。光谱仪190用于测量LED模块200的光谱辐射功率并发送至处理器170。显示仪表124还用于在LED模块200不通电情况下，第一直流源150以预设功率控制加热器140进行加热时，根据辐射热流传感器122感应的LED模块200预设参考点的辐射热通量计算得到电压值进行显示，并发送至处理器170 ;以及在LED模块200通电情况下，第一直流源150调节加热器140的功率使LED模块200预设参考点的温度最大时，根据辐射热流传感器122感应的LED模块200预设参考点的辐射热通量计算得到电压值进行显示，并发送至处理器170。
[0024]处理器170用于根据光谱辐射功率和电学功率计算得到LED模块200的热学功率，根据显示仪表124发送的电压值以及对应的预设功率计算得到功率系数，以及根据热学功率、功率系数以及LED模块200预设参考点的温度最大时对应的电压值与加热功率计算得到LED模块200的后向散热功率和前向散热功率进行显示。
[0025]传统的后向散热功率Pthf计算方式是把所有发热都假设为后向散热功率，而真实情况是有部分热量是向前发散，向前散热功率Pth，front会造成较大误差。后向散热功率是设计热沉的重要指标，即热沉要有能处理LED模块200往后发出热量的能力。
[0026]具体地，本实施例中将LED模块200安装于积分球180侧面，对LED模块200进行通电直至热学接口的底部温度稳定。利用积分球180、光谱仪190、第二直流源160测量出LED模块200的光谱辐射功率Pvls和电学功率P el，并关掉LED模块200。处理器170计算出LED 模块 200 的热学功率 Pth= P th,rear+Pth,front= P el-Pvls。
[0027]在LED模块200不通电情况下，通过第一直流源150将加热器140的加热功率分别设置为10W、20W、30W、40W、50W，并记录显示仪表124的电压读数。由于加热器140的加热功率与电压读数线性相关，可计算得出功率系数β。在LED模块200通电情况下，调节加热器140的加热功率PthCH，使得预设参考点的温度为最大值，并记录显示仪表124的电压读数与加热器140的加热功率。LED模块200的后向散热功率为:
[0028]Pth, rear= V hfsx β -PthcH
[0029]其中，Pthil_为后向散热功率，β为功率系数，V HFS和P _分别为LED模块预设参考点的温度最大时，对应的显示仪表124的电压读数和加热器140的加热功率。
[0030]进一步地，LED模块200的前向散热功率为:
[0031]Pth, front = P el_Pvis_Pth, rear = ? th_Pth, rear
[0032]其中，pthifran$ LED模块200的前向散热功率，P &为LED模块200的热学功率，P—为LED模块200的后向散热功率。
[0033]本实施例中在计算后向散热功率Pthf时避免了前向散热功率对测量造成干扰，提高了测量准确度。
[0034]在其中一个实施例中，显示仪表124还用于根据辐射热流传感器122感应的LED模块200预设温度测量点的辐射热通量计算得到温度值并发送至处理器170 ;处理器170还用于根据显示仪表124发送的预设参考点和预设温度测量点的温度值计算得到最大差值，并根据最大差值和后向散热功率计算得到LED模块200的扩散热阻进行显示。
[0035]如图3所示，与预设参考点仁为LED模块200背面的中心点对应，本实施例中预设温度测量点的数量为四个，且在以预设参考点tr为圆心，预设长度为半径的圆上等间距设置。预设温度测量点具体包括测量点tsl、测量点ts2、测量点ts3和测量点t s40
[0036]扩散热阻Rth，sp是反映光组件中心和边缘温度差的参数，如果中心和边缘温差太大，则容易出现中心过早光衰、颜色漂移乃至烧毁的状态。具体地，在将LED模块200安装于本系统后，对LED模块200通电直至热学接口的底部温度稳定。测量LED模块200的热学接口预设参考点温度~和预设温度测量点温度t sx的最大差值，利用扩散热阻公式计算出扩散热阻，具体为:
[0037]Rth, sp= max [ (t r_tSx) /Pth, rear]
[0038]其中，Rth,sp为扩散热阻，t r为预设参考点温度，t sx为预设温度测量点温度，P th,rear为后向散热功率。通过本系统对LED模块200的扩散热阻进行测量，以便于对LED模块200的质量进行评估。
