专利名称：一种检测led灯具芯片结温的方法
技术领域：
本发明涉及一种光电元件的检测方法，特别是指一种检测LED灯具芯片结温的方 法。
背景技术：
随着大功率白光LED芯片光效和寿命的不断提高，基于多颗LED芯片的大功率LED 照明灯具的应用也越来越广泛，例如车灯，路灯，显示屏背光灯等。在目前的白光LED的光 效下，这些大功率的LED灯具在发光的同时会将70X以上输入的电能转换为热，如果这些 热量积累过多而无法散发出去，将导致LED灯具芯片结温过高，光色参数退化，光效降低， 色温漂移，进而縮短LED灯具的使用寿命。所以在应用LED灯具进行照明的同时，需要使多 余的热传递出灯具，控制灯具芯片的结温，保证LED灯具工作的稳定性和可靠性。芯片结温 是衡量LED灯具工作性能的重要参数。对LED灯具的性能参数的准确表征是对LED灯具进 行充分应用的重要过程。因此，通过实验方法测量LED灯具的芯片工作结温具有很重要的 实际意义。 目前LED芯片结温的测量方法主要针对未封装的芯片和封装好的LED器件，而没 有针对基于多颗LED器件串并联结构或者多颗LED芯片集成封装结构的LED灯具的芯片结 温测量方法。这主要是由于LED灯具光源模块为多芯片串并联结构并且灯具带有统一的散 热系统，这使得对正常工作状态下灯具内单颗芯片的测量非常困难。而芯片的温度信息对 于LED灯具性能的改进来说又是非常重要的。
发明内容
本发明的目的是要提供一种检测LED灯具芯片工作结温的方法。
本发明的技术方案如下 1.该测量方法的硬件系统包括脉冲源表，烘箱，直流电源，钼电阻，巡检仪；
2.在被测LED灯具的热沉底部贴上PT100铂电阻作为烘箱的温度传感器，将铂电 阻接入巡检仪的数据输入接口； 3.将被测LED灯具置于温度可调的烘箱中，给巡检仪通电，通过巡检仪监控并记 录烘箱内温度。接通脉冲源表使LED灯具发出脉冲光。脉冲源表给灯具提供连续的脉冲电 流或者单脉冲电流，电流大小为灯直流工作电流lH，脉冲宽度为该脉冲源表能够稳定建立 的最短脉冲宽度，应小于lms。连续脉冲电流的占空比小于0. 1%，以避免灯具产生温升影 响烘箱的恒温效果； 4.在步骤3所述脉冲电流下，调节烘箱的温度，从起始温度40°C开始以5-10°C的 间隔逐步增长，烘箱的最高温度不得超过LED灯具的最高允许工作温度。同时脉冲源表采 集各个稳定温度下LED灯具的两端正向电压； 5.绘制在步骤4所述电流下的LED灯具两端正向电压与烘箱温度变化关系的对应 点，将这些点线性拟合成一条直线作为LED灯具两端正向电压与烘箱温度之间的标准对应关系L线； 6.关闭烘箱与脉冲电源输出，待LED灯具冷却至常温后，将其从烘箱内取出，按正 常工作方式放置，给灯具通以大小为IH的恒流电流，使用脉冲源表测得其稳定工作后两端 的正向电压Vj ; 7.根据步骤5所得的标准对应关系L线和步骤6所得的正常工作下灯具两端的正 向电压Vj，便可得到在恒定电流IH下，LED灯具芯片的工作结温Tj。本发明的优点是能够准 确地表征LED灯具的芯片结温，有利于LED灯具的性能评价与优化改进。
附图1为脉冲电流下LED灯具两端电压随结温变化的标准关系图。
附图2为在直流2. 8A工作下LED灯具芯片的结温获取图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施进一步对本发明作详细阐述。 实施例测量室温下工作电流为IH = 2. 8A时，一 75WLED灯具的芯片结温。
1.该测量方法的硬件系统包括Keithley SMU2430，烘箱，直流电源，PT100铂电 阻，巡检仪Agilent 34970A; 2.在被测LED灯具的热沉底部用硅橡胶贴上PT100铂电阻，将铂电阻接入巡检仪 的输入接口； 3.将被测LED灯具置于烘箱中，给巡检仪通电，通过巡检仪监控并记录烘箱内温
