照照明產(chǎn)品標準和檢測方法的回顧、小結(jié)的時候已明產(chǎn)品標準和檢測方法的回顧、小結(jié)的時候已經(jīng)基本到來經(jīng)基本到來 1、傳統(tǒng)的傳統(tǒng)的LEDLED模塊的檢測方法模塊的檢測方法 目前傳統(tǒng)的目前傳統(tǒng)的LEDLED模塊的檢測方法主要有兩種模塊的檢測方法主要有兩種* *

6、第一種是采用脈沖測量的方法，它是把照明第一種是采用脈沖測量的方法，它是把照明LEDLED模塊固定在測量裝置上模塊固定在測量裝置上（例如積分球的測量位置等），采用脈沖恒流電源與瞬時測量光譜儀的同（例如積分球的測量位置等），采用脈沖恒流電源與瞬時測量光譜儀的同步聯(lián)動，即對步聯(lián)動，即對LEDLED發(fā)出數(shù)十毫秒數(shù)佰毫秒恒流的脈沖電流的同時，同步打發(fā)出數(shù)十毫秒數(shù)佰毫秒恒流的脈沖電流的同時，同步打開瞬時測量光譜的快門，對開瞬時測量光譜的快門，對LEDLED（光、色、電參數(shù)）進行快速檢測。（光、色、電參數(shù)）進行快速檢測。特點：特點：LEDLED的的結(jié)溫結(jié)溫幾乎等同于室溫，所以光效高，光、電參數(shù)與實際使用有幾

7、乎等同于室溫，所以光效高，光、電參數(shù)與實際使用有明顯差異，不具有可參比性。明顯差異，不具有可參比性。* *第二種檢測方法是把第二種檢測方法是把LEDLED模塊安裝在檢測裝置上后，可能帶上一固定的散模塊安裝在檢測裝置上后，可能帶上一固定的散熱器，給熱器，給LEDLED施加其聲稱的工作電流（可能具有基座控溫功能），受傳統(tǒng)的施加其聲稱的工作電流（可能具有基座控溫功能），受傳統(tǒng)的照明光源檢測方法的影響，也是等到照明光源檢測方法的影響，也是等到LEDLED達到熱平衡時開始測量它的光電參達到熱平衡時開始測量它的光電參數(shù)。數(shù)。特點：特點：這種方法看似比較嚴密，但實際上，它的熱平衡條件和工作條件與這種方法看似

8、比較嚴密，但實際上，它的熱平衡條件和工作條件與此類此類LEDLED裝入最終的照明器具中的狀態(tài)仍沒有好的關聯(lián)性，所以所測光電參裝入最終的照明器具中的狀態(tài)仍沒有好的關聯(lián)性，所以所測光電參數(shù)與今后實際的應用狀態(tài)的參數(shù)仍不具有可參比性。數(shù)與今后實際的應用狀態(tài)的參數(shù)仍不具有可參比性。 已頒布的已頒布的GB/T248242009/CIE 127-2019 NEQGB/T248242009/CIE 127-2019 NEQ普通照明用普通照明用LEDLED模塊的基本性能的測量方法模塊的基本性能的測量方法標準中規(guī)定：標準中規(guī)定：“試驗或測量時試驗或測量時LEDLED模塊應工作在模塊應工作在熱平衡狀態(tài)下，在監(jiān)視環(huán)

9、境溫度的同時，最好熱平衡狀態(tài)下，在監(jiān)視環(huán)境溫度的同時，最好能監(jiān)視能監(jiān)視LEDLED模塊自身的工作溫度，以保證試驗的模塊自身的工作溫度，以保證試驗的可復現(xiàn)性。如可能監(jiān)測可復現(xiàn)性。如可能監(jiān)測LEDLED模塊結(jié)電壓，則應首模塊結(jié)電壓，則應首選監(jiān)測結(jié)電壓。選監(jiān)測結(jié)電壓。監(jiān)測結(jié)電壓的本質(zhì)是監(jiān)測監(jiān)測結(jié)電壓的本質(zhì)是監(jiān)測LEDLED模模塊塊的的結(jié)溫結(jié)溫，可見在監(jiān)測結(jié)電壓的條件下來測量可見在監(jiān)測結(jié)電壓的條件下來測量LEDLED模塊的光電參數(shù)是保證檢測重現(xiàn)性的首選方模塊的光電參數(shù)是保證檢測重現(xiàn)性的首選方案，但是，標準中沒有指明在模擬實際使用案，但是，標準中沒有指明在模擬實際使用結(jié)結(jié)溫溫條件下檢測條件下檢測LEDL