[0039]在其中一个实施例中，继续参照图2，LED模块热学接口测量系统还包括散热风扇192，散热风扇192设置于制冷器130远离辐射热流传感器122的一侧。
[0040]散热风扇192运用热对流降温原理，快速将制冷器130的热量传导出来，吹到附近的空气中去，具有快速高效地降温效果。散热风扇192性能好，排风量大，转速高，噪音低，使用寿命非常长，抗老化性能好，适合本系统长时间使用，安全可靠，为LED模块200热学参数检测提高工作效率，无需特意等待制冷器自然散热。
[0041]在其中一个实施例中，LED模块热学接口测量系统还包括隔热保护层194，隔热保护层194包覆于散热器110、辐射热流传感器122和制冷器130，隔热保护层194在散热器110远离辐射热流传感器122的一侧开设有测试口，LED模块200设置于测试口，隔热保护层194在制冷器130远离辐射热流传感器122的一侧开设有散热口。
[0042]如果散热器110和制冷器130表面都与外界环境空气直接接触，则会发生热传递，导致LED模块200热学参数测量不准确。为了防止本系统内部热量与外界环境发生热交换，因此在本系统外部设计隔热保护层194，提高LED模块200热学参数测量准确度。隔热保护层194具有高温稳定性、无毒、防火、低导热率、低比热、重量轻、弹性好、抗热冲击、耐腐蚀性高、保温隔热效果好。
[0043]以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0044]以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种LED模块热学接口测量系统，其特征在于，包括散热器、辐射热通量测量仪和制冷器，所述辐射热通量测量仪包括辐射热流传感器和显示仪表，所述辐射热流传感器设置于所述散热器和所述制冷器之间，所述显示仪表连接所述辐射热流传感器， 所述散热器远离所述辐射热流传感器的一侧设置LED模块的热学接口，所述热学接口的热量传导至所述辐射热流传感器，所述显示仪表根据所述辐射热流传感器感应的LED模块预设参考点的辐射热通量计算得到预设参考点的温度值并显示；所述制冷器对流经所述福射热流传感器的热量进行降温。2.根据权利要求1所述的LED模块热学接口测量系统，其特征在于，还包括加热器和第一直流源，所述加热器设置于所述散热器，所述第一直流源连接所述加热器，用于对所述加热器供电。3.根据权利要求2所述的LED模块热学接口测量系统，其特征在于，所述加热器为PTC加热器。4.根据权利要求1所述的LED模块热学接口测量系统，其特征在于，还包括散热风扇，所述散热风扇设置于所述制冷器远离所述辐射热流传感器的一侧。5.根据权利要求1所述的LED模块热学接口测量系统，其特征在于，还包括隔热保护层，所述隔热保护层包覆于所述散热器、辐射热流传感器和制冷器，所述隔热保护层在所述散热器远离所述辐射热流传感器的一侧开设有测试口，所述LED模块设置于所述测试口，所述隔热保护层在所述制冷器远离所述辐射热流传感器的一侧开设有散热口。6.根据权利要求1所述的LED模块热学接口测量系统，其特征在于，所述散热器与辐射热流传感器之间，以及所述辐射热流传感器与制冷器之间填充设置有导热硅脂。7.根据权利要求1所述的LED模块热学接口测量系统，其特征在于，所述散热器为铝材散热器。8.根据权利要求1所述的LED模块热学接口测量系统，其特征在于，所述制冷器为半导体制冷器。
【专利摘要】本实用新型涉及一种LED模块热学接口测量系统，散热器传导LED模块的热学接口的热量至辐射热流传感器。显示仪表根据辐射热流传感器感应的LED模块预设参考点的辐射热通量计算得到温度值并显示，制冷器对流经辐射热流传感器的热量进行降温。通过将热学接口的热量传导至辐射热流传感器，直接根据感应的LED模块预设参考点的辐射热通量计算预设参考点的温度值，不会受LED模块本身的电热特性、封装形式或者测试仪器采样精度的影响，提高了测量准确度。
【IPC分类】G01J5/20
【公开号】CN204964034
【申请号】CN201520592387
【发明人】吴杜雄, 周钢, 胡伟华, 李伟铭, 徐哲炜, 刘玉, 覃耀青
【申请人】广州赛西标准检测研究院有限公司, 佛山市航光电子科技有限公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年8月7日