针对LM-80标准的大功率LED灯珠的半导体冷却老化设备的制作方法

本实用新型涉及对LED灯珠进行测试的仪器，更具体地说是涉及一种针对LM-80标准的大功率LED灯珠的半导体冷却老化设备。

背景技术：

LED灯因具有环保、节能和寿命长的优点，在各领域得到迅速的推广和应用，有逐步取代传统照明成为主要光源的趋势。LED灯在认证时（如进行LM80标准认证）要进行严格的光衰和寿命测试。测试时要严格控制LED灯珠温度和环境温度，要求环境温度≥壳体温度-5℃。环境温度指距离LED灯珠壳体1.5毫米的空气中的温度。目前实验室和封装厂家都是用精密恒温箱来测试LED灯珠壳的老化。由于LED灯珠本身发热量大，导致恒温箱只能精确控制环境温度，而不能精确控制灯珠温度。当环境温度达到要求的温度时，比如：55℃、85℃，或厂家宣称温度，而实际上因为LED灯珠本身发热量大，加上通常一个测试空间内要点25个以上的LED灯珠，所以LED灯珠的壳体温度会非常高，往往是灯珠壳体温度的实际温度远远高于所预设的温度。很多公司环境温度控制到55度，而实际的LED灯珠测试过程中会烧焦，最终的测试结果偏离，测试寿命值会偏小，不能真实反映LED灯珠的光衰和寿命。而且多个LED灯珠在同一个恒温箱内一起测试，也无法有效控制每一个LED灯珠样品的壳体温度在负2度的偏差内。

技术实现要素：

为解决上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种针对LM-80标准的大功率LED灯珠的半导体冷却老化设备，能够同时在不同的温度下，分别对多个LED灯珠进行测试的同时，可以使每个LED灯珠的温度均衡，有效地提高了LED灯珠的检测准确性。

本实用新型的技术方案为：一种针对LM-80标准的大功率LED灯珠的半导体冷却老化设备，包括柜体，所述柜体内设置由上至下排列的至少三层恒温箱，所述柜体上设有与所述每个恒温箱一一对应的控制器，所述每个恒温箱中设有至少两个分别用于固定LED灯珠，并对LED灯珠进行制冷和加热的半导体制冷装置。

所述半导体制冷装置包括依次连接的测试板、半导体制冷片、散热片和第一散热风扇，所述半导体制冷片通过控制线路板与控制器连接，LED灯珠固定在测试板上。

所述测试板为铝板。

所述半导体制冷片外包敷有隔热硅胶垫。

所述每个恒温箱设有用于箱内环境散热的第二散热风扇。

所述每个恒温箱正面设有用于观察的透明观察窗。

所述半导体制冷装置的形状为圆形、长方形或正方形。

所述每个恒温箱之间设有隔热层。

所述柜体呈方形，柜体的侧壁上设有散热网孔，柜体的顶壁上设有电源散热网。

本实用新型提出的针对LM-80标准的大功率LED灯珠的半导体冷却老化设备通过设有多个独立的恒温箱，能同时在多个不同温度下测试LED灯珠，每个恒温箱中设有多个半导体制冷装置，一次可检测更多数量的LED灯珠，每个LED灯珠通过半导体制冷装置是进行独立控制，温控响应速度快，每个LED灯珠的柜体温度均衡，有效地提高了LED灯珠的检测准确性。

附图说明

图1为本实用新型半导体冷却老化设备的正面结构图。

图2为本实用新型半导体冷却老化设备的正面局部剖视图。

图3为本实用新型半导体冷却老化设备的右面结构图。

图4为本实用新型半导体冷却老化设备的顶面结构图。

图5为本实用新型半导体制冷装置从正面看的立体图。

图6为本实用新型半导体制冷装置从背面看的立体图。

图7为本实用新型半导体制冷装置的从侧面看的结构图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型提出的针对LM-80标准的大功率LED灯珠的半导体冷却老化设备，包括柜体10，柜体10内设置由上至下排列的至少三层恒温箱11，每个恒温箱11之间设有隔热层13，每个恒温箱11都是独立的，本实施例中，柜体10内设有三层恒温箱，分别为上层恒温箱、中层恒温箱和下层恒温箱，该三层恒温箱相互独立，各恒温箱之间设有隔热层13。为便于观察恒温箱11中的情况，每个恒温箱11正面设有用于观察的透明观察窗111。柜体10呈方形，柜体10的底壁下设有便于移动箱体的脚轮14、以及带有伸缩功能的脚杯15，脚杯14与柜体10底板螺接可以上下伸缩。

