[发明专利]一种灯具内LED正向电压与结温的关系曲线的测量方法

说明书

技术领域

本实用新型涉及照明灯具领域，具体涉及一种灯具内LED正向电压与结温的关系曲线的测量方法。

背景技术

LED应用到照明灯具中时，因为LED的使用寿命普遍很长，约几万小时，所以要测量采用LED的照明灯具的光衰减和寿命，按照美国DOE的LM80要求往往要化300天以上的时间(6000h)，但是如果能准确测量出灯具内LED的PN结结温和PN结到散热器某一指定点的热阻这两个定量的指标，就不仅能衡量采用LED的灯具散热特性的优劣，还能定性地知道各种采用LED的同类灯具的使用寿命，另外还能得知LED灯具的光效和其他光参数的测量值是在什么结温条件下测得的，并且能得出灯具中功率型LED热沉上的某一点(参考温度点)与结温之间的函数关系，从而指导企业正确标出热沉参考点的温度限值。但是由于LED安装入灯具中后，用传统的接触法和热辐射法是无法测量其PN结结温的。如果不能准确地测量出灯具内LED的PN结的结温，按R_AB＝[(T_A-T_B)/P_AB]公式也不能计算出灯具内LED的PN结到热沉散热器或外壳上任一指定点的热阻。

发明内容：

本发明提供一种生成灯具内LED正向电压与结温的关系曲线的测量方法，利用该关系曲线可以比较正确地测量灯具内LED实际工作结温和热阻。

为了实现这一目的，本发明的方案如下：一种灯具内LED正向电压与结温的关系曲线的测量方法，包括以下步骤：A、将灯具内LED矩阵中间的某一串联LED组中处于中间部位的一颗LED作为被测LED，在该LED的热沉处设置热电隅，在某一测量电流下生成被测LED的正向电压降与测量时间的关系曲线，得到单位测量时间内正向电压降的下降量；B、把LED灯具放入加热箱内，对LED灯具实施阶梯式升温，在不同的阶梯温度下测量被测LED的正向电压降，根据LED的热沉上粘上的热电偶反映的温度值，在每一不同的温度阶梯的保温段即将结束时，测量被测LED的正向电压降，并利用上述步骤A中单位测量时间内正向电压降的下降量和实际测量时间修正每一不同的温度阶梯被测LED的正向电压降数值，从而生成被测LED正向电压与结温的关系曲线即Vf-TJ关系曲线。本方法还包括步骤C、完成上述被测LED正向电压与结温的关系曲线的标定后，把LED灯具从加热箱内取出，放入防风罩内进行热试验，当LED的热沉上粘上的热电偶反映的温度值达到热平衡，即每小时内温度变化小于1℃时，计算出被测LED在断开工作电流瞬间的正向电压降，并根据被测LED在断开工作电流瞬间的正向电压降和利用上述正向电压降与结温的关系曲线查出被测LED的结温值；步骤D、按热阻R_AB＝(T_fR-T_B)/P公式计算出被测LED的热阻值，其中T_fR为断开工作电流瞬间的被测LED的结温值，T_B为这一时刻热沉上热电偶的实际测量温度值或者LED灯具中散热器或灯具外壳的实际测量温度值，P为测热阻时被测LED的加热功率。

根据本发明的一个实施例，将灯具内LED矩阵中的某一串联LED组中处于中间部位的一颗LED断开作为被测LED，该被测LED通过切换开关分别与上述串联LED组中断开处或者恒流源连接，当被测LED与上述串联LED组中断开处连接时为工作位置，当被测LED与恒流源连接时为测量位置，并在被测LED的热沉上设置一个热电偶。

步骤A中，使灯具在25℃±2℃的环境下放置6～8小时，把切换开关调到测量位置，给该被测LED通上测量电流，测量电流根据被测LED体积的大小，在1mA～50mA范围中选择，通电测量时间为0.01S～0.5S，连续在这时间段测量该被测LED的正向电压降可得出正向电压下降量和测量时间的关系曲线；B、把LED灯具放入加热箱内，根据LED的热沉上粘上的热电偶反映的温度值，对灯具进行阶梯式加温和恒温来测量不同温度下的正向电压降，每次升温一段时间后，保持一段恒温时间，在每一个恒温时间结束前测量被测LED的正向电压降，当被测LED正向电压降趋向稳定时，LED的结温也趋向稳定，给该被测LED输入一个测量电流，测量出被测LED在这一设定温度下的正向电压降，并利用上述步骤A中单位测量时间内正向电压降的下降量和实际测量时间的关系曲线来修正被测LED的正向电压降；完成上述所有设定点温度条件下被测LED正向电压降的测量、修正和设定点温度的测量后，然后生成被测LED正向电压与结温的关系曲线。