專利名稱：一種led降額曲線的測量系統(tǒng)和測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于半導(dǎo)體光電器件的熱學(xué)性能檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別是LED結(jié)溫與電流降額曲線的測量系統(tǒng)和測量方法。
背景技術(shù)：
LED是英文Light Emitting Diode的縮寫，譯為發(fā)光二極管。截止到目前為，全球商業(yè)化白光LED產(chǎn)品的發(fā)光效率已達(dá)到1501m/W左右，約為熒光燈光效的2倍；而實(shí)驗(yàn)室條件下的白光LED光效更高達(dá)2001m/W左右。壽命可達(dá)5 10萬小時(shí)以上。LED的節(jié)能、環(huán)保、長壽命等卓越品質(zhì)和巨大市場價(jià)值已在全世界范圍內(nèi)獲得廣泛認(rèn)可。盡管LED的電光轉(zhuǎn)換效率很高，但是仍有小部分電能轉(zhuǎn)換為熱能，加上未抽取出的光子在器件內(nèi)部不斷損耗所產(chǎn)生的熱能，都將增高LED器件的結(jié)溫。過高的結(jié)溫會(huì)對(duì)器件的光譜、光功率、壽命和可靠性等參數(shù)產(chǎn)生破壞性影響。因此，實(shí)施有效的熱量管理便成了 LED器件或燈具系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的重要課題，特別是伴隨著LED工作電流和功率的不斷提升。 電流降額曲線正是熱量管理中的一種有效解決方法。電流降額曲線是指，當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，為保證LED的結(jié)溫不超過最大工作結(jié)溫而采取降低正向電流的辦法來實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)溫的控制。將正向電流隨著環(huán)境溫度增加從最大工作電流開始逐漸降低的過程用圖形化曲線來表達(dá)，便形成了電流降額曲線。電流降額曲線是LED器件設(shè)計(jì)、燈具設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)指標(biāo)之一，同時(shí)也是工程應(yīng)用的重要依據(jù)，比如，使用智能芯片為LED在不同環(huán)境溫度下提供準(zhǔn)確、安全的驅(qū)動(dòng)電流。此外，電流降額曲線已成為 LED器件或燈具產(chǎn)品說明書中不可缺少的性能參數(shù)圖譜。所以，選取準(zhǔn)確、高效的測量系統(tǒng)和算法來獲得電流降額曲線具有重要意義。目前，國內(nèi)外尚無一例專利涉及LED電流降額曲線的測量系統(tǒng)和測量方法。此外，需要說明的是，電流降額曲線的測量是以LED結(jié)溫的測量為前提的。進(jìn)一步而言，電流降額曲線是通過對(duì)結(jié)溫與正向電流變化曲線的推導(dǎo)、計(jì)算而來。關(guān)于LED結(jié)溫的測量已有許多文獻(xiàn)和中國專利報(bào)道，常見的方法有①正向電壓的K系數(shù)法；②正向電壓的脈沖定標(biāo)法(文獻(xiàn)Y. Xi, Ε. F. Schubert, Applied Physics Letters, Vol. 85，No. 12，Page :2163 2165 ；中國專利:CN 10170101854A)；③管腳法；④ 電致發(fā)光峰值偏移法；⑤藍(lán)白比法；⑥紅外攝像法等等。其中，方法①、③ ⑤的測試精度較低；方法⑥僅對(duì)LED芯片外露的器件形式有效，對(duì)于一般的封裝器件或燈具則無法實(shí)施測量；方法②的測試精度較高，適用范圍較廣，但是對(duì)于多個(gè)電流強(qiáng)度下的結(jié)溫計(jì)算，該方法顯得較為繁瑣。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中LED結(jié)溫測量存在的不足，以及LED降額曲線測量的空白，本發(fā)明旨在提供一種LED降額曲線的測量系統(tǒng)和測量方法，使其具有高效、準(zhǔn)確、適用范圍廣泛的優(yōu)點(diǎn)。
