一种脉冲式led电压-电流-结温特性建模方法

文档序号:6550937阅读:435来源:国知局
一种脉冲式led电压-电流-结温特性建模方法
【专利摘要】一种脉冲式LED电压-电流-结温特性建模方法,涉及LED器件。输入样本数据并根据样本数据中,电压和电流的输入范围确定电压和电流输入的节点向量;利用样本数据中的输入变量和确定的节点序列,计算各个样本数据对应的B样条基函数的值;将B样条基函数的值组成基函数矩阵B;从样本数据中提取输出变量结温将其组成结温向量G;利用最小二乘计算控制向量矩阵Hop=pinv(B)×G,其矩阵元素即为控制系数hu,v;获得LED器件电压-电流-结温的B样条模型。
【专利说明】一种脉冲式LED电压-电流-结温特性建模方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及LED器件,尤其是涉及基于B样条的一种脉冲式LED电压-电流-结温特性建模方法。
【背景技术】
[0002]发光二极管(Light-Emitting D1de, LED)是一种非常环保、节能的半导体照明器件。然而,LED器件的散热问题一直是制约其发展的重要因素之一,为了研究并解决LED器件PN结上的散热问题,需要对其PN结温度进行准确的测量,以便更好地对这些热量进行管理和控制,从而改进LED的结构。目前,LED器件的PN结温度检测方法有很多,例如红外热像仪法、电致和光致发光法、电学参数法等,其中电学参数法简单、快捷且为非侵入式检测方法,应用十分广泛。在电学参数法中,脉冲式方法由于采用了脉冲电流驱动LED,使得LED器件PN结区处于发热与散热的交替过程,不会造成大的热积累或大的温升,能够有效地提高测量的精度。
[0003]然而,现有的脉冲式检测方法,均假设LED器件的正向电压和温度在一定的工作电流和温度范围内是线性关系,从而计算正向电压与结温的敏感系数S,即S = dVF/dT。这里,Vf为LED器件的正向电压,T为PN结温度。对于同一 LED器件,该敏感系数均假定为常数(温怀疆,牟同升.脉冲法测量LED结温、热容的研究[J],光电工程,2010,37(7):53-59)。现有的方法,一方面将电压和结温的关系假设为线性,另一方面未考虑电流对结温的影响,因此这种假设是存在误差的。LED器件的结温与其正向电压和工作电流均存在一定程度的非线性关系,电压和电流的变化都会导致结温的变化。

【发明内容】

[0004]本发明的目的在于提供基于B样条算法,用于建立LED器件电压-电流-结温的关系模型,从而提高脉冲法的测量精度,可用于LED器件结温的快速测量,从而实时监控LED的工作状态,并分析其散热性能,以便进一步对其结构进行改进的一种脉冲式LED电压-电流-结温特性建模方法。
[0005]本发明包括如下步骤:
[0006]I)输入样本数据,并根据样本数据中,电压和电流的输入范围确定电压和电流输入的节点向量;
[0007]2)利用样本数据中的输入变量和步骤I)中确定的节点序列,计算各个样本数据对应的B样条基函数的值;
[0008]3)将步骤2)中得到的B样条基函数的值组成基函数矩阵B,其维数为(n Xm) X [ (L+k-1) X (M+k-1)];
[0009]4)从样本数据中提取输出变量结温{I沁:,将其组成结温向量G,其维数为(η X m) X I ;[0010]5)利用最小二乘计算控制向量矩阵Htjp = pinv(B) XG,其矩阵元素即为控制系数
h.U,V ,
[0011]6)获得LED器件电压-电流-结温的B样条模型:
[0012]
【权利要求】
1.一种脉冲式LED电压-电流-结温特性建模方法,其特征在于包括如下步骤: D输入样本数据KW,并根据样本数据中,电压和电流的输入范围确定电压和电流输入的节点向量; 2)利用样本数据中的输入变量{(^4)}:^;和步骤I)中确定的节点序列,计算各个样本数据对应的B样条基函数的值; 3)将步骤2)中得到的B样条基函数的值组成基函数矩阵B,其维数为(n Xm) X [ (L+k-1) X (M+k-1)]; 4)从样本数据中提取输出变量结温兄./X=‘!,将其组成结温向量G,其维数为(η X m) X I ; 5)利用最小二乘计算控制向量矩阵Htjp= pinv(B) XG,其矩阵元素即为控制系数hu,v ; 6)获得LED器件电压-电流-结温的B样条模型:
2.如权利要求1所述方法在LED器件工作过程中实时结温检测中的应用。
3.如权利要求2所述应用,其特征在于包括以下步骤: 1)在LED器件非工作阶段,用脉冲法获得该器件在不同电压、电流下的结温数据,即样本数据集;利用所述脉冲式LED电压-电流-结温特性建模方法和样本数据集建立该LED器件的电压-电流-结温模型,并储存; 2)在LED器件工作阶段,其工作电压和电流可以用相关检测设备实时检测,此时将实时的工作电压和电流作为输入代入步骤I)建立的模型中,其输出即为当前的LED器件的结温。
【文档编号】G06F19/00GK104036144SQ201410292594
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年6月26日 优先权日:2014年6月26日
【发明者】王昕 , 范贤光, 阙靖, 梁骏 申请人:厦门大学
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