专利名称：一种led光源结点温度的控制方法及制得的led校准光源的制作方法
技术领域：
本发明属于光和辐射测量技术领域，具体为一种LED光源结点温度的控制方法及制得的LED校准光源。
背景技术：
半导体发光二极管(LED)自20世纪60年代被发明后，获得了巨大的发展和应用，并有可能成为21世纪最有应用前景的光源。在光和辐射测量方面，尽管国际照明委员会(CIE)和世界主要国家实验室均已建立了较为完善的体系，但是对于LED的光、颜色和辐射的测量，却都遇到了较大的挑战，原来性能优异的光度、色度和辐射度测量评价系统在较多场合表现出了较大的测量离散性，这给LED的品质评定和大量推广使用带来了困难，一定程度上制约了具有巨大前景的产业的发展。究其原因，主要是作为现有基本校准光源的钨丝灯与LED光源在发光特性方面存在很大的差异，从而给测量引入了误差。
因此高性能的LED校准光源的实现成为LED发光特性准确测量最为关键的技术。高性能的LED校准光源主要用于校准LED光度、色度和辐射度仪器，从而为LED发光特性的准确测量奠定基础。然而高稳定的LED校准光源除了需要恒流的工作条件外，还要保持其PN结温度的恒定，但是由于结点温度很难直接测量，因此一般难以实现其精确的控制，从而给高性能的LED校准光源的实现带来了难度。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术中存在的上述问题，设计提供一种高稳定的LED校准光源，用于各类LED光度、色度和辐射度仪器及系统的精密校准，既可用于生产中在线LED测量系统，也可用于实验室LED测量系统。
所述的一种LED光源结点温度的控制方法，其特征是在某标定电流下对LED光源恒流供电，在对LED光源进行定标时记下其时的结电压，在LED工作时使其结电压保持在定标时的电压值，通过控制LED结电压的方式间接控制其结点温度。
所述的一种LED光源结点温度的控制方法，其特征在于通过可控温制冷器控制LED光源周围温度或管脚温度，使LED结电压保持在定标时的电压值。
根据上述方法制得的LED校准光源，LED光源连接设置在散热座上，散热座与可控温制冷器配合连接，其特征在于LED光源的两只管脚引出后与恒流源、电压表相连。
所述的一种LED校准光源，其特征在于LED光源的两只管脚引出后分别与导电管触接，导电管与线路板相连，通过线路板与恒流源、电压表连接。
所述的一种LED校准光源，其特征在于LED光源的两只管脚通过绝缘套引出。
所述的一种LED校准光源，其特征在于LED光源设置在内胆内，内胆外端设置密封盖，密封盖上开有光纤耦合口，光纤耦合口与光纤配合连接。
所述的LED校准光源，其特征在于LED光源设置在内胆内，内胆外配合设置制冷腔，制冷腔外壁与散热座配合，端部与密封盖配合。
所述的LED校准光源，其特征在于内胆内填充高反射材料。
所述的LED校准光源，其特征在于散热座外配合设置保温层。
所述的LED校准光源，其特征在于散热座上设置温度传感器。
上述LED标准光源，结构合理，构思新颖，通过控制LED结电压的方式间接控制其结点温度，从而实现了LED结点温度的精确控制，使LED稳定工作。能快速方便地用于各类LED光度、色度和辐射度仪器及系统的精密校准，可用于生产中在线LED测量系统，也可用于实验室LED测量系统。
图1为本发明结构示意图；图2为光纤结构示意图。
具体实施例方式
一种LED光源结点温度的控制方法，按以下步骤进行在某标定电流下对LED光源恒流供电，在对LED光源进行定标时记下其时的结电压，在LED工作时使其结电压保持在定标时的电压值，通过控制LED结电压的方式间接控制其结点温度。通过可控温制冷器控制LED光源周围温度或管脚温度，使LED结电压保持在定标时的电压值。因为对于一个PN结，在一定的工作电流情况下，其结点温度与结电压是唯一对应的关系，因此恒结电压也就意味着结点温度保持恒定。
