[發明專利]半導體照明產品散熱性能檢測裝置及其檢測方法

無效

• 申請號: 200910193517.6
• 申請日: 2009-10-30
• 公開（公告）號: CN101699240A
• 公開（公告）日: 2010-04-28
• 發明（設計）人: 王鋼;賈維卿
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: G01M11/00
• 分類號: G01M11/00;G01R31/26
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 禹小明

技術領域

本發明屬于照明產品檢測領域，尤其涉及一種半導體照明產品散熱性能檢測裝置及其檢測方法。

背景技術

白光LED(Light?Emitting?Diode)，白光發光二極管，簡稱白光LED，是一種能夠將電能轉化為白光的半導體器件。白光LED光源的特點是：LED使用低壓電源，供電電壓為6-24v，即可獲得足夠高的亮度；LED消耗的能量較同光效的白熾燈減少80％，發光相應速度快，高頻特性好，能顯示脈沖信息；體積小，發光面形狀分為圓形、長方形等，并且有多種規格，所以可以制成各種形狀的器件；防震動及抗沖擊性能好，功耗低，發熱量少，耗電量小，壽命長。由于LED的PN結工作在正向導通狀態，本身功耗低，只要加以必要的限流措施，即可長期使用；對環境污染小，無有害金屬汞。

從上個世紀60年代LED誕生以來，LED從紅光LED、綠光LED，一路開發到藍光、白光LED。憑借著有省電、長壽命、開關速度快等優點，以LED為光源的半導體照明技術廣泛應用于各個領域。它是本世紀最具有發展前景的新興高技術領域之一。作為新型高效固態光源，半導體照明光源具有節能、安全、綠色環保、長壽命、色彩豐富和微型化等顯著的優點，這將成為繼白熾燈、熒光燈之后的又一次標志性的飛躍，是世界照明工業的新的革命。

半導體照明主要指LED的光色照明(景觀照明和裝飾照明)、專用普通照明、安全照明、特種照明和普通照明光源以及應用太陽能的LED照明產品，其市場潛力巨大。

半導體照明與傳統意義上的白熾燈、熒光燈、高壓鈉燈等在原理上、結構上、組合上具有根本性的區別，因此，在半導體照明產品的設計、標準制定的問題上要充分考慮半導體照明產品的基礎結構、封裝形式、散熱方式、可靠性等特點，通過制定或修訂標準對產品設計和工程方案進行規范，從而引導半導體照明產品有序、規范、標準地進入市場。

半導體照明產品的一個突出問題是散熱問題，特別多芯片封裝或光源模組集成燈具的散熱問題。據有關資料統計，大約70％的故障是由于散熱問題造成的。根據電子系統的可靠性分析經驗，工作溫度每升高10℃，可靠性就會降為原來的一半，由此可以看出，散熱問題嚴重的制約著半導體照明產品質量。因此，半導體照明產品散熱性能檢測成為半導體照明產品質量分析，產品篩選，研發設計改造以及標準化體系建立過程中的重要環節。

面對以上問題，當前并沒有系統、規范、公認的檢測方法。目前，國內外沒有系統的半導體照明產品熱性能檢測標準及檢測裝置，國內外該方面的專利幾乎為零。例如美國應用材料股份有限公司的歐勒格·V·塞雷布里安諾夫等人發表的發明專利“燈故障檢測裝置”，提出了用于檢測半導體襯底熱處理的燈組中的燈故障的方法；朱德忠等人發表的發明專利“新型的LED車燈配光板的熱測試方法”，提出根據LED結溫與正向電壓的關系測定配光板熱性能。

以上是目前半導體照明產品熱性能檢測的現狀，通過目前的方法和專利并不能系統有效得到半導體照明產品散熱性能，且在不同結構產品之間無法進行熱性能比較，這些都嚴重限制了半導體照明產品的研發、制造和產業化發展。

發明內容

針對現有技術的缺點，本發明的目的是提供一種半導體照明產品散熱性能檢測裝置及其檢測方法，本發明所提出的裝置能夠解決不同規格照明產品熱特性的分析比較及綜合評價。本發明的構成思路是對于不同結構的半導體照明產品以光源模組為測量基點針對燈具散熱器的多個環節進行熱性能參數測量，再將測試參數進行標準燈具模型歸一化等效變換，進行熱特性分析。

為實現上述目的，本發明的技術方案為：一種半導體照明產品散熱性能檢測裝置，其包括中央監控及處理計算機和分別與中央監控及處理計算機連接的快速輻射功率測試儀、電參數發生及測量儀、溫度探測器、變環境測試積分球、參數分析及等效變換模塊；

物理特性參數輸入模塊用于采集導體照明產品的物理特性參數；

快速輻射功率測試儀用于采集半導體照明產品的輻射量數據；

電參數發生及測量儀用于向半導體照明產品提供所需的電功率，同時測量半導體照明產品的工作過程中的交流及直流電參數；

溫度探測器用于探測半導體照明產品內、外部測試基點的溫度；

變環境測試積分球用于產生半導體照明產品所需的環境的溫度；

中央監控及處理計算機接收上述功率數據、電信號、溫度信號及環境參數；

參數分析及等效變換模塊用于將半導體照明產品光電特性及物理特性進行歸一化變換，推算出等效數學模型狀態下的工作參數，中央監控及處理計算機根據該工作參數輸出測試數據、曲線及綜合分析報告。