為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案以如下方式實(shí)現(xiàn)一種LED降額曲線的測量系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，它包括數(shù)字源表、恒溫烤箱、熱電偶、夾具、數(shù)字萬用表、計(jì)算機(jī)以及待測LED。所述待測LED、熱電偶和夾具置于恒溫烤箱內(nèi)， 待測LED和熱電偶置于夾具上的同一位置。使用四線法連接數(shù)字源表和待測LED，使用四線法連接數(shù)字萬用表和熱電偶，四線法為數(shù)字源表的一種連線方式，便于精確測量被測器件兩端的電壓。分別將數(shù)字源表、數(shù)字萬用表、夾具和恒溫烤箱與計(jì)算機(jī)相連接。數(shù)字源表提供驅(qū)動(dòng)待測LED的正向電流并同時(shí)測量正向電壓；恒溫烤箱為待測LED提供穩(wěn)定的環(huán)境溫度；熱電偶用于探測待測LED工作時(shí)其附近位置處的實(shí)際環(huán)境溫度；數(shù)字萬用表用于巡檢熱電偶的阻值大小并得到即時(shí)的環(huán)境溫度；裝有測量軟件的計(jì)算機(jī)是整個(gè)系統(tǒng)的控制中心，負(fù)責(zé)收集、處理相關(guān)數(shù)據(jù)，并向用戶輸出圖形化的降額曲線。在上述測量系統(tǒng)中，所述待測LED為LED芯片或者是經(jīng)過封裝的LED器件、燈具。在上述測量系統(tǒng)中，所述數(shù)字源表具備脈沖直流電源和穩(wěn)恒直流電源的功能，其所產(chǎn)生的單脈沖寬度應(yīng)彡IO-2S,占空比應(yīng)彡0. 1%，電流源誤差應(yīng)彡IO-3A,電壓測量誤差應(yīng) (IO-1V ；所述數(shù)字萬用表的電阻測量誤差應(yīng)< 1Ω ；熱電偶的測量誤差應(yīng)< rc在上述測量系統(tǒng)中，所述恒溫烤箱內(nèi)部安裝溫度探測器對(duì)烘烤溫度進(jìn)行循環(huán)監(jiān)測，并將監(jiān)測溫度輸出到計(jì)算機(jī)。在上述測量系統(tǒng)中，所述夾具是由耐熱溫度范圍為20 150°C的PCB板形成，夾具上設(shè)置多個(gè)器件插槽并裝有具備選址導(dǎo)通功能的輔助電路，并由計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)控制被測器件的選址導(dǎo)通。一種LED降額曲線的測量方法，它使用包括數(shù)字源表、恒溫烤箱、熱電偶、夾具、數(shù)字萬用表、計(jì)算機(jī)以及待測LED，其步驟為①把待測LED和熱電偶安放在夾具上的同一位置，并一起放入恒溫烤箱內(nèi)；使用四線法連接數(shù)字源表和待測LED，使用四線法連接數(shù)字萬用表和熱電偶；并分別將數(shù)字源表、數(shù)字萬用表、夾具和恒溫烤箱與計(jì)算機(jī)相連接；②開啟數(shù)字源表，采用低占空比、短脈沖的直流電源If驅(qū)動(dòng)待測LED，脈沖寬度彡IO-2S,占空比彡0. 