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。     

LED模块/模组的结温测量研究

LED封装、模组以及终端产品LED灯和LED灯具的质量水平,例如发光量、色温等光性能,与LED内部芯片的结温高低密切相关。一般来说结温高,LED性能变差。因此,对于LED芯片企业和LED封装企业,了解LED芯片各层结构的热阻和COB-LED模组中各LED芯片的结温显得十分必要。同样,对于LED灯和LED灯具等终端产品企业,了解掌握LED芯片的结温也显得非常重要。目前现有的测量方法中多是非直接测量和计算,而影响LED结温测量的因素多,看不见、摸不着,导致对测量结果的定量可信度疑问,也就是对测量误差到底是多少心中无数。本文采用的测量方法是对LED封装的LED芯片结温和LED模组中各LED芯片的平均结温的敏感参数在实际的大工作电流下进行直接测量和分析。     

发光二极管灯具工作结温的检测方法及应用

发光二极管（LED）灯具工作结温是产品性能的重要性能指标,工作结温直接影响到LED灯具的使用寿命,但目前国内在这方面标准的制订相对落后。通过对LED灯具工作结温检测原理的介绍,阐述了LED实验室采用的检测方法及检测过程,并应用于LED灯具的设计开发中。     

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。     

LED结温测量方法

结温是LED器件热性能的重要指标之一,结温的高低对LED的光电性能,可靠性具有重要影响。研究结温的测量方法,是LED照明领域的重要课题。目前已报道了多种测量方法,主要有正向电压法和管脚测温法等接触测量法,峰值波长法、蓝白比法,红外摄像法,相对辐射强度法和有限元法等非接触式方法,本文对这些测量方法进行综述,给出了各种测量方法的原理和测试步骤,总结并分析了各种方法的利弊。     

基于热学特性的LED光效的评价方法研究

作为普通照明应用的光源,光效是其主要指标之一。与传统光源不同,LED光效及寿命等与结温密切相关,因此本文通过实验测试了LED器件在工作时温度及光度的变化,分析了现有评价LED光效的方法包括短时间脉冲电流法与在一定结温下测试光通量的方法用于评价照明用LED光效存在的问题,给出了标准散热器光效的评价方法,并通过实验证实这种评价方法对LED用于照明灯具具有实际的指导意义。     

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。     

高功率白光LED不同驱动方式的比较

发光二极管（LED）具有发光效率高，寿命长以及节能潜力，这使其具备了作为一个新的照明光源出现的可能。LED的P-N结温度对于白光LED的工作有着很大的影响。而LED的结温被认为和当前的电流有一个线型的关系。因此，电流驱动方式也会影响LED的光输出和使用寿命。目前驱动LED主要采用的是恒定直流驱动和脉冲电流驱动，本文将对这两种驱动方式进行实验研究．以期比较两种驱动方式的优劣。     

大功率LED灯具散热装置的设计

采用APDL语言生成分析文件,建立了LED灯具热沉的有限元模型,以热沉翘片长度、宽度和数目为设计变量,以LED最高结温为目标函数,建立了优化数学模型,采用ANSYS热分析软件进行了优化。结果表明热沉翘片长度越长,芯片最高结温越低;翘片宽度越宽,芯片最高结温越高;随着翘片数目增加,最高结温下降,但到达一定数值时,结温又会缓慢增大。在LED芯片结温不超过60℃的条件下,对热沉结构的优化值分别为：翘片长度为62.5mm,翘片宽度为1mm,翘片数目为20。     

方位角对LED圆筒太阳花散热器性能的影响

建立LED圆筒太阳花散热器模型,利用FLUENT对模型进行模拟计算,分析散热器的温度场,研究不同的应用方位角对LED圆筒太阳花散热器性能的影响。结果表明,在自然对流下,方位角为90°时,芯片结温最高,圆筒太阳花散热器的散热效果最差;方位角为0°～90°时,芯片结温呈上升趋势;方位角为90°～180°时,芯片结温呈下降趋势;方位角为180°时芯片结温最低,散热效果最佳,且芯片功率越大,散热器的方向效应越强。在强制对流下,风速对LED的结温有显著影响,且风速越大,结温下降效果越明显。     

基于热管散热的LED器件封装热分析

大功率发光二极管(Light Emitting Diode,简称LED)结点温度的高低汽接影响到LED的寿命和可靠性,故保持LED结温在允许的范围内,是大功率LED封装和应用必须解决的核心问题.提出将扁平热管应用在大功率LED的散热上;比较了扁平热管和铜板两种散热方式下 LED的结点温度和热阻的热特性.研究结果表明,在输入功率为3 W时,热管冷却LED的结点温度为52℃,而铜板冷却LED的结点温度为83℃,对应的系统总热阻分别为8.8 K/W和19K/W.由此证明,在大功率条件下,热管的散热能力明显优于传统的铜板散热.     

