大功率LED正向电压与温度的变化关系研究

对LED正向压降随温度变化的机理进行理论分析,并在1~400 mA范围内对GaN材料的1 W大功率LED正向电压随温度的变化关系进行了试验研究。发现P型欧姆接触电阻小的芯片,其变化关系是线性的;P型欧姆接触电阻大的芯片,在大电流(200 mA以上)条件下,且温度达到120℃时,其变化关系发生改变,系数由负变为正。本文得到的试验结果对实际应用有指导意义。     

高功率密度紫外LED结温测量与仿真

散热性能的好坏决定了高功率密度紫外LED的辐射效率和寿命。其中结温是判断芯片热学性能的重要指标之一。本文设计了紫外LED的水冷系统,采用正向电压法和红外测温法测量了紫外LED芯片的结温以及基板温度,同时利用COMSOL进行实验系统仿真。结果表明,在电流20 A、水冷温度20℃时,单颗紫外LED芯片的输入功率为73.38 W,功率密度815.3 W/cm~2,结温70℃。仿真与实验结果相符。     

采用光谱参数表征白色LED结温

提出了一种利用质心波长联合半高全宽表征白色LED结温的新方法。首先搭建LED光谱分布测试平台,在忽略脉冲电流热效应的前提下测量在不同环境温度、不同窄脉冲电流下LED的光谱分布。再根据光谱分布计算出质心波长和半高全宽。接着获得双光谱参数与温度和驱动电流的关系曲线图,然后利用实际点灯时的光谱数据,结合关系曲线图,估算出对应的结温。最后考虑脉冲电流的热效应,利用电流-结温修正系数,对先前估算的结温进行修正,得到更加精确的LED结温。研究表明,一般地,LED电流-结温修正系数为-4~-6℃/A,平均为-5℃/A。与正向电压法相比,本设计采用的方法测得的结温最大误差为2.3℃,最小误差为0.8℃,平均误差为1.6℃。因此,采用质心波长联合半高全宽这种非接触型测量方法表征白色LED结温准确可靠。     

一种便于电源驱动控制的LED光电模型

根据LED电路等效模型和光、电、热相互作用原理,研究了LED正向电压U_d(T_j,I_d)数学模型。通过将结温T_j等温度变量转换为易于控制的电学量,得到以正向电压U_d与正向电流I_d为变量的LED发光系数η_(opt)(U_d,I_d)数学模型,和光通量φ(U_d,I_d)光电数学模型。通过对两种不同LED芯片的光学实验,验证了所提光电模型的正确性。     

LED灯具的结温测量

LED结温是控制LED灯具光衰和寿命的重要参数,文章介绍了一种基于LED灯具的LED结温测量实验方法,利用二极管的结电压(Vf)和温度(Tj)的线性关系来测量LED结温。该装置由恒温控制箱和结温测量装置组成,测量过程分为Tj-Vf定标和Tj测量。     

无变压器AC-DC恒流发光二极管驱动器

世界首款由85240V交流电源供电的无外加变压器、无桥式整流器和电感元件的AC—DC恒流发光二极管（LED）驱动器IC（ZD832），其可编程输出恒流达30mA，在220V的AC输入电压下可以驱动78个（正向电压W=3．3V，正向电流Ip=30mA）白光或RGBLED串联在一起的LED串，并提供数字PWM或模拟电压调光功能和过热及过压保护，适用于各种形状因数的LED灯和照明系统。     

大功率LED加热曲线的测量与研究

LED工作结温的测量是LED应用到照明领域中的重要课题.由于LED在测量过程中加热和降温过程的存在,为排除其造成的误差必须完整测量LED被电流阶跃加热的电压响应曲线.本文通过Keithley S2400源表对大功率白光LED系统的K系数、工作结温及加热曲线进行测量,讨论了电压采样频率对于测量的影响,并试图讨论电压加热曲线与不同封装的关系,最后通过NI 5922数据采集卡对加热曲线的测量并测得数据进行一定的处理,讨论了由于采样延时、电流过充及上升沿非线性对LED加热曲线及结温测量造成误差的解决方案.     