1% ；在If 一定的情況下，升高恒溫烤箱溫度到預(yù)設(shè)的數(shù)值點(diǎn)，待熱電偶所測實(shí)際環(huán)境溫度穩(wěn)定后，通過計(jì)算機(jī)采集數(shù)字萬用表測得的數(shù)值；同時(shí)，采集數(shù)字源表測得待測LED的正向電壓，得到一個(gè)正向電壓和環(huán)境溫度的數(shù)據(jù)點(diǎn)；此后，繼續(xù)升高恒溫烤箱到下一個(gè)目標(biāo)溫度，用同樣的方式采集對(duì)應(yīng)的正向電壓和環(huán)境溫度；最后，對(duì)采集到的若干數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行最小二乘法的線性擬合，得到直線方程Vf = KJa+b ；其中，Vf表示待測LED的正向電壓，K1為直線系方程的斜率，為一常數(shù)，Ta為環(huán)境溫度；③將恒溫烤箱加熱到某一溫度值，待熱電偶檢測到的實(shí)際環(huán)境溫度也穩(wěn)定后，仍然用低占空比、短脈沖的直流電源驅(qū)動(dòng)待測LED，但將電流強(qiáng)度If改變?yōu)橐唤M預(yù)設(shè)數(shù)值，采集下一組對(duì)應(yīng)的正向電壓數(shù)值；然后，將這些正向電壓值代入直線方程Vf = KJa+b，得到一組直線方程的截距值b (If)，進(jìn)而得到直線系方程Vf = KJa+b(If)；由于低占空比、短脈沖的直流電源對(duì)待測LED產(chǎn)生的自熱效應(yīng)幾乎可以忽略，故上述直線系方程亦可表示為Vf = K1Vb(If)；其中，Tj表示待測LED的結(jié)溫；④將恒溫烤箱溫度設(shè)定為某固定值，待熱電偶檢測到的環(huán)境溫度Ta也穩(wěn)定后，使用電流強(qiáng)度If的穩(wěn)恒直流電源驅(qū)動(dòng)待測LED ；待待測LED達(dá)到穩(wěn)定的熱平衡狀態(tài)后，采集待測LED的正向電壓Vf數(shù)值，并將該數(shù)值代入直線系方程Vf = KJj+b (If)確定此種情況下待測LED的結(jié)溫Tj ；此后，改變If大小，獲得待測LED結(jié)溫Tj隨If變化的數(shù)據(jù)點(diǎn)，對(duì)數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行最小二乘法的線性擬合，得到直線方程L = K2If+Ta ；其中，K2為直線系方程的斜率，為
一常數(shù)；⑤改變環(huán)境溫度Ta為一組固定值，直線方程L = K2If+Ta變?yōu)橹本€系方程Tj = K2If+Ta ；⑥根據(jù)待測LED正常工作狀態(tài)下允許的最大正向電流If_max和最高結(jié)溫IVmax， 通過直線系方程Tj = K2If+Ta求解出現(xiàn)電流降額曲線拐點(diǎn)的環(huán)境溫度Ta_tum，即Ta_tum = Τ. -KJf ·
1 j—max，⑦最后，根據(jù)降額曲線在電流降低階段的起點(diǎn)和終點(diǎn)位置坐標(biāo)(If_max，Ta_turn)和 (o，Tj-max)計(jì)算得到電流降低的直線方程為If= ("1/K2) (Ta-IVmax)；通過計(jì)算機(jī)技術(shù)便可輸出圖形化的LED降額曲線。特別地，本發(fā)明提供了相應(yīng)的測試方法，并結(jié)合測試方法給出了算法流程，以此作為測試系統(tǒng)軟件的編程依據(jù)。本發(fā)明所采用的測量系統(tǒng)與實(shí)施方案簡化了測量過程，同時(shí)兼顧了測量模塊的精度。而且，本發(fā)明采用計(jì)算機(jī)整合各組成部分，自動(dòng)控制測量過程的實(shí)施，利用相關(guān)算法對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，最后將測量結(jié)果以圖形化軟件界面的方式輸出。因此，本發(fā)明具有簡便、高效、準(zhǔn)確、適用性廣的特點(diǎn)。下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。


