[實用新型]一種LED降額曲線的測量裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020697900.3
• 申請日: 2010-12-27
• 公開（公告）號: CN202008518U
• 公開（公告）日: 2011-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬亮
• 申請（專利權(quán)）人: 同方光電科技有限公司
• 主分類號: G01R31/26
• 分類號: G01R31/26;G01K7/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于半導(dǎo)體光電器件的熱學(xué)性能檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別是LED結(jié)溫與電流降額曲線的測量裝置。

背景技術(shù)

LED是英文Light?Emitting?Diode的縮寫，譯為發(fā)光二極管。截止到目前為，全球商業(yè)化白光LED產(chǎn)品的發(fā)光效率已達到150lm/W左右，約為熒光燈光效的2倍；而實驗室條件下的白光LED光效更高達200lm/W左右。壽命可達5～10萬小時以上。LED的節(jié)能、環(huán)保、長壽命等卓越品質(zhì)和巨大市場價值已在全世界范圍內(nèi)獲得廣泛認可。

盡管LED的電光轉(zhuǎn)換效率很高，但是仍有小部分電能轉(zhuǎn)換為熱能，加上未抽取出的光子在器件內(nèi)部不斷損耗所產(chǎn)生的熱能，都將增高LED器件的結(jié)溫。過高的結(jié)溫會對器件的光譜、光功率、壽命和可靠性等參數(shù)產(chǎn)生破壞性影響。因此，實施有效的熱量管理便成了LED器件或燈具系統(tǒng)設(shè)計中的重要課題，特別是伴隨著LED工作電流和功率的不斷提升。電流降額曲線正是熱量管理中的一種有效解決方法。

電流降額曲線是指，當(dāng)環(huán)境溫度升高時，為保證LED的結(jié)溫不超過最大工作結(jié)溫而采取降低正向電流的辦法來實現(xiàn)對結(jié)溫的控制。將正向電流隨著環(huán)境溫度增加從最大工作電流開始逐漸降低的過程用圖形化曲線來表達，便形成了電流降額曲線。電流降額曲線是LED器件設(shè)計、燈具設(shè)計的評價指標(biāo)之一，同時也是工程應(yīng)用的重要依據(jù)，比如，使用智能芯片為LED在不同環(huán)境溫度下提供準(zhǔn)確、安全的驅(qū)動電流。此外，電流降額曲線已成為LED器件或燈具產(chǎn)品說明書中不可缺少的性能參數(shù)圖譜。所以，選取準(zhǔn)確、高效的測量系統(tǒng)和算法來獲得電流降額曲線具有重要意義。目前，國內(nèi)外尚無一例專利涉及LED電流降額曲線的測量系統(tǒng)和測量方法。

此外，需要說明的是，電流降額曲線的測量是以LED結(jié)溫的測量為前提的。進一步而言，電流降額曲線是通過對結(jié)溫與正向電流變化曲線的推導(dǎo)、計算而來。

關(guān)于LED結(jié)溫的測量已有許多文獻和中國專利報道，常見的方法有：①正向電壓的K系數(shù)法；②正向電壓的脈沖定標(biāo)法(文獻：Y.Xi，E.F.Schubert，Applied?Physics?Letters，Vol.85，No.12，Page：2163～2165；中國專利：CN?10170101854A)；③管腳法；④電致發(fā)光峰值偏移法；⑤藍白比法；⑥紅外攝像法等等。其中，方法①、③～⑤的測試精度較低；方法⑥僅對LED芯片外露的器件形式有效，對于一般的封裝器件或燈具則無法實施測量；方法②的測試精度較高，適用范圍較廣，但是對于多個電流強度下的結(jié)溫計算，該方法顯得較為繁瑣。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)中LED結(jié)溫測量存在的不足，以及LED降額曲線測量的空白，本實用新型旨在提供一種LED降額曲線的測量裝置，使其具有高效、準(zhǔn)確、適用范圍廣泛的優(yōu)點。

為了達到上述發(fā)明目的，本實用新型的技術(shù)方案以如下方式實現(xiàn)：

一種LED降額曲線的測量裝置，其結(jié)構(gòu)特點是，它包括數(shù)字源表、恒溫烤箱、熱電偶、夾具、數(shù)字萬用表、計算機以及待測LED。所述待測LED、熱電偶和夾具置于恒溫烤箱內(nèi)，待測LED和熱電偶置于夾具上的同一位置。使用四線法連接數(shù)字源表和待測LED，使用四線法連接數(shù)字萬用表和熱電偶，四線法為數(shù)字源表的一種連線方式，便于精確測量被測器件兩端的電壓。分別將數(shù)字源表、數(shù)字萬用表、夾具和恒溫烤箱與計算機相連接。數(shù)字源表提供驅(qū)動待測LED的正向電流并同時測量正向電壓；恒溫烤箱為待測LED提供穩(wěn)定的環(huán)境溫度；熱電偶用于探測待測LED工作時其附近位置處的實際環(huán)境溫度；數(shù)字萬用表用于巡檢熱電偶的阻值大小并得到即時的環(huán)境溫度；裝有測量軟件的計算機是整個系統(tǒng)的控制中心，負責(zé)收集、處理相關(guān)數(shù)據(jù)，并向用戶輸出圖形化的降額曲線。

在上述測量裝置中，所述待測LED為LED芯片或者是經(jīng)過封裝的LED器件、燈具。

在上述測量裝置中，所述數(shù)字源表具備脈沖直流電源和穩(wěn)恒直流電源的功能，其所產(chǎn)生的單脈沖寬度應(yīng)≤10^-2s，占空比應(yīng)≤0.1％，電流源誤差應(yīng)≤10^-3A，電壓測量誤差應(yīng)≤10^-1V；所述數(shù)字萬用表的電阻測量誤差應(yīng)≤1Ω；熱電偶的測量誤差應(yīng)≤1℃

在上述測量裝置中，所述恒溫烤箱內(nèi)部安裝溫度探測器對烘烤溫度進行循環(huán)監(jiān)測，并將監(jiān)測溫度輸出到計算機。

在上述測量裝置中，所述夾具是由耐熱溫度范圍為20～150℃的PCB板形成，夾具上設(shè)置多個器件插槽并裝有具備選址導(dǎo)通功能的輔助電路，并由計算機負責(zé)控制被測器件的選址導(dǎo)通。