基于LED光供电的高压设备温度在线监测系统

针对高压设备无线测温装置供电困难问题,设计了一种由低压侧LED光源供电的新型温度在线监测系统。系统使用LED所产生的光能经太阳能电池光电转换后为高压侧无线测温装置供电,以保证其可靠运行。设计了LED两级可PWM调光恒流驱动电路,为LED提供了恒定电流的同时保证了输入端高功率因数。无线测温装置利用热敏电阻PT1000采集温度信号,并通过ANT无线模块进行数据传输,兼具高精度测量和低功耗优势。实验测得无线测温装置在3.3 V供电电压下的平均消耗电流约7.24 m A,驱动电路在满PWM占空比下输出电流为584 m A,在70%PWM占空比下的工作状态为兼顾高压侧电路可靠运行与节约电能的最佳状态。     

LED标准源稳定性的分析与研究

介绍多组大功率LED级联作为标准源使用时存在的主要问题,指出温度是影响LED光通量稳定性的主要原因。采用正向电压法测量结温并通过单片机温控系统将结温稳定在一定范围内的实验表明,结温对LED光辐射功率有直接影响,若保持结温恒定,光辐射功率将随电流增大线性增加。     

LED照明产品检测方法中的缺陷和改善的对策

传统的LED及其模块光、色、电参数检测方法有电脉冲驱动,CCD快速光谱测量法,也有在一定的条件下,热平衡后的测量法,但这些方法的测量条件和结果与LED进入照明器具内的实际工作情况都相差甚远。文章介绍了通过Vf—TJ曲线的标出并控制LED在控定的结温下测量其光、色、电参数不仅对采用LED的照明器具的如何保证LED工作结温提供了目标限位,同时也使LED及其模块的光、色、电参数的测量参数更接近于实际的应用条件。文章还介绍了采用LED的照明器具如何测量LED的结温并确定LED参考点的限值温度与结温的函数关系。这对快速评估采用LED的照明器具的工作状态和使用寿命提供了一个有效的途径。     

准分布式光纤传感电机测温系统设计

在介绍了光纤传感器优越特性基础上,对光纤测温传感器与电类测温传感器特点进行了比较,同时对多种光纤测温传感器特点也进行了比较,得出半导体吸收式光纤测温传感器是最合适电机测温的结论。再结合电机测温需求和光纤测温传感器特点设计了准分布式光纤传感电机测温系统,并介绍了相关系统组成、工作原理和特点。举例说明了此测温系统能满足大电机测温的应用要求。     

基于NRF24L01的智能无线温度测量系统设计

介绍基于STC89C51单片机、NRF24L01射频芯片和DS18820数字温度传感器的智能无线温度测量系统的设计,并对系统实际运行的结果数据进行测试分析。针对传统有线温度测量系统布线麻烦且成本高,布局固定不能移动的缺点,将短距离无线通信技术应用到分布式温度测量,实现了多点分布式温度测量与数据传输,并在自己设计的智能节点基础上开发自己的通信协议,最终构成一个全方位分布式的智能无线测温网络。本系统易于安装和维护,可实现规定范围内全方位的温度测量。     

分布式光纤测温系统在电力电缆在线监测中的应用

随着智能电网的普及,分布式光纤测温技术成为国内外研究的热点。文中总结了分布式光纤测温系统的研究现状,对基于拉曼散射测温系统的基本原理及其特点进行了分析,解析了基于光纤测温的电缆监测系统的结构,最后重点介绍了分布式光纤测温系统在电力电缆中在线监测中的应用,并以实例证明了分布式光纤测温系统是目前电力电缆在线监测实现故障诊断及定位技术的最有效手段。     

多路高精度遥感CCD测温系统的研究与实现

提出了一种遥感相机CCD高精度测温系统.研究设计实现的CCD器件测温系统小巧灵活,使用少量的集成器件,且器件封装体积小、功耗低,可以代替现有单独的测温设备,灵活地嵌入CCD成像电路中,解决了多片CCD同时测温及CCD测温电路主备交叉潜通路问题,克服了CCD器件测温电阻动态范围小的缺点.测试结果表明,该测温系统能灵活嵌入成像电路中,有效解决了上述问题,测温误差控制在5％以内,为遥感相机CCD稳定工作提供了技术支持,为后续图像校正提供数据参考.     