圖1為本發(fā)明測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明測量方法的流程圖；圖3為本發(fā)明測量方法的直線系方程Vf = K1Vb(If)的關(guān)系圖；圖4為本發(fā)明測量方法的直線系方程L = K2If+Ta的關(guān)系圖；圖5為本發(fā)明測量方法的直線方程If = ("1/K2) (Ta-IVmax)的關(guān)系圖。
具體實(shí)施例方式參看圖1，本發(fā)明測量系統(tǒng)包括數(shù)字源表1、恒溫烤箱2、熱電偶5、夾具4、數(shù)字萬用表6、計(jì)算機(jī)7以及采用LED芯片或者是經(jīng)過封裝的LED器件、燈具的待測LED3。待測LED3、 熱電偶5和夾具4置于恒溫烤箱2內(nèi)，待測LED3和熱電偶5置于夾具4上的同一位置。使用四線法連接數(shù)字源表1和待測LED3，使用四線法連接數(shù)字萬用表6和熱電偶5，分別將數(shù)字源表1、數(shù)字萬用表6、夾具4和恒溫烤箱2與計(jì)算機(jī)7相連接。數(shù)字源表1提供驅(qū)動(dòng)待測LED3的正向電流并同時(shí)測量正向電壓，數(shù)字源表1具備脈沖直流電源和穩(wěn)恒直流電源的功能，其所產(chǎn)生的單脈沖寬度應(yīng)≤IO-2S,占空比應(yīng)≤0. 1%，電流源誤差應(yīng)≤IO-3A,電壓測量誤差應(yīng)≤IO-1V0恒溫烤箱2為待測LED3提供穩(wěn)定的環(huán)境溫度，它內(nèi)部安裝溫度探測器對(duì)烘烤溫度進(jìn)行循環(huán)監(jiān)測，并將監(jiān)測溫度輸出到計(jì)算機(jī)7。熱電偶5用于探測待測LED3工作時(shí)其附近位置處的實(shí)際環(huán)境溫度。數(shù)字萬用表6用于巡檢熱電偶5的阻值大小并得到即時(shí)的環(huán)境溫度，它的電阻測量誤差應(yīng)≤1 Ω。熱電偶5的測量誤差應(yīng)≤1°C。裝有測量軟件的計(jì)算機(jī)7是整個(gè)系統(tǒng)的控制中心，負(fù)責(zé)收集、處理相關(guān)數(shù)據(jù)，并向用戶輸出圖形化的降額曲線。夾具4是由耐熱溫度范圍為20 150°C的PCB板形成，夾具4上設(shè)置多個(gè)器件插槽， 并裝有具備選址導(dǎo)通功能的輔助電路。本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)例說明如下數(shù)字源表1 選用 Keithley Sourcemeter ^OlA,恒溫烤箱 2 選用 ESPEC PC200，鉬合金熱電偶5選擇型號(hào)PtlOO，數(shù)字萬用表6選用Keithley Multimeter 2000，待測LED3
為GaN基藍(lán)光二極管。參看圖2，在上述選型下的測量系統(tǒng)將按照下述測量方法實(shí)施①把待測LED3和熱電偶5安放在夾具4上的同一位置，并一起放入恒溫烤箱2內(nèi)； 使用四線法連接數(shù)字源表1和待測LED3，使用四線法連接數(shù)字萬用表6和熱電偶5 ；并分別將數(shù)字源表1、數(shù)字萬用表6、夾具4和恒溫烤箱2與計(jì)算機(jī)7相連接，計(jì)算機(jī)7選址導(dǎo)通待測 LED3。②開啟數(shù)字源表1，采用低占空比、短脈沖的直流電源驅(qū)動(dòng)待測LED3，電流強(qiáng)度設(shè)定為50mA，脈沖寬度為10_4s，占空比為0.05%。將恒溫烤箱2溫度從室溫23°C升高到 120°C，升溫步長為20°C。待測LED3的實(shí)際環(huán)境溫度通過計(jì)算機(jī)7采集數(shù)字萬用表6獲得， 采集數(shù)據(jù)之前，應(yīng)確保實(shí)際的環(huán)境溫度保持穩(wěn)定。這樣便得到一組正向電壓和環(huán)境溫度的數(shù)據(jù)點(diǎn)，如圖3中所示的離散點(diǎn)。