[发明专利]一种无冷板的大功率LED器件固晶层散热性能快速评估方法

摘要

本发明涉及一种无冷板的大功率LED器件固晶层散热性能快速评估方法，包括以下步骤1)将器件放置于恒温装置，并通入正向电流，依次改变恒温装置的温度，待热平衡后，记录每个温度下器件两端的正向电压，利用电压‑温度关系曲线得到K系数；2)搭建用于测量结到空气瞬态电压的测试系统；3)利用测试系统测得瞬态电压参数，并根据测得的K系数得到器件的瞬态结温响应；4)对瞬态结温进行等效数学变换，获得时间常数谱；5)对时间常数谱进行分析，提取表征固晶层的特征参数以实现其散热性能的评估。本方法利用静止空气中LED器件瞬态结温响应得到的时间常数谱进行固晶层的散热性能评估，无需将器件人工贴附于任何散热器或者控温冷板，操作简单、省时，且待测器件重复使用时无需清洗。

主权项

一种无冷板的大功率LED器件固晶层散热性能快速评估方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤10：将LED器件放置于恒温装置，并通入小的正向电流，依次改变恒温装置的温度，待热平衡后，记录每个温度下器件两端的正向电压，利用电压‑温度关系曲线得到K系数；步骤20：搭建用于测量结到空气瞬态电压的测试系统；步骤30：利用所述测试系统测得瞬态电压参数，并根据测得的K系数得到器件的瞬态结温响应；步骤40：对瞬态结温进行等效数学变换，获得时间常数谱；步骤50：对时间常数谱进行分析，提取表征固晶层散热性能的特征参数；所述步骤20包括：步骤201：提供恒流模块、高速开关模块、静止空气箱、数据采集模块和计算机；步骤202：以计算机为中心，分别连接并控制恒流模块、高速开关模块和数据采集模块；恒流模块接收计算机控制信号，其输出到大功率LED器件的加热电流或者测试电流，受到与之相连的高速开关模组控制；高速开关模组的状态由计算机决定；数据采集模块输入端连接大功率LED器件，采集器件两端的电压信号，并将结果输出至计算机；大功率LED器件置于静止空气箱中；所述步骤30包括：步骤301：计算机控制恒流模块和高速开关模块向大功率LED器件输出加热电流，达到热平衡后，控制恒流模块和高速开关模块切换至测试电流，同时控制数据采集模块对大功率LED器件进行一段时间内的电压参数采集；步骤302：根据测得的K系数和电压参数Vj(t)，根据公式得到器件的瞬态结温响应ΔTj(t)：ΔTj(t)＝K·[Vj(t)‑Vj(∞)]其中，Vj(∞)为切换至测试电流热平衡后的电压值；时间常数谱中固晶层对应的峰值为第二峰值，从第二峰值中提取峰值幅值R2，将固晶层的峰值幅值R2与设定的阈值进行比较，利用它们的差异性实现固晶层的散热性能评估；阈值通过以下方法进行设定：A、正常LED器件测试得到的固晶层的峰值幅值；B、同型号的批次LED器件测得的固晶层幅值通过3σ准则确定。