[发明专利]具有内建温度检测的LED组件的热测试方法及测试系统

摘要

本发明公开一种具有内建温度检测的LED组件的热测试方法及测试系统。本发明在对LED多芯片组件进行设计时，通过建立各节点的热平衡方程，并使用一种改进的遗传算法对每个芯片在组件上的位置进行优化，找出合适的布局，以降低组件的最大温度；同时在组件中设计多个热传感器，并把它们分别放置在组件中瞬态温度较高的区域，以检测组件内部的温度变化情况；设计与热传感器连接的具有热控制功能的LED组件的驱动电路，当组件的温度超过了所给定的最大值时，则对组件的供电进行调整，使得组件的温度得到降低。本发明能根据组件的温度情况来自适应地调节供给电流大小，使组件的温度维持在正常范围内，从而避免温度过高对LED的严重影响。

主权项

一种具有内建温度检测的LED组件的热测试方法，其特征在于包括如下步骤：(1)LED组件的布局优化：对一种给定初始结构的LED组件，通过建立各节点的热平衡方程，并使用一种改进的遗传算法对每个芯片在LED组件上所处的位置进行优化，找出合适的布局，以降低LED组件的最大温度；(2)内建热传感器的设计：对经过步骤(1)布局优化后的LED组件进行计算，计算LED组件每个节点位置的瞬态温度，得到瞬态温度较高的节点；在LED组件中设计若干个热传感器，并把它们分别放置在LED组件中瞬态温度较高的节点区域，以检测LED组件内部的温度变化情况；(3)LED组件温度的自适应调节：设计具有热控制功能的LED组件的驱动电路，其中，将步骤(2)中的热传感器与驱动电路连接；热传感器监测到的LED组件温度传送给驱动电路，当LED组件的温度超过了所给定的最大值时，驱动电路就对LED组件调节供给电流，即降低供给电流的大小，使得每个芯片的结温减小，从而使整个LED组件的温度得到降低；步骤(1)中所述的遗传算法的交叉操作为选择一个交叉点、两个交叉点和三个交叉点中的一种，同时对每一种交叉位置采用了各自的对个体分量值的选取与调整方式来产生新的个体；步骤(1)中所述的遗传算法的具体操作步骤如下：用参数k表示种群的进化代数，用B(k)表示第k代种群，用N表示种群B(k)中的个体的数目即种群的规模，用Xi表示种群B(k)中的第i个个体，Xi(i＝1,2,···,N)；步骤1：置参数k的值为0，即k＝0；步骤2：生成初始种群B(0)，方法为：随机产生N个个体，并把他们置于初始种群中；计算初始种群B(0)中的每一个个体Xi的适值H(Xi)，i＝1,2,···,N；步骤3：执行选择操作：对当前种群B(k)中的个体Xi和Xj，计算它们的编码中对应分量的值不相同的个数，这里用wij表示；计算函数C(wij)的值：若wij＞σ，则C(wij)＝0；若0＜wij≤σ，则C(wij)＝1‑wij/σ，这里σ为一个设定的正常数；计算如下函数L(Xi)的值：L(Xi)=H(Xi)/Σj=1NC(wij)]]>把L(Xi)的值作为个体Xi的新的适值H(Xi)，即将L(Xi)的值赋给H(Xi)；计算每一个个体Xi的选择概率R(Xi)如下：R(Xi)=H(Xi)/Σj=1NH(Xj)]]>根据每个个体Xi的选择概率R(Xi)，对当前种群B(k)中的个体进行N次选择操作，从中选出N个个体组成一个配对库Ω；步骤4：执行交叉操作：对配对库Ω中的个体进行随机配对，方法为：对配对库Ω中的每一个个体，从配对库Ω其余的N‑1个个体中随机地选出一个与之不相同的个体与之配对；对所得到的N个配对，对每个配对进行交叉操作生成一个新个体Yi，方法如下：用Xu和Xv表示一个配对中的两个个体；首先随机生成交叉点的个数F，个数F的范围是在1至3之间，即F＝1，2和3之一；根据所生成的交叉点的个数F来设定交叉位置；对F＝1，即一个交叉点的情况，则在1至N之间随机生成一个整数值作为交叉位置；然后交换配对个体在交叉位置的分量值，并对其他的一个分量的值进行调整；对F＝2，即两个交叉点的情况，则在1至N之间随机生成两个不同的整数值作为交叉位置；然后交换配对个体的第一个交叉位置和第二个交叉位置的值，并对其他的两个分量的值进行调整；对F＝3，即三个交叉点的情况，则在1至N之间随机生成三个不同的整数值作为交叉位置；然后交换配对个体Xu和Xv的在第一个交叉位置、第二个交叉位置和第三个交叉位置上的值，并对其他的三个分量的值进行调整；把通过如上方式所生成的N个新个体Yi(i＝1,2,···,N)替换种群B(k)中原有的N个个体；步骤5：进行变异操作：在1至N之间随机生成一个整数γ；从当前种群B(k)中随机地选出γ个个体；对所选出的这γ个个体中的每一个个体，随机地选择一个分量并对该分量的值进行变异，具体方法是把该分量的值与另一个随机选出的分量的值进行交换；把通过这种方式所生成的γ个新个体替换从种群B(k)中选出的原γ个个体；步骤6：计算当前种群B(k)中的每一个个体Xi的适值H(Xi)，i＝1,2,···,N；步骤7：判断终止条件是否满足，若不满足，则置k:＝k+1，转到步骤3；否则转到步骤8；步骤8：输出当前种群B(k)中适值为最大的那个个体。