最后，對(duì)采集到的若干數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行最小二乘法的線性擬合，得到直線方程Vf = 2. 39*Ta+b，Vf的單位是mV。③讓恒溫烤箱2加熱到60°C，待熱電偶5檢測到的實(shí)際環(huán)境溫度在60°C附近穩(wěn)定后，仍然用脈沖寬度為10_4s，占空比為0. 05%的直流電源驅(qū)動(dòng)待測LED3，并采集下將 If改變?yōu)?0，40，60，80，IOOmA后的一組正向電壓。將這些正向電壓值代入直線方程Vf = 2. 39*Ta+b，得到一組直線方程的截距值b (If)，進(jìn)而得到直線系方程Vf = 2. 39*Ta+b(If)，在圖3中展示出了這些方程所表示的直線。由于低占空比、短脈沖的直流電源對(duì)待測LED3產(chǎn)生的“自熱效應(yīng)”幾乎可以忽略，因此，上述直線系方程亦可表示為Vf = 2. 39*Tj+b(If)。④將恒溫烤箱2冷卻至室溫，待熱電偶5檢測到的環(huán)境溫度穩(wěn)定在室溫后，分別使用電流強(qiáng)度為10，20，40，50，60，80，IOOmA的穩(wěn)恒直流電源驅(qū)動(dòng)待測LED3。待待測LED3工作達(dá)到穩(wěn)定熱平衡狀態(tài)后，分別采集下它的一系列正向電壓Vf數(shù)值，并將這些數(shù)值代入直線系方程Vf = 2. 39*Ta+b (If)，確定此種情況下待測LED3的一組結(jié)溫T」。最后對(duì)數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行最小二乘法的線性擬合，得到直線方程Tj = 0. 94*If+Ta。⑤改變環(huán)境溫度Ta為30，40，50，60，70°C，直線方程Tj = 0. 94*If+Ta變?yōu)橹本€系方程Tj = 0. 94*If+Ta，具體如圖4所示。⑥設(shè)定待測LED3正常工作狀態(tài)下允許的最大正向電流If_max = 50mA和最高結(jié)溫 IVmax = 90°C，通過直線系方程！^ = 0. 94*If+Ta，求解出現(xiàn)電流降額曲線拐點(diǎn)的環(huán)境溫度 Ta_tum = 43.6°C，如圖 4 所示。⑦最后，根據(jù)降額曲線在電流降低階段的起點(diǎn)和終點(diǎn)位置坐標(biāo)(50mA，43. 6°C )和 (0mA,90°C )計(jì)算得到電流降低階段的直線方程為If = -1. 06*(Ta-90)，降額曲線的形態(tài)如圖5所示。以上只是公開了本發(fā)明的示范性實(shí)施例。對(duì)于本領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)人員依據(jù)本發(fā)明實(shí)例的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上所做的改變之處，也均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種LED降額曲線的測量系統(tǒng)，其特征在于，它包括數(shù)字源表(1)、恒溫烤箱O)、熱電偶(5)、夾具G)、數(shù)字萬用表(6)、計(jì)算機(jī)(7)以及待測LED(3)，所述待測LED(3)、熱電偶 (5)和夾具(4)置于恒溫烤箱O)內(nèi)，待測LED(3)和熱電偶(5)置于夾具(4)上的同一位置，使用四線法連接數(shù)字源表(1)和待測LED03)，使用四線法連接數(shù)字萬用表(6)和熱電偶(5)，分別將數(shù)字源表(1)、數(shù)字萬用表(6)、夾具(4)和恒溫烤箱(2)與計(jì)算機(jī)(7)相連接，數(shù)字源表⑴提供驅(qū)動(dòng)待測LED(3)的正向電流并同時(shí)測量正向電壓；恒溫烤箱(2)為待測LEDC3)提供穩(wěn)定的環(huán)境溫度；熱電偶( 用于探測待測LEDC3)工作時(shí)其附近位置處的實(shí)際環(huán)境溫度；數(shù)字萬用表(6)用于巡檢熱電偶(5)的阻值大小并得到即時(shí)的環(huán)境溫度； 裝有測量軟件的計(jì)算機(jī)(7)是整個(gè)系統(tǒng)的控制中心，負(fù)責(zé)收集、處理相關(guān)數(shù)據(jù)，并向用戶輸出圖形化的降額曲線。