10、ED模塊的模塊的光、色、電參數(shù)。光、色、電參數(shù)。 已經(jīng)頒布的標準中測量方法已經(jīng)頒布的標準中測量方法* *LEDLED所測的光、電參數(shù)與它的工作時的結(jié)溫密切相關所測的光、電參數(shù)與它的工作時的結(jié)溫密切相關，同一個，同一個LEDLED產(chǎn)品，結(jié)溫的不同會造成這些參數(shù)的明顯不同，所以測量，產(chǎn)品，結(jié)溫的不同會造成這些參數(shù)的明顯不同，所以測量，LEDLED的光電參數(shù)首先應的光電參數(shù)首先應考慮在設定的工作結(jié)溫的條件下來進行?？紤]在設定的工作結(jié)溫的條件下來進行。與傳統(tǒng)光源不同的是，僅僅保持與傳統(tǒng)光源不同的是，僅僅保持LEDLED模塊測量環(huán)境的一樣是無法模塊測量環(huán)境的一樣是無法保證測量結(jié)果的重復性的。保證測量結(jié)果

11、的重復性的。* *因為封裝工藝、材料等差異，最高工作結(jié)溫是明顯不同的，為因為封裝工藝、材料等差異，最高工作結(jié)溫是明顯不同的，為了保證具有高效、長壽的特點，實際的工作結(jié)溫應明顯低于最高了保證具有高效、長壽的特點，實際的工作結(jié)溫應明顯低于最高工作結(jié)溫。例如，目前我們大量采用的封裝技術，在工作結(jié)溫。例如，目前我們大量采用的封裝技術，在LEDLED的發(fā)光的發(fā)光面前，都具有高分子硅膠加熒光粉的覆蓋層。實踐證明，要使此面前，都具有高分子硅膠加熒光粉的覆蓋層。實踐證明，要使此類類LEDLED照明器具，照明器具，L70L70時間要時間要66萬小時，其工作結(jié)溫必須在萬小時，其工作結(jié)溫必須在7070以下。從提高光

12、效和使用壽命的角度講，工作結(jié)溫在以下。從提高光效和使用壽命的角度講，工作結(jié)溫在6060以下更以下更好，但從照明器具的造型、體積、性價比來講，則應在能達到預好，但從照明器具的造型、體積、性價比來講，則應在能達到預期的光效和使用壽命的基礎上期的光效和使用壽命的基礎上把最高工作結(jié)溫控制在把最高工作結(jié)溫控制在65657070最為合適。為了使最為合適。為了使LEDLED及其模塊的光、色、電參數(shù)的檢測也盡可及其模塊的光、色、電參數(shù)的檢測也盡可能接近于實際應用的結(jié)溫狀態(tài)，就必須定結(jié)溫測量光、色、電能接近于實際應用的結(jié)溫狀態(tài)，就必須定結(jié)溫測量光、色、電2、LEDLED模塊測量方法的改進模塊測量方法的改進 1)

13、1)通過測量管腳溫度和芯片耗散功率和熱阻系數(shù)求得結(jié)溫。但是通過測量管腳溫度和芯片耗散功率和熱阻系數(shù)求得結(jié)溫。但是因為耗散功率和熱阻系數(shù)的不準確，所以測量精度比較低。因為耗散功率和熱阻系數(shù)的不準確，所以測量精度比較低。2)2)外部熱成像法，要求外部熱成像法，要求LEDLED處于未封裝的狀態(tài)，另外對封裝材料處于未封裝的狀態(tài)，另外對封裝材料折射率有特殊要求，否則無法準確測量，測量精度比較低。折射率有特殊要求，否則無法準確測量，測量精度比較低。3)3)利用發(fā)光光譜峰位移測定結(jié)溫，是一種非接觸的測量方法，直利用發(fā)光光譜峰位移測定結(jié)溫，是一種非接觸的測量方法，直接從發(fā)光光譜確定禁帶寬度移動技術來測量結(jié)溫，