度。接通脉冲电源使LED灯具发出脉冲光。脉冲电源给灯具提供连续的脉冲电流的大小为
灯直流工作电流2. 8A，宽度为550ii s，脉冲电流的占空比为0. 055% ; 4.在步骤3所述脉冲电流下，调节烘箱的温度，从起始温度4(TC开始以l(TC的间
隔逐步增长至90°C ，同时脉冲源表采集6个稳定温度下LED灯具的两端正向电压； 5.绘制在步骤4所述电流下的LED灯具两端正向电压与烘箱温度变化关系的对应
点，将这些点线性拟合成一条直线作为LED灯具两端正向电压与烘箱温度之间的标准对应
关系L线，如图l所示； 6.关闭烘箱电源和脉冲源表的输出，待LED灯具冷却至常温后，将其从烘箱内取 出，水平放置灯具并给灯具通以大小为2. 8A的恒流电流，使用脉冲源表测得其稳定工作后 两端的正向电压Vj = 26. 031V; 7.根据步骤5所得的标准对应关系L线和步骤6所得的正常工作下灯具两端的正 向电压Vj = 26. 031V，便可得到在灯具在直流电流为2. 8A的稳定工作状态下，LED灯具芯 片的结温74.5t:，如图2所示。 本发明是针对LED灯具的检测，适用于对不同串并联结构的LED灯具进行测量。
以上所述的实例仅为了说明本发明的技术思想和特点，其目的在于使相关的技术 人员能够了解本发明的内容并根据其实施，本发明的范围不仅局限与上述所述具体实施 例，即凡依据本发明方法作同等变化或修饰，仍涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求
一种检测LED灯具芯片结温的方法，其特征在于包括以下具体步骤A.在被测LED灯具的热沉底部贴上PT100铂电阻作为烘箱的温度传感器，将铂电阻接入巡检仪的数据输入接口；B.将被测LED灯具置于温度可调的烘箱中，给巡检仪通电，通过巡检仪监控并记录烘箱内温度，接通脉冲源表使LED灯具发出脉冲光，脉冲源表给灯具提供连续的脉冲电流或者单脉冲电流，电流大小为灯直流工作电流IH，脉冲宽度为该脉冲源表能够稳定建立的最短脉冲宽度，应小于1ms，连续脉冲电流的占空比小于0.1％；C.在步骤B所述脉冲电流下，调节烘箱的温度，从起始温度40℃开始以5-10℃的间隔逐步增长，烘箱的最高温度不得超过LED灯具的最高允许工作温度，同时脉冲源表采集各个稳定温度下LED灯具的两端正向电压；D.绘制在步骤C所述电流下的LED灯具两端正向电压与烘箱温度变化关系的对应点，将这些点线性拟合成一条直线作为LED灯具两端正向电压与烘箱温度之间的标准对应关系L线；E.关闭烘箱与脉冲电源输出，待LED灯具冷却至常温后，将其从烘箱内取出，按正常工作方式放置，给灯具通以大小为IH的恒流电流，使用脉冲源表测得其稳定工作后两端的正向电压Vj；F.根据步骤D所得的标准对应关系L线和步骤F所得的正常工作下灯具两端的正向电压Vj，便可得到在恒定电流IH下，LED灯具芯片的工作结温Tj。
全文摘要
本发明公开了一种检测LED灯具芯片结温的方法。包括1.在与灯具正常工作电流大小相同的极短脉冲电流下，通过控制其周围环境的温度获得灯具两端正向电压随芯片结温变化的关系；2.在灯具直流正常工作下，获得其达到热平衡稳定后灯具两端的正向电压；3.将此正向电压数据代入1中得到的灯具正向电压与芯片结温的关系确定正常工作状态下灯具芯片的工作结温。本发明可准确的判定不同工作电流下LED灯具的芯片工作结温，有利于LED灯具的散热性能和寿命的评价及灯具的优化设计。
文档编号G01K7/18GK101701854SQ20091019896
公开日2010年5月5日 申请日期2009年11月18日 优先权日2009年11月18日
发明者何彬锋, 刘石神, 张涛, 章美敏, 童广辉, 陈亮, 顾建忠 申请人:中国科学院上海技术物理研究所