2.按照權(quán)利要求1所述的測量系統(tǒng)，其特征在于，所述待測LED(3)為LED芯片或者是經(jīng)過封裝的LED器件、燈具。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的測量系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)字源表(1)具備脈沖直流電源和穩(wěn)恒直流電源的功能，其所產(chǎn)生的單脈沖寬度應(yīng)彡IO-2S,占空比應(yīng)彡0. 1%，電流源誤差應(yīng)彡IO-3A,電壓測量誤差應(yīng)彡KT1V ；所述數(shù)字萬用表(6)的電阻測量誤差應(yīng)彡1 Ω ； 熱電偶(5)的測量誤差應(yīng)彡1°C。
4.按照權(quán)利要求3所述的測量系統(tǒng)，其特征在于，所述恒溫烤箱(2)內(nèi)部安裝溫度探測器對(duì)烘烤溫度進(jìn)行循環(huán)監(jiān)測，并將監(jiān)測溫度輸出到計(jì)算機(jī)(7)。
5.按照權(quán)利要求4所述的測量系統(tǒng)，其特征在于，所述夾具(4)是由耐熱溫度范圍為 20 150°C的PCB板形成，夾具(4)上設(shè)置多個(gè)器件插槽并裝有具備選址導(dǎo)通功能的輔助電路，并由計(jì)算機(jī)(7)負(fù)責(zé)控制被測器件的選址導(dǎo)通。
6.一種LED降額曲線的測量方法，它使用包括數(shù)字源表(1)、恒溫烤箱O)、熱電偶 (5)、夾具(4)、數(shù)字萬用表(6)、計(jì)算機(jī)(7)以及待測LED (3)，其步驟為①把待測LEDC3)和熱電偶( 安放在夾具(4)上的同一位置，并一起放入恒溫烤箱 (2)內(nèi)；使用四線法連接數(shù)字源表⑴和待測LED (3)，使用四線法連接數(shù)字萬用表(6)和熱電偶(5)；并分別將數(shù)字源表(1)、數(shù)字萬用表(6)、夾具(4)和恒溫烤箱O)與計(jì)算機(jī)(7) 相連接；計(jì)算機(jī)(7)選址導(dǎo)通待測LED (3)；②開啟數(shù)字源表(1)，采用低占空比、短脈沖的直流電源If驅(qū)動(dòng)待測LEDC3)，脈沖寬度彡IO-2S,占空比彡0. 1% ；在If 一定的情況下，升高恒溫烤箱(2)溫度到預(yù)設(shè)的數(shù)值點(diǎn)， 待熱電偶( 所測實(shí)際環(huán)境溫度穩(wěn)定后，通過計(jì)算機(jī)(7)采集數(shù)字萬用表(6)測得的數(shù)值； 同時(shí)，采集數(shù)字源表(1)測得待測LED(3)的正向電壓，得到一個(gè)正向電壓和環(huán)境溫度的數(shù)據(jù)點(diǎn)；此后，繼續(xù)升高恒溫烤箱O)到下一個(gè)目標(biāo)溫度，用同樣的方式采集對(duì)應(yīng)的正向電壓和環(huán)境溫度；最后，對(duì)采集到的若干數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行最小二乘法的線性擬合，得到直線方程Vf = KJa+b;其中，、表示待測LED(3)的正向電壓，K1為直線系方程的斜率，為一常數(shù)，Ta為環(huán)境溫度；③將恒溫烤箱(2)加熱到某一溫度值，待熱電偶(5)檢測到的實(shí)際環(huán)境溫度也穩(wěn)定后，仍然用低占空比、短脈沖的直流電源驅(qū)動(dòng)待測LED