数字温控芯片DS1762在温度测控中的应用

DS1726数字温控芯片通过配置寄存器可设置连续温度测量、单次温度测量、温度测控等多种工作方式,具有温度测量范围宽、温度到数字量输出转换速度快、测控温度范围及精度可由用户设定、数据可永久保存等特点.以DS1762和AT89C52单片机为核心设计了一温度测控系统,给出了其硬件电路框图、软件设计流程图及关键程序代码.该系统具有测温系统简单、稳定性高、转换速度快、测温精度高、温度测量范围宽、连接方便、多种温度数据输出、成本低等优点,可广泛应用于工农业生产及家用电器等多种场合的温度监控.     

基于CC2430的分布式无线温度测量系统设计

介绍了基于CC2430IEEE802.15.4/ZigBee片上解决方案、C语言和DS18B20数字温度传感器的分布式无线温度测量系统的设计,并对实际系统进行了测试。本设计针对有线温度测量系统布线带来的诸多不便,将ZigBee低功耗无线传输技术应用到分布式温度测量,实现了多点分布式温度测量并有效收集测量数据。分布式无线温度测量系统可以方便的布设到已建设完成或正在建设之中的应用场所,易于使用和维护。     

温度继电器温度特性检测系统

本文介绍了温度继电器自动测试系统的设计,此系统由温控箱、开关量检测电路、温度控制电路、接口电路及工控机等硬件组成.分析了信号测量、信号处理、温控箱的温度PID控制方法,介绍了动作温度、回复温度的测量结果,给出了系统的升温、降温过程的测试参数软件构成.最后讨论了本系统的误差来源.     

国内高压带电设备测温方式综述及分析

电力系统高压带电设备温度的在线测量是长期未解决的难题。文章论述了国内电力系统高压带电设备温度测量的现状和存在的问题,综述了国内当前3种高压带电设备的温度测量方法,分析了各自存在的优缺点及其适用场合,提出了变电站和发电厂不同高压带电设备适用的测温方法及其优化配合。     

自动气象站高精度温度校准系统

为了解决自动气象站的温度校准问题,对自动气象站测温精度和测温范围之间的关系进行了深入的分析和研究,设计了一种高精度测温系统。该系统以PT1000温度传感器、24位高精度AD转换器AD7799和单片机AT89S52为核心,采用直接测量、硬件校准与软件校准相结合的方法,设计了硬件电路和软件程序。实验结果表明,该系统工作稳定,可靠性高,在-50℃～+80℃的测温范围内,测温精度达到0.06℃,分辨率高于0.01℃,可用于对自动气象站进行温度校准。     

1/4桥应变测量系统在温度影响下的误差分析

温度变化对应变测量的误差有很大的影响,特别是大规模应变测量广泛采用的1/4桥,因无法进行桥路温度补偿,受温度变化的影响更加显著。如果对每个通道使用半桥温度补偿,则操作复杂,成本高,效率低,所以有必要分析温度变化对1/4桥路测量误差的影响。通过分析应变测量时普通应变片和温度自补偿应变片的热输出原理,以及导线和应变采集器受温度的影响,最终给出在多通道采集系统上使用BE系列普通应变片和温度自补偿应变片时,整个采集系统在温度影响下的测量误差,解决了在结构强度试验中温度变化引起的测量系统误差评定问题,并给出不同温度变化范围内满足1%测量误差所需测量应变的理论计算最小值。