[发明专利]半导体照明产品散热性能检测装置及其检测方法

说明书

技术领域

本发明属于照明产品检测领域，尤其涉及一种半导体照明产品散热性能检测装置及其检测方法。

背景技术

白光LED(Light Emitting Diode)，白光发光二极管，简称白光LED，是一种能够将电能转化为白光的半导体器件。白光LED光源的特点是：LED使用低压电源，供电电压为6-24v，即可获得足够高的亮度；LED消耗的能量较同光效的白炽灯减少80％，发光相应速度快，高频特性好，能显示脉冲信息；体积小，发光面形状分为圆形、长方形等，并且有多种规格，所以可以制成各种形状的器件；防震动及抗冲击性能好，功耗低，发热量少，耗电量小，寿命长。由于LED的PN结工作在正向导通状态，本身功耗低，只要加以必要的限流措施，即可长期使用；对环境污染小，无有害金属汞。

从上个世纪60年代LED诞生以来，LED从红光LED、绿光LED，一路开发到蓝光、白光LED。凭借着有省电、长寿命、开关速度快等优点，以LED为光源的半导体照明技术广泛应用于各个领域。它是本世纪最具有发展前景的新兴高技术领域之一。作为新型高效固态光源，半导体照明光源具有节能、安全、绿色环保、长寿命、色彩丰富和微型化等显著的优点，这将成为继白炽灯、荧光灯之后的又一次标志性的飞跃，是世界照明工业的新的革命。

半导体照明主要指LED的光色照明(景观照明和装饰照明)、专用普通照明、安全照明、特种照明和普通照明光源以及应用太阳能的LED照明产品，其市场潜力巨大。

半导体照明与传统意义上的白炽灯、荧光灯、高压钠灯等在原理上、结构上、组合上具有根本性的区别，因此，在半导体照明产品的设计、标准制定的问题上要充分考虑半导体照明产品的基础结构、封装形式、散热方式、可靠性等特点，通过制定或修订标准对产品设计和工程方案进行规范，从而引导半导体照明产品有序、规范、标准地进入市场。

半导体照明产品的一个突出问题是散热问题，特别多芯片封装或光源模组集成灯具的散热问题。据有关资料统计，大约70％的故障是由于散热问题造成的。根据电子系统的可靠性分析经验，工作温度每升高10℃，可靠性就会降为原来的一半，由此可以看出，散热问题严重的制约着半导体照明产品质量。因此，半导体照明产品散热性能检测成为半导体照明产品质量分析，产品筛选，研发设计改造以及标准化体系建立过程中的重要环节。

面对以上问题，当前并没有系统、规范、公认的检测方法。目前，国内外没有系统的半导体照明产品热性能检测标准及检测装置，国内外该方面的专利几乎为零。例如美国应用材料股份有限公司的欧勒格·V·塞雷布里安诺夫等人发表的发明专利“灯故障检测装置”，提出了用于检测半导体衬底热处理的灯组中的灯故障的方法；朱德忠等人发表的发明专利“新型的LED车灯配光板的热测试方法”，提出根据LED结温与正向电压的关系测定配光板热性能。

以上是目前半导体照明产品热性能检测的现状，通过目前的方法和专利并不能系统有效得到半导体照明产品散热性能，且在不同结构产品之间无法进行热性能比较，这些都严重限制了半导体照明产品的研发、制造和产业化发展。

发明内容

针对现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种半导体照明产品散热性能检测装置及其检测方法，本发明所提出的装置能够解决不同规格照明产品热特性的分析比较及综合评价。本发明的构成思路是对于不同结构的半导体照明产品以光源模组为测量基点针对灯具散热器的多个环节进行热性能参数测量，再将测试参数进行标准灯具模型归一化等效变换，进行热特性分析。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种半导体照明产品散热性能检测装置，其包括中央监控及处理计算机和分别与中央监控及处理计算机连接的快速辐射功率测试仪、电参数发生及测量仪、温度探测器、变环境测试积分球、参数分析及等效变换模块；

物理特性参数输入模块用于采集导体照明产品的物理特性参数；

快速辐射功率测试仪用于采集半导体照明产品的辐射量数据；

电参数发生及测量仪用于向半导体照明产品提供所需的电功率，同时测量半导体照明产品的工作过程中的交流及直流电参数；

温度探测器用于探测半导体照明产品内、外部测试基点的温度；

变环境测试积分球用于产生半导体照明产品所需的环境的温度；

中央监控及处理计算机接收上述功率数据、电信号、温度信号及环境参数；

参数分析及等效变换模块用于将半导体照明产品光电特性及物理特性进行归一化变换，推算出等效数学模型状态下的工作参数，中央监控及处理计算机根据该工作参数输出测试数据、曲线及综合分析报告。