一种用加权宽度表征GaN基LED结温的方法

一种用加权宽度表征GaN基LED结温的方法
【专利摘要】本发明公开了一种用加权宽度表征GaN基LED结温的方法，首先要对LED结温建立公式，小电流所产生的LED光源的自加热过程对结温影响较小，恒温器与LED光源之间的热阻较小，使用恒温器温度代替LED结温。测量不同恒温器温度下的加权宽度，建立加权宽度与结温的关系式。再根据公式及测量的工作条件下LED光源的加权宽度，便可方便的求出工作条件下LED的结温。本发明单次标定，多次测量。操作简单，仅需常规的光电测试装置。加权宽度容易准确测量，测量的可重复性高。不接触LED引脚。可以用于单颗LED结温测量，也可以用于多颗LED组成的阵列的平均结温测量，使用范围广。
【专利说明】一种用加权宽度表征GaN基LED结温的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及LED光电检测方法，尤其涉及一种用加权宽度表征GaN基LED结温的方法。
【背景技术】
[0002]LED (Light Emitting Diode)已被广泛应用于信号指示、液晶背光源、显示、通用照明等领域。但是，LED自身的光电色特性和寿命与结温密切相关。结温升高会导致LED的发光效率降低，寿命缩短。因此如何快速、科学、方便的测量LED结温就成为了问题的突破
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[0003]已经报道的LED结温测量方法有正向电压法(EIA/JEDEC standard JESD51-1，中国标准 200910198965.5，中国专利 200920212653.0, 200910198965.5)、热阻法(标准SJ/T11394-2009)，【通过测量LED管脚温度和芯片散热的热功率，以及热阻系数来确定结温，测量中需要结合正向电压法来确定热阻系数。】峰值波长法[Third InternationalConference on Sol id State Lighting, Proceedings of SPIE2010.5187:93-99],谷值波长法[光谱学与光谱分析，2013，33⑴:36-39]、辐射强度法[光电子?激光,2009, 20 (8): 1053-1057]、蓝白比法[Third international conference on solid statelighting, proceedings of SPIE2010.5187:107-114]。液晶阵列热成像法[Phys.Stat.Sol (c) I (2004) 2429],微拉曼谱法[Phys.Status.Solidi, A202 (2005) 824]，发光光谱法[App1.Phys.Lett.89 (2006) 101114].和中心波长法(Microelectronics Reliability, 2013，53(5):701-705)。
[0004]然而，这些方法测量GaN基LED结温仍然存在诸多不足，如由于其灯具外壳材料等的限制，一般很难实现符个LED引脚上的压降测量，正向电压法难以使用，峰值波长法和谷值波长法需要准确测量峰值或谷值，需要高精度的光谱仪及高精密的电源，另外，GaN基LED的峰值波长与结温的关系并不单调，蓝白比法只能用于荧光粉转换型白色LED结温，辐射强度法对测量环境和条件要求比较高，液晶阵列热成像法、微拉曼谱法、发光光谱法等对测试仪器的精度要求高，相关设备比较昂贵。
[0005]GaN基LED光谱的宽度随结温的增大而单调增大，因此，可以使用半高全宽来表征结温，但是该法是通过测量两个光谱峰半高值得到结温，光谱中其他值没有体现出应该有的贡献，因此我们根据专利201310221606.3中公开的一种基于LED相对光谱随温度变化的结温测试装置设计了加权宽度的方法，充分利用了整个光谱数据。实验结果表明，加权宽度表征GaN基LED结温，精度高，误差小，具有明显的技术优势。

【发明内容】

[0006]针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于LED模块光谱特性的准确可靠、方便简洁，能够使用成本较低的普通测试装置简单高效地测量出GaN基LED的结温的方法。[0007]为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案:一种用加权宽度表征GaN基LED结温的方法，步骤包括:
[0008]I)获取待测LED光源的型号，当已有与待测LED光源的型号的LED经过标定，即已知加权宽度-结温变化的系数k，则执行步骤6)，否则执行步骤2)；
[0009]2)将LED光源安装在恒温器上的灯座上，保持两者良好的热接触，并通过积分球一侧的孔进入积分球内表面，光谱分析仪探头通过积分球另一侧的孔进入积分球内壁，光谱仪数据输出端与电脑相连，驱动电源控制端与电脑相连，电源输出端与灯座相连，之后执行步骤3)；
[0010]3)经过步骤2)后设置恒温器温度Ta，当LED光源达到设置的恒温器温度后调整驱动电源，使LED光源在小电流驱动下发光，然后用光谱分析仪测量LED光源的相对光谱，并由电脑记录下相对光谱，之后执行步骤4)；
[0011]4)重复步骤3)，测量恒温器温度为Tb时LED光源的相对光谱，之后执行步骤5)；
[0012]5)通过公式
【权利要求】
1.一种用加权宽度表征GaN基LED结温的方法，其特征在于步骤包括:1)获取待测LED光源的型号，当已有与待测LED光源的型号的LED经过标定，即已知加权宽度-结温变化的系数k，则执行步骤6)，否则执行步骤2) ；2)将LED光源安装在恒温器上的灯座上，保持两者良好的热接触，并通过积分球一侧的孔进入积分球内表面，光谱分析仪探头通过积分球另一侧的孔进入积分球内壁，光谱仪数据输出端与电脑相连，驱动电源控制端与电脑相连，电源输出端与灯座相连，之后执行步骤3)；3)经过步骤2)后设置恒温器温度Ta，当LED光源达到设置的恒温器温度后调整驱动电源，使LED光源在小电流驱动下发光，然后用光谱分析仪测量LED光源的相对光谱，并由电脑记录下相对光谱，之后执行步骤4)；4)重复步骤3)，测量恒温器温度为Tb时LED光源的相对光谱，之后执行步骤5)； 5)通过公式
2.根据权利要求1所述的一种用加权宽度表征GaN基LED结温的方法，其特征在于所述小电流指小于额定电流10 %的电流。
3.根据权利要求1所述的一种用加权宽度表征GaN基LED结温的方法，其特征在于所述LED光源指GaN基单颗LED或LED阵列，所述的LED阵列由GaN基不同LED组成。
【文档编号】G01R31/26GK104006898SQ201410268532
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年6月16日 优先权日:2014年6月16日
【发明者】饶丰, 朱锡芳, 徐安成, 周详才 申请人:常州工学院