[实用新型]一种LED散热模块总热阻测量系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及LED性能测试技术领域，特别是涉及一种LED散热模块总热阻测量方法及测量系统。

背景技术

大功率LED拥有低功耗、长寿命、体积小、响应迅速等一系列显著的性能优势，随着其在多个照明领域的广泛应用，LED灯具已成为一种有望替代白炽灯、荧光灯和卤素灯等传统光源的新型照明产品。由于LED的散热能力可直接影响其性能指标、使用寿命和工作可靠性，因此，LED散热性能的分析至关重要。

在LED散热性能分析中，总热阻数值的大小能客观衡量不同灯具结构及工况下的散热能力，通常被视为一项关键的测量指标。

目前，LED散热性能测量的散热模块为由多颗LED组成的散热模块，其总热阻的测量原理及步骤为：首先，根据LED结温与测试电压间具备良好线性关系的特点，测得同批次的单颗LED的电压温度系数K；然后，在散热模块中选定一颗LED为代表样品，并切断代表样品两端的电路板连线，以假负载连接原有电路，而代表样品则连接测试端口；以相同的电流驱动原有电路和代表样品，并通过电压温度系数K，由LED代表样品工作时的测试电压反推测得其结温数据T_J；达到最终稳态时，由已知的环境温度T_A、LED颗数N和代表样品发热功率Q_single，通过下式计算得到LED芯片至环境间的总热阻值R_J-A：

RJ-A=TJ-TAN·Qsingle=TJ-TAN·η·PE=TJ-TAN·η·VF·IF]]>

式中，LED代表样品的发热功率Q_single近似等于输入电功率P_E(驱动电压V_F和电流I_F的乘积)的0.7-0.9倍，即η=0.7-0.9。

然而，上述方法的实施存在以下缺点：(1)原有电路板连线受到了难以修复的破坏；(2)假负载通常为电阻元件，其工作特性与LED的差异很大，并不能补偿原有电路的变化；(3)LED代表样品仅为一颗，由于稳态温度场并非均匀分布，因此LED代表样品选定位置的不同往往会表现出不同的芯片结温，其仅能代表所处位置的结温情况；(4)单颗LED的发热功率Q_single应等于输入电功率P_E与发光功率P_L的差值，而上述方法单纯地把热功率近似等于电功率的0.7-0.9倍，且具体倍率的设定存在较大的随意性，必然引入较大的测量误差；(5)不能大范围调节环境温度和空气流速等关键影响参数，往往仅限于室温下的自然对流情况，测试条件和所得结果较少，不便进行后续影响趋势的分析；(6)具备总热阻测量能力的实验设备大多属于高值精密设备，使用者需经过长时间培训方能准确操作。