[发明专利]一种LED器件光电热集成的测试系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种LED器件光电热集成的测试系统及方法，用于待测LED器件的光电热集成的测试。

技术背景

固态照明因其具有众多相较于以往照明光源独特的优势，已经用在生活生产的各个领域。

由于照明需要大功率型的光源才能达到照明要求，功率型的固态照明器件，例如，LED器件，因工作电流的增加，产生大量的热，引起LED器件芯片PN结结温变化，造成正向压降变化、色温变化、波长红移、光电转换效率变低，影响LED器件的光度、色度和电气参数。电气参数中的热阻是衡量LED器件光电特性及寿命的重要参数，如何实现快速、准确的测试LED的热阻已成为瞬态热测试的重要一环。

对LED热阻测试的方法主要包括红外热成像法、电学参数法、光谱及光功率法、瞬态热测试法。

红外热成像法只能测量未封装的裸露芯片，无法实现LED器件的无损坏测量，同时红外热成像技术受被测LED器件的光发射率、环境湿度、测试距离等因素的影响，测试误差相对较大；

电学参数法只能实现LED器件结温的平均值以及整体热阻的测试，无法测试各组成部分的热阻，在进行界面热分析方面存在不足，限制了对LED器件热性能的深入分析。

瞬态热测试的方法，可以实现LED器件各部分热阻的非破坏性在线测试。由于当前的在线测试瞬态热阻测试系统，在数据处理过程中采用的功率是测试电路直接施加的加热功率，而没有考虑LED器件发射的光功率，其所测得的瞬态热阻具有一定的误差。

与此同时，目前LED的光学参量和热学参量测试仪器都是分开来的，单个系统不能同时测得LED的光电参数，所以通过光电热集成的瞬态热测试系统，能实现LED器件的光电热参数并行以及精确测量。

 

发明内容

    本发明的目的在于针对已有技术存在的缺陷，提供一种LED器件光电热集成的测试系统及方法，该系统能对瞬态热阻测试，提高对LED器件上热阻测试的精确度。

为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案：

一种LED器件光电热集成的测试系统，该系统包括：计算机(010)、ARM控制电路(020)、光学测试系统(030)、瞬态热学测试系统(040)以及恒温槽(050)，计算机(010)通过信号线(070)分别与ARM控制电路(020)、瞬态热学测试系统(040)连接，ARM控制电路(020)通过信号线(070)分别与瞬态热学测试系统(040)、光学测试系统(030)连接，恒温槽(050)通过信号线(070)分别与光学测试系统(030)、瞬态热学测试系统(040)连接，其特征在于：

上述的计算机(010)，分别用于对所接收或发送来自ARM控制电路(020)和瞬态热学测试系统(040)的数据，进行数据处理，获得恒温槽(050)中待测LED器件(051)的耗散功率，再进行温度冷却曲线测试，通过计算机(010)中软件算法编译获得瞬态热阻值；

上述ARM控制电路(020)，分别用于接收或发送来自计算机(010)、光学测试系统(030)、瞬态热学测试系统(040)的控制信号和数据信号；

上述光学测试系统(030)，用于测试恒温槽(050)中的待测LED器件(051)光功率参数，将接收的光功率参数发送到ARM控制电路(020)；

上述的瞬态热学测试系统(040)，通过信号线(070)分别与计算机(010)、ARM控制电路(020)及恒温槽(050)相连，用于分别接收或发送所测电压信号，实现待测LED器件(051)数据采集； 

上述的恒温槽(050)，用于测量待测LED器件(051)。

所述光学测试系统(030)，包括积分球模块(031)、快速光谱仪模块(032)， 积分球模块(031)用于测试恒温槽(050)中的待测LED器件(051)发射的光功率参数，将接收的光功率参数发送到快速光谱仪模块(032)，快速光谱仪模块(032)用于接收和分析积分球模块(031)发送来恒温槽(050)中的测试待测LED器件(051)的光功率参数，将分析后得到的光功率参数发送至ARM控制电路(020)。

所述的瞬态热学测试系统(040)，包括恒流源控制模块(041)、温度测量模块(042)、数据采集模块(043)和加热及温控模块(044)，恒流源控制模块(041)用于接收ARM控制电路(020)发出的电流控制信号，向恒温槽(050)中的待测LED器件(051)提供工作及加热电流；