基于LM3421的大功率LED驱动电路的设计

对列车前照灯的工作要求,设计出一种大功率LED恒流源驱动电路。电路采用脉冲电流驱动的方式,可驱动多颗大功率LED,同时引入外部温控模块对LED结温进行闭环控制。通过调节PWM使能信号的占空比,从而控制LED的工作时间,保证结温不超过设定值,降低其热衰减,提高LED发光效率。整个驱动电路结构简单,电路性能可靠,能够适应轨道车辆的工作环境,满足了大功率LED照明的电压电流工作要求。     

大功率LED热阻测试系统的开发

LED照明已成为21世纪最引人注目的新技术领域之一,其中的大功率LED更是能适应普通照明领域的需要。然而结温和热阻制约着大功率LED的发展。大功率LED热阻测试技术的开发有利于LED在散热技术上的完善,有助于大功率LED实现迅速发展和更为广泛地应用。本文叙述了利用动态电学测试方法测量大功率LED热阻和结温的原理、测量方法,并基于此开发了热阻测试系统SHU-THERM-1。通过对比实验,证明本热阻测试系统能实现对单个大功率LED稳态热阻的自动且准确测量,精度较高,稳定性好。     

大功率LED灯串散热器的设计

首先介绍大功率LED的安全工作区与降额曲线,然后阐述大功率LED灯串散热器的设计方法及实例,最后介绍一种测量LED结温的方法及步骤。可供设计大功率LED灯串散热器时参考。     

一种采用降压补偿的大功率LED结温动态测量法

提出了一种新型的采用降压补偿的大功率LED结温动态预测法。文章分析了常规FVM法过程中的测量误差,同时利用反向电流降低电压加速光注入非平衡载流子的复合过程,并通过LabVIEW程序控制电源实现所需补偿电流波形。最后通过与传统方法测试结果进行对比,验证了该方法的有效性。     

LED照明灯具散热器结构优化设计

结温是大功率LED照明灯热特性的重要指标,对LED性能有着严重影响,直接影响灯具使用寿命。本文分别对矩形散热器和圆形散热器的结构进行研究,影响散热的因素除LEDp-n结本身特性之外,散热器结构也是其中之一。研究工作采用流体传热计算机模拟方法,计算不同散热器参数条件下的灯具结温,并对这些因素深入研究,得到散热器设计的一些规律,并通过几款灯具进行了验证。     

高亮度LED球泡灯研制及其温升分析

输入LED的电能大部分转化为热能,导致在其结区产生高温,使用大功率LED阵列的高亮度LED灯在LED阵列结区产生的温度更高,而结区高温会严重影响到高亮度LED灯发光的稳定性和使用寿命,因此良好的热结构设计和散热性能是研制高亮度LED的关键问题。研制了一种高亮LED球泡灯,以替代照明用白炽灯。设计了该球泡灯的硬件结构和恒流驱动电路;使用流模拟仿真并分析了灯体内LED阵列的发热及散热情况;实验测试了该球泡灯使用时,灯体内实际散热情况,仿真结果与实验结果吻合良好。仿真与实验结果均表明该球泡灯散热结构合理,散热性能良好,可以满足稳定地高亮照明要求。     

功率LED热特性分析

随着LED功率的升高,热应力对LED的影响越来越显著,过高的结温不但会使器件寿命急剧衰减,还会严重影响LED的峰值波长,光功率,光通量等诸多性能参数。因此精确掌握LED器件的温升规律便成为了提高设备工作可靠性和芯片结构设计的关键所在。本文通过标准电学法对不同颜色的1W功率LED及不同功率的GaN基白光LED的结温和热阻进行了测量,实验结果表明：同种结构LED的温度系数K虽然离散但比较接近,不同结构LED芯片K明显不同;在相同衬底材料,相同芯片结构条件下,LED芯片结温会随芯片功率的增大而升高。并首次进行了变电流下不同功率LED芯片的结温和热阻测量,发现无论功率大小,结温均随热电流的增大而上升,功率越大,上升幅度也越大。随着LED两端所加电流的增大,3W白光LED的热阻呈上升趋势,而1W白光LED的热阻随电流增加基本不变。     

基于LT3476水冷散热人体感应式LED照明系统的设计

本文设计了一款基于linearLT3476芯片的智能LED照明系统。该系统可驱动1～32只大功率白光LED,并根据节能的要求,给出了基于热释红外线传感器人体检测触发电路。在设计中充分考虑了大功率LED工作时的散热问题,提出了可使热量快速散失,抑制温度在LED正常工作结温125℃以下,增加大功率白光LED的寿命的散热冷却器。实验和仿真证明,该系统安全可靠,经济节能,使用方便。     

大功率LED热管散热器研究

大功率LED的结点温度过高会降低其发光效率和可靠性,并缩短使用寿命,这也是限制LED光源大规模应用的主要瓶颈。为了解决大功率LED芯片的散热问题,本文提出了一种热管与空气强制对流相结合,并采用蜂窝板作为蓄热结构的热管散热装置,建立了三维模型,采用CFD软件对其进行了数值计算,主要研究了热功率、散热片间距和风压对散热器性能的影响。模拟结果表明该散热器能有效地降低大功率LED结点温度,结点温度随输入功率成线性变化,得出了散热片合理的间距,通过综合考虑散热、风机功耗、稳定性等因素,确定风压的值。