如图2所示，柜体10上设有与每个恒温箱11一一对应的控制器12，每个恒温箱11中设有至少两个分别用于固定LED灯珠，并对LED灯珠进行制冷和加热的半导体制冷装置。本实施例中，每个恒温箱中设有六个半导体制冷装置，该六个半导体制冷装置20分上下两排，每排三个固定在恒温箱11内，该六个半导体制冷装置20都是独立控制的，互不干扰，每个半导体制冷装置上都固定一个LED灯珠，此六个半导体制冷装置20可根据客户需要专门定制为圆形、长方形或正方形，制冷功率亦可从100W到400W。控制器12分别控制对应恒温箱11的环境温度、LED灯珠壳体温度以及检测时间等。每个控制器12控制一个恒温箱11内的环境温度和六个半导体制冷装置20的温度，并显示恒温箱11内的湿度。每个恒温箱的参数可在对应控制器12上显示。

每个恒温箱11上都连接有一个循环风机30，该循环风机30通过电机带动，循环风机30用于控制恒温箱11内的环境温度。每个恒温箱11上都连接有一个排风扇40，用于将恒温箱11中的空气排出，柜体10的侧壁上设有用于进风和出风的风孔19，每个恒温箱对应一个风孔19。

柜体10正面设有控制整个设备的空气开关16。柜体10上还设有急停开关和电源开关。

如图3和图4所示，为了对恒温箱进行散热，每个恒温箱设有用于箱内环境散热的第二散热风扇50。柜体10的侧壁上设有散热网孔17，每个恒温箱对应一个散热网孔17，柜体10的顶壁上设有电源散热网18。

如图5至图7所示，半导体制冷装置20包括测试板21、半导体制冷片22、散热片23、第一散热风扇24和控制线路板，LED灯珠固定在测试板21的一面，半导体制冷片22固定在测试板的另一面，散热片23固定在半导体制冷片22的背面，第一散热风扇24固定在散热片23上，控制线路板分别与半导体制冷片22和控制器12连接，控制线路板用于控制半导体制冷片中的电流方向来进行制冷或制热。恒温箱的背面开设有与半导体制冷装置20的形状相同的通孔，半导体制冷装置20上的测试板21、半导体制冷片22和控制线路板固定在恒温箱背面内侧，再参考图3，散热片23和第一散热风扇24通过通孔伸出恒温箱。

本实施例中，测试板21和散热片23都通过螺丝固定在半导体制冷片22上，散热片23与第一散热风扇24通过螺丝连接固定。

LED灯珠产生的热量传递给测试版21，测试板21的热量传递给半导体制冷片22，并由半导体制冷片22制冷将热量带走，半导体制冷片22自身产生的热量通过散热片23和第一散热风扇24散发到空气中，形成一条热量的传递链，对LED灯珠进行冷却。另外，半导体制冷片22还可以制热，将热量传递给测试板21给LED灯珠加热。

测试板21用导热性良好的金属材料制成，本实施例中，测试板为铝板。

灯珠的底面涂有导热脂并粘固在测试板21上，导热脂的导热系数不少于3，以确保LED灯珠产生的热量能够快速地传递给铝板。

半导体制冷片22外包敷有隔热硅胶垫，起密封的作用。

本实施例中柜体内设置三层恒温箱，可分别设定三个不同的环境温度，也就是可以做三个不同环境温度的LED灯珠老化，而在每个恒温箱中设置了六个半导体制冷装置，这六个半导体制冷装置分别独立控制，可确保在同一环境温度下，将全部LED灯珠的壳体温度散发出去，并可以老化不同发热量的LED灯珠。

当LED灯珠粘固在铝板上时，设定一个运行温度，一开始铝板的温度低于设定的温度，此时，控制线路板调整半导体制冷片的电流方向，半导体制冷片开始制热，并将热量传递给铝板，LED灯珠的灯壳温度将很快接近设定的温度，控制线路板采用微积分计算的PID输出，温度越接近设定温度，输出量越少。同理，当LED灯珠的壳体温度高于设定的温度时，控制线路板调整半导体制冷片的电流方向，半导体制冷片开始制冷，并带走由LED灯珠产生传递到铝板上的热量，使LED灯珠的灯壳温度很快接近设定的温度，控制线路板采用微积分计算的PID输出，温度偏离设定温度越大，输出量将越大。根据半导体制冷片的PN结原理，采用交变电流方向，从而让半导体制冷片变成既可产热又可制冷的模块，应用在LED灯珠老化测试中可以解决LED灯珠的壳体温度难控制和大功率LED灯珠无法控制的难题，并且可精确控制LED灯珠的壳体温度和恒温箱的环境温度，完全满足LM-80测试的要求。

本实用新型的针对LM-80标准的大功率LED灯珠的半导体冷却老化设备设有多个独立的恒温箱，能同时在多个不同温度下测试LED灯珠，每个恒温箱中设有多个半导体制冷装置，一次可检测更多数量的LED灯珠，每个LED灯珠通过半导体制冷装置是进行独立控制，温控响应速度快，使每个LED灯珠的温度均衡，有效地提高了LED灯珠的检测准确性。

以上的具体实施例仅用以举例说明本实用新型的构思，本领域的普通技术人员在本实用新型的构思下可以做出多种变形和变化，这些变形和变化均包括在本实用新型的保护范围之内。