C3)，但將電流強(qiáng)度If改變?yōu)橐唤M預(yù)設(shè)數(shù)值，并采集下一組對(duì)應(yīng)的正向電壓數(shù)值；然后，將這些正向電壓值代入直線方程Vf = KJa+b，得到一組直線方程的截距值b (If)，進(jìn)而得到直線系方程Vf = KJa+b (If)；由于低占空比、短脈沖的直流電源對(duì)待測LED(3)產(chǎn)生的自熱效應(yīng)幾乎可以忽略，因此，上述直線系方程亦可表示為Vf = KJj+b (If)；其中，Tj表示待測LED (3)的結(jié)溫；④將恒溫烤箱( 溫度設(shè)定為某固定值，待熱電偶( 檢測到的環(huán)境溫度Ta也穩(wěn)定后， 使用電流強(qiáng)度為If的穩(wěn)恒直流電源驅(qū)動(dòng)待測LED (3)；待待測LEDC3)達(dá)到穩(wěn)定熱平衡狀態(tài)后，采集待測LED⑶的正向電壓Vf數(shù)值，并將該數(shù)值代入直線系方程Vf = K1Tfb(If)確定此種情況下待測LED (3)的結(jié)溫& ；此后，改變If大小，獲得待測LED (3)結(jié)溫L隨If變化的數(shù)據(jù)點(diǎn)，對(duì)數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行最小二乘法的線性擬合，得到直線方程L = K2If+Ta ；其中，K2為直線系方程的斜率，為一常數(shù)；⑤改變環(huán)境溫度Ta為一組固定值，直線方程L= 1(21彳1；變?yōu)橹本€系方程L = K2If+Ta ；⑥根據(jù)待測LED(3)正常工作狀態(tài)下允許的最大正向電流If_max和最高結(jié)溫IVmax， 通過直線系方程Tj = K2If+Ta求解出現(xiàn)電流降額曲線拐點(diǎn)的環(huán)境溫度Ta_tum，即 ⑦最后，根據(jù)降額曲線在電流降低階段的起點(diǎn)和終點(diǎn)位置坐標(biāo)(If-max，Ta_tum)和(0， 計(jì)算得到電流降低的直線方程為If = (-1/IQ (Ta-IVmax)；通過計(jì)算機(jī)技術(shù)便可輸出圖形化的LED降額曲線。
全文摘要
一種LED降額曲線的測量系統(tǒng)和測量方法，屬于半導(dǎo)體光電器件的熱學(xué)性能檢測技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的待測LED、熱電偶和夾具置于恒溫烤箱內(nèi)，待測LED和熱電偶置于夾具上的同一位置。連接數(shù)字源表和待測LED，連接數(shù)字萬用表和熱電偶。分別將數(shù)字源表、數(shù)字萬用表、夾具和恒溫烤箱與計(jì)算機(jī)相連接。數(shù)字源表提供驅(qū)動(dòng)待測LED的正向電流；恒溫烤箱提供穩(wěn)定的環(huán)境溫度；熱電偶用于探測待測LED附近的實(shí)際環(huán)境溫度；數(shù)字萬用表用于巡檢熱電偶的阻值大??；計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)收集、處理相關(guān)數(shù)據(jù)，并向用戶輸出圖形化的降額曲線。同現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有高效、準(zhǔn)確、適用范圍廣泛的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01K7/02GK102565654SQ201010622188
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者馬亮 申請(qǐng)人:同方光電科技有限公司