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LED照明产品检测缺陷与改善对策
摘要：传统 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,也有在一定条件下,热平衡后测量法,但这些方法测量条件与结果与LED 进入照明器具内实际工作情况都相差甚带宽度移动技术来测量结温,这一方法对光谱测试仪器分辨精度要求较高,发光峰位精度测定难度较大,而光谱峰位移1 纳米误差变化就对应着测量结温约30 度变化,所以测量精度与重复性都比拟低。
4)向列型液晶热成像技术,对仪器分辨率要求高,只能测量未封装单个裸芯片,不能测量封装后LED。
5)利用二极管 PN 结电压与结温Vf-TJ 关系曲线,来测量LED 结温。
从上述介绍各种 LED 结温测量方法可看出,采用监视二极管PN 结电压变化来推算结温方法最具有可行性并且测量精度也最高,所以在很多集成IC 电路中,为了检测IC 芯片工作结温,往往会刻出或值入1 个或几个二极管,通过测量其正向电压降变化来到达测量芯片结温目。
(2)目前国际上较先进Vf—TJ 测量方法
目前国际上先进 Vf—TJ 测量方法是把被测LED 连上引出线放入在硅油缸内,随后加热硅油缸使硅油温度到达140℃左右,随后让缸内硅油自然冷却,只要冷却时硅油温度下降速度足够慢,就可以认为LED 结温与LED 热沉温度是根本一致,在此过程中,根据所测硅油温度,每下降2℃～10℃时瞬时给LED 输入规定电流脉冲,并测量其在这一温度下正向电压降,把这一测量点温度与正向电压降导入到电脑软件数据库,从140℃左右开场,随温度下降,每下降一个设定等分温度测量一次热沉温度与正向电压降,一直测量到
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25℃左右,当完成这一组测量数据并导入到电脑软件数据库后,由软件产生一个Vf—TJ 曲线。这一方法属于在温度下降时测量方法,对于测量来说是可行,但是因为试验室环境温度是衡定(一般为25℃),而硅油缸油温是从高到低下降,这就造成当硅油缸油温较高时,因为与试验室环境温度温差大而使冷却速度较快,为了保证测量准确性采用了适当措施使硅油缸在温度较高时温度下降不致于太快,但当硅油缸温度较低时,因为与室温温差太小而使冷却速度太慢,这大大延长了这一检测过程测量时间。因为上述原因,这一温度下降时测量方法在标定Vf—TJ 过程是不可能短,(大约需4～5 小时),否那么将产生明显测量误差。另外,这种检测装置油缸是固定,要测量第二组,时间很慢。还有上述加热装置是在硅油缸外面底部,加热与控温以及测量温度都存在明显滞后,这也造成这一方法测量结温准确性比拟差。 广西LED·广西LED论坛·广西LED
(3)新Vf—TJ 检测方法
本机构创造检测方法是采用温度上升时测量方法,采用电脑设定PID(积分、微分加上加热与不加热时间比例控制)方法来加热与控制硅油缸温度,即在硅油缸加热起始段,加热时间与不加热时间比例是很小,并且可调,使硅油缸温度上升速率能保证LED 结温、热沉与硅油温度一致性,随着硅油温度逐步上升,与室温温差也随之加大,此时PID 加热与控温系统会自动加大加热时间与不加热时间比例,(实际加大了单位时间内加热功率)所以能保证硅油缸内硅油温度上升速率始终保持在设定速率上,不会因为硅油温度与环境温度差异不同而发生油温上升速率不同。可以设定让硅油衡温在应用温度范围任一温度值上,也可以实现
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℃/分钟～2℃/分钟升温速率。
在每次升温阶段后,具有一个衡温控制阶段,即升温阶段与衡温阶段形成了阶梯式控温曲线。随着温度阶梯式上升,测量正向电压可以设定成每上升℃测量一次,并且可以以℃间隔,可逐步调整到每上升10℃测量一次。为了保证控温以及测量温度及时性,采用内置式加热,另外又为了保证硅油缸内油温一致性,在油缸底部加有一个磁性感应搅拌条,利用外部电机转动并通过磁感应带动这一搅拌磁条在油缸内转动,这一转动速度可调,从而保证了油缸内硅油温差保持在℃范围内。本测量装置因为硅油温度上升速率几乎一致,并且实行阶梯式升温与控温,从而能保证在合理温度上升速率条件下得到准确检测结果,并且检测时间(从25℃到140℃ 个小时左右)能明显低于目前国际上已有检测装置测量时间。目前国际上已有检测装置是单硅油缸构造,本测量装置采用双硅油缸构造,当完成一组样品测量后,更换一个硅油缸可立刻开场第二组LED 检测。本测量装置在每一个测量温度点测得温度与LED 正向电压降后,导入到数据库并由编制软件生成Vf—TJ 曲线。
(4)照明LED 结温测量及利用Vf—TJ 关系曲线指导光、色、电参数测量
得到被测 LED Vf—TJ 曲线后,最重要是用于定结温条件下光、色、电参数测量。检测系统见图1。把被测LED 固定到带控温/恒温基座积分球内,给LED 通以工作电流,给LED 燃点1