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弘杰五金建材:LED控制模块测量法的改善

发表时间:2021-01-28 01:35
文章附图

大家都知道,LED的光、电主要参数特点与它的工作中时的结温息息相关,同一个LED商品,结温的不容易导致这种主要参数的显著不一样,这也导致了同一个LED光、色、电主要参数精确测量結果的显著不一致性,因此精确测量LED的光学主要参数最先应考虑到在设置的工作中结温的标准出来开展。此外,LED由于封裝的加工工艺、原材料等差别,其宣称的最大工作中结温是显著不一样的,为了更好地确保LED照明商品具备高效率、长命的特性,LED具体的工作中结温应显著小于最大工作中结温。比如,现阶段我们很多选用的LED封裝方式和技术性,在LED的发亮眼前,都具备高分子材料硅橡胶加夜光粉的土壤层。实践经验,要使该类LED照明器材,到70%的光通维持率的時间要≥六万钟头,其工作中结温务必维持在70℃~75℃下列。从提升特效和使用期限的视角而言,LED的工作中结温能维持在60℃下列更强,但从照明灯具器材的造型设计、容积、性价比高而言,则应当操纵在能做到预估的特效和使用期限的基本上把LED的最大工作中结温操纵在70℃~75℃更为适合。为了更好地使LED以及控制模块的光、色、电主要参数的检验也尽量贴近于具体运用的结温情况,就务必处理怎样精确测量LED的结温并能在这里一结温下开展光、色、电主要参数的检验难题。

(1)现阶段LED的结温测量法大约有

1、根据精确测量引脚溫度和集成ic损耗输出功率和传热系数指数求取结温。可是由于损耗输出功率和传热系数指数的不精确,因此测量精度较为低。

2、红外热成像仪法,运用红外线非触碰温度仪立即精确测量LED芯片的溫度,但规定被测元器件处在未封裝的情况,此外对LED封裝原材料折光率有特别要求,不然没法精确精确测量,测量精度较为低。

3、运用发亮光谱仪峰偏移测量结温,也是一种非触碰的测量法,立即从发亮光谱仪明确带隙移动技术性来精确测量结温,这一方式对光谱仪测试设备辨别精密度规定较高,发亮峰位的精密度测量难度系数很大,而光谱仪峰偏移1纳米的确定误差转变 就相匹配着精确测量结温约三十度的转变 ,因此测量精度和可重复性都较为低。

4、向列型lcd屏热成像技术,对仪器设备屏幕分辨率规定高,只有精确测量未封裝的单独裸集成ic,不可以精确测量封裝后的LED。

5、运用二极管PN结工作电压与结温的Vf-TJ关联曲线图,来精确测量LED的结温。

从所述详细介绍的各种各样LED结温的测量法可看得出,选用监控二极管PN结工作电压的转变 来测算结温的方式最具备可行性分析而且测量精度也最大,因此在许多集成化IC电源电路中,为了更好地检验IC芯片的工作中结温,通常会雕出或值入一个或好多个二极管,根据精确测量其顺向电流的转变 来做到精确测量集成ic结温的目地。

(2)现阶段国际性上较优秀的Vf—TJ测量法

现阶段国际性上优秀的Vf—TJ测量法是把被测的LED连上去变压器接地线放进在甲基硅油主缸,接着加温硅液压缸使硅油的温度做到140℃上下,接着让主缸甲基硅油当然制冷,只需制冷时甲基硅油溫度降低的速率充足慢,就可以觉得LED的结温与LED的热沉的溫度是基本一致的,在这里全过程中,依据测定的甲基硅油溫度,每降低2℃~10℃时瞬时速度给LED键入要求的电流量单脉冲,并精确测量其在这里一溫度下的顺向电流,把这一测点的溫度和顺向电流导到电脑应用的数据库查询,从140℃上下逐渐,随溫度的降低,每降低一个设置的等分温度检测一次热沉溫度和顺向电流,一直精确测量到25℃上下,当进行这一组精确测量数据信息并导到电脑应用的数据库查询后,由手机软件造成一个Vf—TJ曲线图。

