一种基于结构函数的led热特性测试方法
【专利摘要】本发明涉及LED光源构造体，是一种基于结构函数的LED热特性测试方法。所述方法包括：选择两组不同封装结构的LED灯具，所述两组LED灯具的封装体与材料不同；利用LED的U—I曲线漂移在小电流情况下与PN结，记录灯具在恒流驱动下结点电压VF与温度TJ，计算比例系数S；测量瞬态降温曲线时，分别将两组LED灯具放在25～75℃的环境温度下，用350mA的额定电流驱动样品10min达到热稳态后，瞬态测试开始记录降温曲线；通过在样品下方放一张纸做隔离，然后采用不同的散热板，记录所得曲线；根据降温曲线利用软件分析计算微分结构函数Rth，结合被测的LED灯具的结构和曲线中的拐点位置，得到LED芯片到引脚的热阻K。
【专利说明】一种基于结构函数的LED热特性测试方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及LED光源构造体，确切地说，是一种基于结构函数的LED热特性测试方法。
【背景技术】
[0002]LED被称为第四代照明光源，它具有光效高、节能环保、寿命长、体积小等优点，广泛应用于指示灯、信号灯、景观照明等领域。但是随着LED输入功率的增加，会导致芯片温度升高，从而影响LED的光通量、颜色以及主波长等参数，使得LED老化过程加速，提前失效。尤其对于大功率LED器件，热学特性会影响到它的工作温度、寿命和发光效率。因此，散热是大功率LED进入通用照明的重要瓶颈之一，对大功率LED的结温、热阻等热特性参数的测量变得至关重要。
[0003]目前，LED热特性测量方法很多，如正向电压法测量LED结温，此方法的难点是测量LED底座的温度，从而会导致测量结果误差偏大。另外，还有红外成像法、电学参数法等。但这些方法或多或少都存在一些缺陷。如红外成像法速度慢，受空间分辨率限制；电学参数法忽略了对器件损耗光功率的测试，在测试大功率LED时会产生较大偏差。
[0004]鉴于上 述LED热特性测试方法的技术缺陷，本发明采用瞬态热测试方法分析待测LED器件热学特性，即基于结构函数的热特性的测试，这种测试方法对LED无破坏性，减少了由于影响LED内部结构导致测量结果产生的误差，同时，这种测量方法主要依赖于热测试仪的软件分析，结果清晰明了，便于研究者对LED的热性能进行分析。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是通过瞬态热测试方法分析待测LED器件热学特性，即基于结构函数的热特性的测试，这种测试方法对LED无破坏性，减少了由于影响LED内部结构导致测量结果产生的误差，同时依赖热测试仪的软件分析，提供一种基于结构函数的LED热特性测试方法。
[0006]本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种基于结构函数的LED热特性测试方法，所述方法包括如下:
[0007](I)选择两组不同封装结构的LED灯具，所述两组LED灯具的封装体与材料不同；
[0008](2)利用LED的U—I曲线漂移在小电流情况下与PN结温度形成的线性关系的特点，记录两组灯具的在恒流驱动下结点电压Vf与温度Ip分别计算出他们的比例系数S ；
e dV,.[0009]S =——
A
[0010](3)测量瞬态降温曲线时，分别将两组LED灯具放在25~75°C的环境温度下，用350mA的额定电流驱动样品IOmin达到热稳态后，瞬态测试开始记录降温曲线；
[0011](4)通过在样品下方放一张纸做隔离，然后采用不同的散热板，记录所得曲线并与降温曲线对比；[0012](5)根据降温曲线利用软件分析计算微分结构函数Rth，结合被测的LED灯具的结构和曲线中的拐点位置，得到LED芯片到引脚的热阻K。
[0013]本发明的有益效果是:从LED的伏安-温度特性曲线计算出S系数，根据S系数和降温曲线通过软件分析芯片到LED引脚的热阻。采用本方法用间接手段测量LED灯具的光热特性，具有测试时间短，操作相对简单，从而降低LED的封装热阻，提高LED的封装质量，进而延长LED的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本发明步骤流程图。
【具体实施方式】
[0015]以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
[0016]如图1所示，一种基于结构函数的LED热特性测试方法，所述方法包括如下:
[0017](I)选择两组不同封装结构的LED灯具，所述两组LED灯具的封装体与材料不同；例如，第一组为白光LED，它的封装结构简单，从内到外依次为芯片、封装体，是仿流明结构；第二组为黄光LED，其封装结构与第一组样品类似，但是封装体与材料跟第一组不同。
[0018](2)利用LED的U—I曲线漂移在小电流情况下与PN结温度形成的线性关系的特点，由于LED的加热曲线是指电流由小电流切换到大电流，测量误差较大；降温曲线反之，流过LED的电流很小，测量精度较高；又加热曲线与冷却曲线对称。记录两组灯具的在恒流驱动下结点电压Vf与温度Ip分别计算出他们的比例系数S。
【权利要求】
1.一种基于结构函数的LED热特性测试方法，其特征在于，所述方法包括如下: (1)选择两组不同封装结构的LED灯具，所述两组LED灯具的封装体与材料不同； (2)利用LED的U—I曲线漂移在小电流情况下与PN结温度形成的线性关系的特点，记录两组灯具的在恒流驱动下结点电压Vf与温度Ip分别计算出他们的比例系数S ；
【文档编号】G01R31/44GK103605085SQ201310532510
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年10月31日 优先权日:2013年10月31日
【发明者】周泰武, 李文礼, 彭应光, 万文华 申请人:桂林机床电器有限公司