[發明專利]一種非接觸式LED結溫的測量方法及裝置

有效

• 申請號: 202010886611.6
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN111982340B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 饒豐;王一羽;陳羿霖
• 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: 常州西創專利代理事務所(普通合伙) 32472
• 代理人: 武政

本發明公開了一種非接觸式LED結溫的測量方法及裝置。該方法包括實驗室標定和現場測試兩部分。本發明針對采用光譜儀測量光譜分布速度慢，價格高的問題，提供了一種采用藍光和紅光玻璃，結合硒光電池，快速測量白色LED正常工作時的結溫的方法和裝置。采用硒光電池響應速度快，測量速度是光譜分布測量的數百倍，測試成本低；采用藍光比和紅光比兩個參數表征結溫，剔除了電流變化的影響。本發明采用藍光和紅光玻璃，結合硒光電池等簡單元器件組合，得到能夠準確表征GaN芯片和單一熒光粉得到的白色LED正常工作時的結溫。

技術領域

本發明涉及LED光電檢測裝置及其方法，特別是采用藍色和紅色濾光片非接觸式LED結溫的測量方法及其裝置。

背景技術

除了LED光源本身，驅動電流和環境溫度也是影響結溫的重要因素。白色LED是照明和顯示領域重要的光源，研究如何采用非接觸式方法測量結溫，具有重要的理論意義和應用價值。

市面上已有采用白色LED藍白比來表征結溫的非接觸式測量方法[YiminGu andNadarajahNarendran.A non-contact method for determining junction temperatureof phosphor-converted white LEDs.[C].SPIE.2004,5187:107-114.]，在表征環境溫度引起的結溫變化時精度良好，但是也存在如下缺點：

(1)無法測量電流和結溫同時變化時LED的結溫。

(2)需要高精度光譜儀準確測量發光光譜分布，測量成本較高。

(3)測量速度和測量環境要求與光譜儀的性能密切相關。

基于光譜分布的結溫非接觸式測量方法報道的很多。例如公開號為CN111220295A、名稱為“一種LED燈具結溫非接觸式測量的自動檢測設備及測量方法”的專利，公開號為CN110823532A、名稱為“基于LED相對光譜隨溫度變化的結溫測試方法”的專利，公開號為CN108871605A、名稱為“采用相對光譜旋轉體體積表征AlGaInP基LED結溫的方法”的專利，公開號為CN105784185A、名稱為“一種根據光譜分布的變化測算LED結溫的裝置及其方法”的專利，公開號為CN104792434A、名稱為“一種用質心波長聯合光譜寬度表征GaN基LED結溫的裝置及其方法”的專利，公開號為CN104019908A、名稱為“一種LED結溫或LED陣列平均結溫的測量方法”的專利，公開號為CN104006898A、名稱為“一種用加權寬度表征GaN基LED結溫的方法”的專利，公開號為CN103267588A、名稱為“基于LED相對光譜隨溫度變化的結溫測試裝置及其方法”的專利，這些專利的實施過程中，均需要準確測量光譜分布，因此需要高性能的光譜儀，適合實驗室科學研究，不適合生產生活中廣泛低成本高精度測量。

發明內容

針對現有的基于光譜分布測量白色LED結溫設備比較昂貴、測量速度不高的不足，本發明的目的在于提供采用藍光和紅光玻璃，結合硒光電池，快速測量白色LED正常工作時的結溫的方法和裝置。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

本發明提供一種非接觸式LED結溫的測量方法，包括：

標定：光源發出白光，經過三色盤透射進入光電池，所述三色盤包括透明區域、藍色區域、紅色區域，分別在環境溫度T1和T2下測量透過三色盤的LED光作用在硒光電池上的光電壓，LED驅動采用脈沖驅動，脈沖寬度⊿t：

⊿t＝(5％*I_e/I)²s

式中，I_e為LED的額定電流，I為脈沖電流；

在LED預計工作電流上下預定范圍內，選擇若干個脈沖電流值進行反復測量，得到若干組藍白比和紅白比的數據，忽略電流自加熱的影響，結溫為環境溫度，得到等結溫圖；