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这一方式归属于在溫度降低测量法,针对精确测量而言是行得通的,可是由于实验室的工作温度是衡定的(一般为25℃),而硅液压缸的水温是以高到低降低的,这就导致当硅液压缸的水温较高时,由于与实验室工作温度的温度差大进而制冷速率较快,为了更好地确保精确测量的精确性选用了适度的对策使硅液压缸在溫度较高时溫度降低不至于太快,但当硅液压缸溫度较低时,由于与室内温度的温度差很小而使制冷的速率很慢,这大大的增加了这一检验全过程的精确测量時间。由于所述缘故,这一溫度降低的测量法在校准Vf—TJ全过程是不太可能短的,(大概需4~5钟头),不然将造成显著的数据误差。此外,这类检验设备液压缸是固定不动的,要精确测量第二组,時间比较慢。也有所述加热装置是在硅液压缸外边的底端,加温与温度控制及其精确测量的溫度都存有显著的落后,这也导致这一方式精确测量结温的精确性较为差。

(3)新的Vf—TJ检验方式

本组织创造发明的检验方式是选用溫度上升的测量法,选用电脑上设置的PID(積分、求微分再加上加温与不加温時间控制算法)方式来加温和操纵硅液压缸的溫度,即在硅液压缸加温的起止段,加温時间与不加温時间的占比是不大的,而且可调式,使硅液压缸溫度升高速度能确保LED结温、热沉与甲基硅油溫度的一致性,伴随着甲基硅油溫度的逐渐升高,与室内温度的温度差也随着增加,这时PID加温和温度控制系统软件会全自动增加加温時间与不加温時间的占比,(具体增加了单位时间内的加温输出功率)因此能确保甲基硅油主缸硅油的温度升高速度持续保持在设置的速度上,不容易由于甲基硅油溫度与工作温度的差别不一样而产生水温升高的速度不一样。能够设置让甲基硅油衡温在运用温度范围的任一溫度值上,还可以完成0.1℃/分鐘~2℃/分鐘的提温速度。

在每一次提温环节后,具备一个衡温操纵环节,即提温环节和衡温环节产生了阶梯性温度控制曲线图。伴随着溫度阶梯性升高,精确测量顺向工作电压能够设置成每升高0.5℃精确测量一次,而且能够以0.5℃的间距,可逐渐调节到每升高10℃精确测量一次。为了更好地确保温度控制及其精确测量的溫度的时效性,选用内藏式加温,此外又为了更好地确保甲基硅油主缸水温的一致性,在液压缸底端加有一个带磁磁感应的拌和条,运用外界电动机旋转并根据感应线圈推动这一拌和磁条卡在液压缸内旋转,这一旋转速率可调式,进而确保了液压缸内的甲基硅油温度差维持在0.2℃范畴内。本精确测量设备由于甲基硅油溫度升高的速度基本上一致,而且推行阶梯性提温和温度控制,进而能确保在有效的溫度升高速度的标准下获得精确的检验結果,而且现场采样(从25℃到140℃约为2.五个钟头上下)能显著小于现阶段国际性上现有的检验设备的精确测量時间。现阶段国际性上现有的检验设备是单硅液压缸构造,本精确测量设备选用双硅液压缸构造,当进行一组试品的精确测量后,拆换一个硅液压缸可马上逐渐第二组LED的检验。本精确测量设备在每一个测量温度点测出的溫度和LED顺向电流后,导到数据库查询并由定编的手机软件形成Vf—TJ曲线图。

(4)照明灯具LED结温精确测量及运用Vf—TJ关联曲线图具体指导光、色、电主要参数的精确测量

获得被测LED的Vf—TJ的曲线图后,最重要的是用以定结温标准下的光、色、电主要参数精确测量。监测系统见图1。把被测LED固定不动到带温度控制/控温底座的积分球内,给LED通以工作中电流量,给LED着火点15~二十分钟基础做到平稳后,迅速转换到精确测量电流量(即前边校准Vf—TJ曲线图的精确测量电流量)用数ms時间迅速测量被测LED的顺向工作电压Vf,根据与Vf—TJ曲线图中设置结温值相匹配的Vf较为,如与目标有差别,管理程序将全自动调节控温底座的溫度来使LED的顺向工作电压Vf实现目标结温值相匹配的结工作电压。在迅速测量Vf后,设备将自动回复内容使LED通以工作中电流量的情况。当被测LED在根据工作中电流量的状况下,其结温做到目标(即实现目标结温值相匹配的Vf值)且热力循环后,系统软件将自动启动光谱分析仪精确测量光、色主要参数另外载入其电主要参数。

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所述测量法最显著的优势是,在LED具体的运用中,只需照明灯具器材中LED工作中在总体目标结温值周边,用这一方式主要参数有非常好的仿真模拟性,也使它的这种所精确测量的主要参数越来越更有意义,而且其光、色、电主要参数也具备非常好的精确测量結果的再现性。

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