14、這一方法對光接從發(fā)光光譜確定禁帶寬度移動技術來測量結(jié)溫，這一方法對光譜測試儀器分辨精度要求較高，發(fā)光峰位的精度測定難度較大，譜測試儀器分辨精度要求較高，發(fā)光峰位的精度測定難度較大，而光譜峰位移而光譜峰位移1 1納米的誤差變化就對應著測量結(jié)溫約納米的誤差變化就對應著測量結(jié)溫約3030度的變化度的變化，所以測量精度和重復性都比較低。，所以測量精度和重復性都比較低。4)4)向列型液晶熱成像技術，對儀器分辨率要求高，只能測量未封向列型液晶熱成像技術，對儀器分辨率要求高，只能測量未封裝的單個裸芯片，不能測量封裝后的裝的單個裸芯片，不能測量封裝后的LEDLED。5)5)利用二極管利用二極管PNPN結(jié)電壓與

15、結(jié)溫的結(jié)電壓與結(jié)溫的V Vf fT TJ J關系曲線，來關系曲線，來測測量量LEDLED的的結(jié)溫。結(jié)溫。（1 1）目前）目前LEDLED的結(jié)溫測量方法大概有的結(jié)溫測量方法大概有LED最具有可行性的結(jié)溫測量方法最具有可行性的結(jié)溫測量方法從上述介紹的各種從上述介紹的各種LEDLED結(jié)溫的測量方法可結(jié)溫的測量方法可看出，采用監(jiān)視二極管看出，采用監(jiān)視二極管PNPN結(jié)電結(jié)電壓來推算壓來推算結(jié)溫的方法最具有可行性并且測量精度結(jié)溫的方法最具有可行性并且測量精度也最高，也最高，所以在很多集成所以在很多集成ICIC電路中，為電路中，為了檢測了檢測ICIC芯片的工作結(jié)溫，往往會刻出芯片的工作結(jié)溫，往往會刻出或值入

16、或值入1 1個或幾個二極管，通過測量其正個或幾個二極管，通過測量其正向電壓降的變化來達到測量芯片結(jié)溫的向電壓降的變化來達到測量芯片結(jié)溫的目的。目的。（2 2）目前國際上較先進的）目前國際上較先進的V Vf fTTJ J測測量方法量方法1 1）把被測的把被測的LEDLED放入在硅油缸內(nèi)，加熱硅油缸達到放入在硅油缸內(nèi)，加熱硅油缸達到1301302 2）自然冷卻，每下降自然冷卻，每下降221010時瞬時給時瞬時給LEDLED輸入規(guī)定輸入規(guī)定的電流脈沖的電流脈沖, ,并測量這一溫度和正向電壓降并測量這一溫度和正向電壓降3 3）把這一測量點的溫度和正向電壓降導入到電腦軟件把這一測量點的溫度和正向電壓降導

17、入到電腦軟件的數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)庫, , 由軟件產(chǎn)生一個由軟件產(chǎn)生一個V Vf fTTJ J曲線。曲線。 這一方法屬于在溫度下降時測量方法，缺點是：這一方法屬于在溫度下降時測量方法，缺點是：當硅油缸的油溫較高時，與環(huán)境溫度的溫差大而使冷當硅油缸的油溫較高時，與環(huán)境溫度的溫差大而使冷卻速度較快，為了保證測量的準確性采用了適當?shù)拇雲(yún)s速度較快，為了保證測量的準確性采用了適當?shù)拇胧┦构栌透自跍囟容^高時溫度下降不致于太快，但當施使硅油缸在溫度較高時溫度下降不致于太快，但當硅油缸溫度較低時，與室溫的溫差太小而使冷卻的速硅油缸溫度較低時，與室溫的溫差太小而使冷卻的速度太慢，這大大延長了這一檢測過程的測量時間。加度

18、太慢，這大大延長了這一檢測過程的測量時間。加熱在外部，控溫和測量存在明顯的滯后，影響準確性熱在外部，控溫和測量存在明顯的滯后，影響準確性。 （3）新的）新的VfTJ檢測方法檢測方法 采用電腦設定的采用電腦設定的PID（積分、微分加上加熱與不加熱積分、微分加上加熱與不加熱時間比例控制）方法來加熱和控制硅油缸的溫度，時間比例控制）方法來加熱和控制硅油缸的溫度，從而保證了油缸內(nèi)的硅油溫差保持在從而保證了油缸內(nèi)的硅油溫差保持在0.2范圍內(nèi)。范圍內(nèi)。 可以以可以以0.5的間隔測量一次的間隔測量一次 ，可逐步調(diào)整到每上升，可逐步調(diào)整到每上升10甚至甚至20測量一次測量一次 。 從從25到到130檢測時間約