根据上述方法制得的LED校准光源，如图所示，LED光源12置于一圆柱形的不锈钢内胆10内，内胆10外紧贴配合设置制冷腔9，密封盖13用螺钉与制冷腔9固定在一起并将内胆10密封，密封盖13上开有光纤耦合口21，其位置正对着LED光源12顶端，光纤20一头通过SMA连接器19固定在密封盖13上，通过光纤耦合口21将LED光源12发出的光耦合，另一头与测量仪器等相连，将LED光源12发出的光导出。内胆10、密封盖13和光纤耦合口21形成了一个密封腔，腔内剩余空间用具有中性光谱反射率的高反射材料11，如用硫酸钡填充并使LED光源12固定，形成一个积分式的聚光光纤耦合器，使更多由LED光源12发出的光高效地耦合到光纤20中，而极少地改变输出光的光谱结构。制冷腔9外紧贴设置散热座8，两者通过紧定螺钉14固定在一起，散热座8用铂(Pt)1000制作，散热座8内安装有一个温度传感器7，散热座8外是一层保温层16，保温层16用固定螺钉15与散热座8固定。可控温制冷器5的制冷片贴在散热座8的端面上，并装有散热器4和风扇3。可控温制冷器5的制冷温控电路采用PID比例调节控制，根据温度传感器7的温度值进行初步控温，其具体结构为现有一般公知技术，不属于本发明的保护范围，在此不再赘述。
LED光源12的两个管脚通过绝缘套6从装置内部引出并分别与两导电管18接触，导电管18与线路板17相连并用螺钉固定在装置上。LED光源12的两个管脚通过线路板17与外部电路四线连接，一对与精密直流恒流源2连接使LED光源12在标定的电流下恒流工作，一对与精密数字电压表1连接用于LED结电压的测量，并通过可控温制冷器5调节LED光源12的周围温度，使其结电压保持在定标时的电压值，即通过控制LED光源12结电压的方式间接控制其结点温度，实现LED光源12结点温度的精确控制，从而得到高稳定的LED校准光源。能快速方便地用于各类LED光度、色度和辐射度仪器及系统的精密校准，可用于生产中在线LED测量系统，也可用于实验室LED测量系统。
权利要求
1.一种LED光源结点温度的控制方法，其特征是在某标定电流下对LED光源恒流供电，在对LED光源进行定标时记下其时的结电压，在LED工作时使其结电压保持在定标时的电压值，通过控制LED结电压的方式间接控制其结点温度。
2.如权利要求1所述的一种LED光源结点温度的控制方法，其特征在于通过可控温制冷器控制LED光源周围温度或管脚温度，使LED结电压保持在定标时的电压值。
3.根据上述方法制得的LED校准光源，LED光源(12)连接设置在散热座(8)上，散热座(8)与可控温制冷器(5)配合连接，其特征在于LED光源(12)的两只管脚引出后与恒流源(2)、电压表(1)相连。
4.如权利要求3所述的一种LED校准光源，其特征在于LED光源(12)的两只管脚引出后分别与导电管(18)触接，导电管(18)与线路板(17)相连，通过线路板(17)与恒流源(2)、电压表(1)连接。
5.如权利要求3或4所述的一种LED校准光源，其特征在于LED光源(12)的两只管脚通过绝缘套(6)引出。
6.如权利要求3所述的一种LED校准光源，其特征在于LED光源(12)设置在内胆(10)内，内胆(10)外端设置密封盖(13)，密封盖(13)上开有光纤耦合口(21)，光纤耦合口(21)与光纤(20)配合连接。
7.如权利要求3所述的LED校准光源，其特征在于LED光源(12)设置在内胆(10)内，内胆(10)外配合设置制冷腔(9)，制冷腔(9)外壁与散热座(8)配合，端部与密封盖(13)配合。
8.如权利要求6或7所述的LED校准光源，其特征在于内胆(10)内填充高反射材料(11)。
9.如权利要求3或7所述的LED校准光源，其特征在于散热座(8)外配合设置保温层(16)。
10.如权利要求3或7所述的LED校准光源，其特征在于散热座(8)上设置温度传感器(7)。
全文摘要
一种LED光源结点温度的控制方法及制得的LED校准光源，属于光和辐射测量技术领域。其特征是在某标定电流下对LED光源恒流供电，在对LED光源进行定标时记下其时的结电压，在LED工作时使其结电压保持在定标时的电压值，通过控制LED结电压的方式间接控制其结点温度。据上述方法制得的LED校准光源，LED光源连接设置在散热座上，散热座与可控温制冷器配合连接，其特征在于LED光源的两只管脚引出后与恒流源、电压表相连。上述LED标准光源，通过控制LED结电压的方式间接控制其结点温度，从而实现了LED结点温度的精确控制，使LED稳定工作，能快速方便地用于各类LED光度、色度和辐射度仪器及系统的精密校准。
文档编号G01J1/02GK1738507SQ20051005085
公开日2006年2月22日 申请日期2005年7月26日 优先权日2005年7月26日
发明者潘建根, 章军, 沈海平 申请人:潘建根