[发明专利]基于LED相对光谱随温度变化的结温测试装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种LED结温测试装置及其方法，更具体地说，涉及一种基于LED相对光谱随温度变化的结温测试装置及其方法。

背景技术

LED(light emitting diode)具有体积小、寿命长、亮度高、节能环保等诸多优点，被认为是最有潜力的第四代照明光源，已被广泛应用于信号指示、显示和通用照明等领域。LED自身的光电色特性与温度密切相关，随着结温的升高，LED的发光效率降低，寿命缩短。因此快速、科学、方便地测量LED结温，尤其是封装好了的LED模块的结温，具有重要意义。

国家标准推荐的LED结温检测方法是正向电压法，另外，相关学者还研究出了峰值波长法、谷值波长法、辐射强度法、蓝白比法等方法。正向电压法被认为是最准确的LED结温测量方法，但对于成品LED灯具而言，由于其灯具外壳材料等的限制，一般很难测量某个LED灯引脚上的压降，这导致正向电压法的应用受到了诸多限制。有人提出了峰值波长法来确定LED的结温，利用峰值波长与结温的对应关系，进而预测LED的有效寿命。这种方法的优点是方便，非接触，但是峰值波长的漂移比较小，引起了难以避免的误差，另外，有些LED峰值波长与结温并无线性关系。蓝白比法是根据荧光粉转换型白色LED蓝白比结温的关系测定结温的，对于非荧光粉转换型LED，该方法就不适用了，另外，对于有些LED，蓝白比与结温也没有线性关系。485nm左右的谷值法是采用荧光粉转换型LED光谱的谷值与结温的线性关系测定结温的，该方法的精度比峰值波长法高。辐射强度法是利用在一定的驱动电流下，LED的辐射强度与结温成线性关系的方法来测定结温的，但是测试时需要准确测量辐射强度，对于某些LED成品灯，准确测量辐射强度比较困难。

经专利检索，中国专利申请号：201210278886.7，申请公布日：2012年12月19日，发明名称为：一种LED结温的测量装置及方法，该申请案提供了一种LED结温的测量装置及方法，主要是通过恒温箱控制LED温度，利用光谱分析系统得出其相对光谱，继而得出不同温度下，小电流驱动的LED结温所对应的相对光谱，选择相对光谱中某个波峰或者波谷强度作为参照，利用小电流驱动时短暂时间下的恒温箱温度近似为此时结温，来进行二者关系的拟合，得出方程，再利用方程及实际工作状态下的相对光谱强度反求出LED结温，该申请案的方法拥有正向电压法的准确性及峰值波长法的不接触测量的特点，在一定程度上为LED结温的高效快速测量及性能表征、优化研究等提供了一套科学的方案，但其不足之处在于：该申请案的测量装置将整个积分球仪置于恒温箱中，使得测试系统性能受到温度影响，引入了温度误差，且该申请案采用10mA的电流为小电流，并不能满足大多数类型的LED灯；另外，该申请案的测试方法中采用波峰或者波谷强度作为表征参数，测试中要求准确测量出峰值、谷值波长，其他波长部分其实没有意义，但事实上，结温的变化对LED的整个光谱均有影响。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有的结温测量方法中准确性与方便性难以达到统一，且测量难度大的不足，提供一种基于LED相对光谱随温度变化的结温测试装置及其方法，采用本发明提供的技术方案，不仅可以使LED结温的测量更加准确、可靠、方便，而且还具有简单、实用、廉价的特点。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种基于LED相对光谱随温度变化的结温测试装置，包括驱动电源、恒温器、灯座、积分球仪、光谱分析仪和电脑，所述的光谱分析仪的一端与积分球仪相连，另一端与电脑相连，所述的驱动电源与灯座相连，所述的灯座的一侧与恒温器相连，另一侧与积分球仪相连，所述的积分球仪与灯座相连的一侧开设有用于引进待测LED灯光的小孔，另一侧开设有与光谱分析仪上的探头相连接的小孔，所述的电脑与驱动电源相连。

更进一步地，所述的驱动电源提供的电流为小于待测LED额定电流5%的小电流。

本发明的一种基于LED相对光谱随温度变化的结温测试方法，其步骤为：

（1）将灯座放置于恒温器上，保持两者良好的热接触，将待测LED安装于灯座上，并保持良好的热接触和电接触，然后将光谱分析仪的探头与积分球仪的一侧连接，积分球仪的另一侧与待测LED相连，将光谱分析仪的输出端与电脑连接，将电脑与驱动电源连接，将驱动电源与灯座连接；