19、為檢測時間約為2.5個小時左右，能明個小時左右，能明顯低于目前國際上已有的檢測裝置的測量時間。顯低于目前國際上已有的檢測裝置的測量時間。 采用雙硅油缸結(jié)構(gòu)，當完成一組樣品的測量后，更采用雙硅油缸結(jié)構(gòu)，當完成一組樣品的測量后，更換一個硅油缸可立刻開始第二組換一個硅油缸可立刻開始第二組LEDLED的檢測。的檢測。 本測量裝置在每一個測量溫度點測得的溫度和本測量裝置在每一個測量溫度點測得的溫度和LEDLED正正向電壓降后，導入到數(shù)據(jù)庫并由編制的軟件生成向電壓降后，導入到數(shù)據(jù)庫并由編制的軟件生成 V Vf fTTJ J曲線曲線 。 精精密密內(nèi)內(nèi)控控內(nèi)內(nèi)熱熱式式油油杯杯示示意意圖圖 階階梯梯式式加加溫溫

20、的的控控溫溫曲曲線線 （4）照明）照明LED結(jié)溫測量及利用結(jié)溫測量及利用VfTJ關系曲關系曲線指導光、色、電參數(shù)的測量線指導光、色、電參數(shù)的測量 僅控制僅控制LEDLED測量時的環(huán)境溫度和基座是不能保證被測測量時的環(huán)境溫度和基座是不能保證被測LEDLED光、色、電參數(shù)檢測重復性的（接觸熱阻不同）光、色、電參數(shù)檢測重復性的（接觸熱阻不同） 得到得到LEDLED的的V Vf fT TJ J的曲線后，最重要的是用于定結(jié)溫的曲線后，最重要的是用于定結(jié)溫條件下的光、色、電參數(shù)測量，條件下的光、色、電參數(shù)測量，定熱沉溫度較可，定熱沉溫度較可，定結(jié)溫條件下的光、色、電參數(shù)測量是最理想的。定結(jié)溫條件下的光、色

21、、電參數(shù)測量是最理想的。 把被測把被測LEDLED固定到帶控溫固定到帶控溫/ /恒溫基座的積分球內(nèi)，給恒溫基座的積分球內(nèi)，給LEDLED通以通以工作電流工作電流，給，給LEDLED燃點燃點15152020分鐘后，快速分鐘后，快速切換到切換到測量電流測量電流（即前面標定（即前面標定V Vf fT TJ J曲線的測量電流）曲線的測量電流）用數(shù)毫秒時間快速測定被測用數(shù)毫秒時間快速測定被測LEDLED的正向電壓的正向電壓V Vf f，通過通過與與V Vf fT TJ J曲線中結(jié)溫值對應的曲線中結(jié)溫值對應的V Vf f 比較，如與目標值比較，如與目標值有差異有差異, ,控制程序?qū)⒆詣诱{(diào)整恒溫基座的溫度使

22、控制程序?qū)⒆詣诱{(diào)整恒溫基座的溫度使LEDLED的的V Vf f達到目標結(jié)溫值對應的結(jié)電壓。在快速測定達到目標結(jié)溫值對應的結(jié)電壓。在快速測定V Vf f后，后，裝置將自動回復使裝置將自動回復使LEDLED通以工作電流的狀態(tài)。通以工作電流的狀態(tài)。 設定結(jié)溫值測量方法明顯的優(yōu)點設定結(jié)溫值測量方法明顯的優(yōu)點 當被測當被測LED在通過工作電流的情況下，其結(jié)在通過工作電流的情況下，其結(jié)溫達到目標值（即達到目標結(jié)溫值對應的溫達到目標值（即達到目標結(jié)溫值對應的Vf值）且熱平衡后，可啟動光譜儀測量光、色值）且熱平衡后，可啟動光譜儀測量光、色參數(shù)同時讀取其電參數(shù)。參數(shù)同時讀取其電參數(shù)。 上述測量方法最明顯的優(yōu)點是

