[發明專利]基于LED相對光譜隨溫度變化的結溫測試裝置及其方法

有效

• 申請號: 201310221606.3
• 申請日: 2013-06-05
• 公開（公告）號: CN103267588A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: 饒豐;徐安成;朱錫芳;楊武;胡春香
• 申請（專利權）人: 常州工學院
• 主分類號: G01K11/00
• 分類號: G01K11/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 高桂珍

技術領域

本發明涉及一種LED結溫測試裝置及其方法，更具體地說，涉及一種基于LED相對光譜隨溫度變化的結溫測試裝置及其方法。

背景技術

LED(light?emitting?diode)具有體積小、壽命長、亮度高、節能環保等諸多優點，被認為是最有潛力的第四代照明光源，已被廣泛應用于信號指示、顯示和通用照明等領域。LED自身的光電色特性與溫度密切相關，隨著結溫的升高，LED的發光效率降低，壽命縮短。因此快速、科學、方便地測量LED結溫，尤其是封裝好了的LED模塊的結溫，具有重要意義。

國家標準推薦的LED結溫檢測方法是正向電壓法，另外，相關學者還研究出了峰值波長法、谷值波長法、輻射強度法、藍白比法等方法。正向電壓法被認為是最準確的LED結溫測量方法，但對于成品LED燈具而言，由于其燈具外殼材料等的限制，一般很難測量某個LED燈引腳上的壓降，這導致正向電壓法的應用受到了諸多限制。有人提出了峰值波長法來確定LED的結溫，利用峰值波長與結溫的對應關系，進而預測LED的有效壽命。這種方法的優點是方便，非接觸，但是峰值波長的漂移比較小，引起了難以避免的誤差，另外，有些LED峰值波長與結溫并無線性關系。藍白比法是根據熒光粉轉換型白色LED藍白比結溫的關系測定結溫的，對于非熒光粉轉換型LED，該方法就不適用了，另外，對于有些LED，藍白比與結溫也沒有線性關系。485nm左右的谷值法是采用熒光粉轉換型LED光譜的谷值與結溫的線性關系測定結溫的，該方法的精度比峰值波長法高。輻射強度法是利用在一定的驅動電流下，LED的輻射強度與結溫成線性關系的方法來測定結溫的，但是測試時需要準確測量輻射強度，對于某些LED成品燈，準確測量輻射強度比較困難。

經專利檢索，中國專利申請號：201210278886.7，申請公布日：2012年12月19日，發明名稱為：一種LED結溫的測量裝置及方法，該申請案提供了一種LED結溫的測量裝置及方法，主要是通過恒溫箱控制LED溫度，利用光譜分析系統得出其相對光譜，繼而得出不同溫度下，小電流驅動的LED結溫所對應的相對光譜，選擇相對光譜中某個波峰或者波谷強度作為參照，利用小電流驅動時短暫時間下的恒溫箱溫度近似為此時結溫，來進行二者關系的擬合，得出方程，再利用方程及實際工作狀態下的相對光譜強度反求出LED結溫，該申請案的方法擁有正向電壓法的準確性及峰值波長法的不接觸測量的特點，在一定程度上為LED結溫的高效快速測量及性能表征、優化研究等提供了一套科學的方案，但其不足之處在于：該申請案的測量裝置將整個積分球儀置于恒溫箱中，使得測試系統性能受到溫度影響，引入了溫度誤差，且該申請案采用10mA的電流為小電流，并不能滿足大多數類型的LED燈；另外，該申請案的測試方法中采用波峰或者波谷強度作為表征參數，測試中要求準確測量出峰值、谷值波長，其他波長部分其實沒有意義，但事實上，結溫的變化對LED的整個光譜均有影響。

發明內容

1.發明要解決的技術問題

本發明的目的在于克服現有的結溫測量方法中準確性與方便性難以達到統一，且測量難度大的不足，提供一種基于LED相對光譜隨溫度變化的結溫測試裝置及其方法，采用本發明提供的技術方案，不僅可以使LED結溫的測量更加準確、可靠、方便，而且還具有簡單、實用、廉價的特點。

2.技術方案

為達到上述目的，本發明提供的技術方案為：

本發明的一種基于LED相對光譜隨溫度變化的結溫測試裝置，包括驅動電源、恒溫器、燈座、積分球儀、光譜分析儀和電腦，所述的光譜分析儀的一端與積分球儀相連，另一端與電腦相連，所述的驅動電源與燈座相連，所述的燈座的一側與恒溫器相連，另一側與積分球儀相連，所述的積分球儀與燈座相連的一側開設有用于引進待測LED燈光的小孔，另一側開設有與光譜分析儀上的探頭相連接的小孔，所述的電腦與驅動電源相連。

更進一步地，所述的驅動電源提供的電流為小于待測LED額定電流5%的小電流。

本發明的一種基于LED相對光譜隨溫度變化的結溫測試方法，其步驟為：

（1）將燈座放置于恒溫器上，保持兩者良好的熱接觸，將待測LED安裝于燈座上，并保持良好的熱接觸和電接觸，然后將光譜分析儀的探頭與積分球儀的一側連接，積分球儀的另一側與待測LED相連，將光譜分析儀的輸出端與電腦連接，將電腦與驅動電源連接，將驅動電源與燈座連接；