23、，在上述測量方法最明顯的優(yōu)點是，在LED實際實際的應用中，只要照明器具中的應用中，只要照明器具中LED工作在目標工作在目標結(jié)溫值附近，結(jié)溫值附近，用這一方法參數(shù)有很好的模擬用這一方法參數(shù)有很好的模擬性，性，也使它的這些所測量的參數(shù)變得有意義，也使它的這些所測量的參數(shù)變得有意義，并且其并且其光、色、電參數(shù)也具有很好的可重現(xiàn)光、色、電參數(shù)也具有很好的可重現(xiàn)性。性。 設定設定LED結(jié)溫值測量裝置結(jié)溫值測量裝置標定的標定的VfVfTJTJ曲線曲線VfTJ標定曲線測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖標定曲線測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖設定結(jié)溫設定結(jié)溫LEDLED光光. .色色. .參數(shù)測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖參數(shù)測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖三三、燈具內(nèi)、燈具內(nèi)L

24、EDLED的的PNPN結(jié)結(jié)溫的測結(jié)結(jié)溫的測量方法量方法 1、LED進入照明器具后結(jié)溫控制和進入照明器具后結(jié)溫控制和測量的必要性測量的必要性 按照美國按照美國DOE的的LM80要求往往要化要求往往要化300天以上的時間（天以上的時間（6000h），），這在這在很多工程招標和驗收時無法實施。很多工程招標和驗收時無法實施。按照按照IEC TC34DIEC TC34D赫爾辛基會議的基本赫爾辛基會議的基本精神，精神，LEDLED的壽命試驗方法是的壽命試驗方法是L70+F5L70+F5，可能還有增加的考核內(nèi)容?？赡苓€有增加的考核內(nèi)容。結(jié)溫是判斷結(jié)溫是判斷LED照明器具性能照明器具性能優(yōu)劣的核心要素優(yōu)劣的核

25、心要素 結(jié)溫作為衡量一個結(jié)溫作為衡量一個LED照明器具性能優(yōu)劣的重要參數(shù)，照明器具性能優(yōu)劣的重要參數(shù)，是是LED照明器具在工程應用中可靠性測量的核心要素。照明器具在工程應用中可靠性測量的核心要素。如果能準確測量出燈具內(nèi)如果能準確測量出燈具內(nèi)LED的的PN結(jié)結(jié)溫和結(jié)結(jié)溫和PN結(jié)到結(jié)到散熱器某一指定點的熱阻這兩個定量的指標，就不僅散熱器某一指定點的熱阻這兩個定量的指標，就不僅能衡量采用能衡量采用LED的燈具散熱特性的優(yōu)劣，還能定性地的燈具散熱特性的優(yōu)劣，還能定性地知道各種采用知道各種采用LED的同類燈具的大致使用壽命。的同類燈具的大致使用壽命。 另外還能得知另外還能得知LED燈具的光效和其他光參數(shù)

26、的測量值燈具的光效和其他光參數(shù)的測量值是在什么結(jié)溫條件下測得的，并且能得出燈具中功率是在什么結(jié)溫條件下測得的，并且能得出燈具中功率型型LED熱沉上的某一點（參考溫度點）與結(jié)溫之間的熱沉上的某一點（參考溫度點）與結(jié)溫之間的函數(shù)關系，從而指導企業(yè)正確標出熱沉參考點的溫度函數(shù)關系，從而指導企業(yè)正確標出熱沉參考點的溫度限值。限值。 2 2、照明器具內(nèi)、照明器具內(nèi)LED結(jié)溫測量方法結(jié)溫測量方法介紹介紹 目前國內(nèi)外對目前國內(nèi)外對LED的的PN結(jié)的結(jié)溫，只能進行單個結(jié)的結(jié)溫，只能進行單個LED或者單個或者單個LED摸塊的結(jié)溫和熱阻的測量，還沒摸塊的結(jié)溫和熱阻的測量，還沒有完整的對照明器具內(nèi)有完整的對照明器具

27、內(nèi)LED實際工作結(jié)溫和熱阻的實際工作結(jié)溫和熱阻的測量方法，這里介紹一種完整的對照明器具內(nèi)測量方法，這里介紹一種完整的對照明器具內(nèi)LED實際工作結(jié)溫和熱阻的測量方法。實際工作結(jié)溫和熱阻的測量方法。 1）VfTJ曲線標定曲線標定 將照明器具內(nèi)將照明器具內(nèi)LED矩陣中間的某一串聯(lián)矩陣中間的某一串聯(lián)LED組中處于組中處于或者接近中間部位的一顆或者接近中間部位的一顆LED作為被測作為被測LED，按圖按圖1電路連接，在這一顆電路連接，在這一顆LED的熱沉（的熱沉（LED自身所帶的自身所帶的小散熱器）上粘上一個熱電偶。使燈具在小散熱器）上粘上一個熱電偶。使燈具在252的環(huán)境下放置的環(huán)境下放置612小時。小時

28、。測量電路連接圖測量電路連接圖 圖圖1 LED的的燈具中燈具中LED矩矩陣某一陣某一串串LED組的測組的測量電路量電路連接圖連接圖 VfTJ曲線標定曲線標定 * *把三個把三個2 2刀刀2 2擲轉(zhuǎn)換繼電器調(diào)到測量位置擲轉(zhuǎn)換繼電器調(diào)到測量位置, ,把把LEDLED燈具放入一個可燈具放入一個可編程控制的專用加熱箱內(nèi)，設定階梯式加溫方式對箱體內(nèi)編程控制的專用加熱箱內(nèi)，設定階梯式加溫方式對箱體內(nèi)LEDLED燈具進行加熱。圖燈具進行加熱。圖3 3中每一階梯分為恒溫時間段和升溫時中每一階梯分為恒溫時間段和升溫時間段，這兩個時間段可分別設定，設定范圍為間段，這兩個時間段可分別設定，設定范圍為5 5分鐘分鐘3

29、030分分鐘中的任一值。鐘中的任一值。* *根據(jù)根據(jù)LEDLED的熱沉上粘上的熱電偶反映的溫度值，并且最終是以的熱沉上粘上的熱電偶反映的溫度值，并且最終是以圖圖1 1電路測量被測電路測量被測LEDLED的正向電壓降穩(wěn)定時，說明燈具內(nèi)的正向電壓降穩(wěn)定時，說明燈具內(nèi)LEDLED已達到某一設定點溫度的熱平衡。當每一個恒溫時間段即將已達到某一設定點溫度的熱平衡。當每一個恒溫時間段即將結(jié)束，開始測量被測結(jié)束，開始測量被測LEDLED的正向電壓降的正向電壓降V Vf f。* *根據(jù)實際測量的時間根據(jù)實際測量的時間t t，從圖從圖2 2中得出修正是中得出修正是V Vf f。把測得的把測得的V Vf f值再加

30、上值再加上V Vf f，得出得出D D1 1在該溫度下不受測量電流影響的在該溫度下不受測量電流影響的V Vf1f1，即即V Vf1f1V Vf1f1V Vf f，把這一把這一V Vf1f1和用熱電隅測的溫和用熱電隅測的溫度度T T1 1導入到設定的電腦數(shù)據(jù)庫中。導入到設定的電腦數(shù)據(jù)庫中。* *重復這一步驟，得出一組經(jīng)修正的數(shù)值。把這一組經(jīng)修正的數(shù)重復這一步驟，得出一組經(jīng)修正的數(shù)值。把這一組經(jīng)修正的數(shù)值自動導入數(shù)據(jù)庫，就能生成照明器具內(nèi)值自動導入數(shù)據(jù)庫，就能生成照明器具內(nèi)LEDLED的的V Vf fT TJ J曲線。曲線。 照明器具中照明器具中LED結(jié)溫的測量結(jié)溫的測量 把把LED照明器具從專用

31、加熱箱內(nèi)取出，可以和照明器照明器具從專用加熱箱內(nèi)取出，可以和照明器具的熱試驗同時進行。把器具放在具的熱試驗同時進行。把器具放在GB 7000.1標準的標準的附錄附錄D規(guī)定的防風罩內(nèi)，照明器具處于正常工作位置。規(guī)定的防風罩內(nèi)，照明器具處于正常工作位置。按按GB7000.1標準中標準中12.4熱試驗的要求進行熱試驗熱試驗的要求進行熱試驗, 用用照明器具內(nèi)的照明器具內(nèi)的LED控制裝置把燈具中的控制裝置把燈具中的LED矩陣點亮，矩陣點亮，此時此時LED照明器具處于正常工作狀態(tài)照明器具處于正常工作狀態(tài)。 觀察觀察LED的熱沉上粘上的熱電偶反映的溫度值的熱沉上粘上的熱電偶反映的溫度值,當溫當溫度值達到熱平

32、衡時度值達到熱平衡時, 轉(zhuǎn)換到測量位置轉(zhuǎn)換到測量位置,連續(xù)連續(xù)5次次,每次間每次間隔數(shù)十毫秒測量出隔數(shù)十毫秒測量出5個被測個被測LED的的V Vf f值值,通過電腦和專通過電腦和專用函數(shù)計算軟件用函數(shù)計算軟件,計算出被測計算出被測LED在斷開工作電流瞬在斷開工作電流瞬間的正向電壓降間的正向電壓降,并根據(jù)上述正向電壓降與結(jié)溫的關并根據(jù)上述正向電壓降與結(jié)溫的關系曲線查出系曲線查出LED照明器具中被測照明器具中被測LED在燈具工作至熱在燈具工作至熱平衡時的結(jié)溫值，同時，也可以得到燈具連續(xù)工作至平衡時的結(jié)溫值，同時，也可以得到燈具連續(xù)工作至熱平衡時熱沉上參考點的溫度值。熱平衡時熱沉上參考點的溫度值。

33、四、回顧和總結(jié)四、回顧和總結(jié) 對對LEDLED結(jié)溫的測量和控制，是結(jié)溫的測量和控制，是LEDLED進入照明領域不可缺進入照明領域不可缺少的重要步驟，它使少的重要步驟，它使LEDLED器件與器件與LEDLED照明器具前后工序照明器具前后工序有機地結(jié)合起來。通過對有機地結(jié)合起來。通過對LEDLED的的V Vf fTTJ J曲線標定，并利曲線標定，并利用這一曲線能指導并控制用這一曲線能指導并控制LEDLED在預定的結(jié)溫下測量光、在預定的結(jié)溫下測量光、色、電參數(shù)，使色、電參數(shù)，使LEDLED這些參數(shù)的測量值更接近于實際這些參數(shù)的測量值更接近于實際應用狀態(tài)的參數(shù)，另外應用狀態(tài)的參數(shù)，另外LEDLED的預

34、定結(jié)溫的確定也給的預定結(jié)溫的確定也給LEDLED照明器具設計者指明了散熱控制的限值。同樣通過對照明器具設計者指明了散熱控制的限值。同樣通過對照明器具內(nèi)照明器具內(nèi)LEDLED的的V Vf fTTJ J曲線標定，能測量出照明器具曲線標定，能測量出照明器具在額定的在額定的tata條件下的條件下的LEDLED結(jié)溫，這不僅能評價結(jié)溫，這不僅能評價LEDLED器具器具散熱設計的合理性，而且還揭示出散熱設計的合理性，而且還揭示出LEDLED熱沉上參考點熱沉上參考點溫度與結(jié)溫的函數(shù)關系，并進一步得知溫度與結(jié)溫的函數(shù)關系，并進一步得知LEDLED的的PNPN結(jié)到結(jié)到器具上某點的熱阻，從而指導器具上某點的熱阻，從

35、而指導LEDLED照明器具的生產(chǎn)企照明器具的生產(chǎn)企業(yè)能正確地標明參考點溫度的限值，并能通過測量參業(yè)能正確地標明參考點溫度的限值，并能通過測量參考點的溫度而得知考點的溫度而得知LEDLED的工作結(jié)溫。的工作結(jié)溫。這一檢驗方法的意義這一檢驗方法的意義 LED照明燈具在正常工作時，其散熱特性的照明燈具在正常工作時，其散熱特性的好壞直接關系到光效，光衰和使用壽命，對好壞直接關系到光效，光衰和使用壽命，對應的指標是應的指標是LED工作時的工作時的PN結(jié)結(jié)溫及散熱的結(jié)結(jié)溫及散熱的熱阻，如果這兩個指標做好了，就說明該燈熱阻，如果這兩個指標做好了，就說明該燈具在效率和使用壽命方面是有保證的，就如具在效率和使用壽命方面是