[发明专利]一种测算LED光源芯片结温的方法及专用装置

说明书

技术领域

本发明涉及涉及测试方法，特别是测算LED光源芯片结温的方法及专用装置。

背景技术

随着LED芯片技术的迅速发展，LED在照明领域的节能效果明显，LED照明应用越来越广泛。众所周知，LED芯片的基本结构是一个半导体的P-N结，我们把P-N结的温度定义为LED的结温，通常由于LED芯片均具有很小的尺寸，因此我们把LED光源芯片的温度视之为结温。研究发现，LED光源芯片的正向电压与结温有近似线性关系：Tj＝KVd+T0(其中Tj为结温，Vd为正向电压，K为温度系数，T0为温度常数)。更进一步发现，LED光源芯片的寿命与其工作结温关系密切。因此如何预测LED光源芯片寿命成为LED灯具开发的一个重要问题。公开号为CN201212842，公开日为2009年3月25日，专利名称为一种大功率LED结温测量装置的专利公开了一种测试结温的装置，但该装置结构复杂，成本高，不易推广应用。公开号为CN1786690，公开日为2006年6月14日，专利名称为一种检测氮化镓基半导体发光二极管结温的方法的专利，公开了一种测试结温的方法，但该方法步骤多，操作麻烦。我们亟待一种操作步骤少、测算方便、准确的测算结温的方法，以及一种结构简单，成本低廉的测算结温用装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能快速测算LED光源芯片结温的方法，以及在该方法中的装置，该方法步骤少、测算准确、方便，该装置结构简单、成本低。

本发明所采用的技术方案是：一种测算LED光源芯片结温的方法，包括如下步骤：

步骤(1)、将LED光源芯片放在一金属盒内，准备用于盛放水的水箱；

步骤(2)、测得正向电压的步骤，它包括：

在水箱内加入冰水混合物，此时水温为0℃时，将金属盒置于水箱内的水平面以下，向金属盒内的LED光源芯片施加额定电流，测得结温Tj1为0℃时的正向电压Vd1；

和，

向水箱内加入水，加热使水沸腾，此时水温为100℃，将金属盒置于水箱内的水平面以下，向金属盒内的LED光源芯片施加额定电流，测得结温Tj2为100℃时的正向电压Vd2；

步骤(3)、根据公式Tj1＝KVd1+T0和Tj2＝KVd2+T0计算出LED光源芯片结温公式中的温度系数K与温度常数T0；

步骤(4)、将LED光源芯片装配于灯具中，使灯具在正常的工作环境下点亮，测出LED光源的正向电压Vd，通过公式Tj＝KVd+T0测算出LED光源芯片在正常工作下的结温Tj；

所述金属盒为用于隔离LED光源芯片和水的金属盒。

为了得到更准确的结温，进一步的方案是，步骤(1)中，LED光源芯片通过导热胶粘接在金属盒内。

以上所述步骤(2)中，将金属盒置于水箱内的水平面以下30分钟以后，再向金属盒内的LED光源芯片施加额定电流。

为了得到更准确的结温，进一步的方案是，步骤(4)中，使灯具在正常的工作环境下点亮2小时以后，再测出LED光源的正向电压Vd。

本发明还提供了一种测算LED光源芯片结温的专用装置，它包括：用于盛放水的水箱、密封的金属盒和供导线穿过的空心管；空心管的下端和金属盒的内腔联通，空心管的管壁和金属盒壁密封连接；金属盒置于水箱内的水平面以下时，空心管的上端高于水平面。

为了达到更好的效果，进一步的方案是，水箱上设有盖板，盖板上开有孔，空心管的上端从所述的孔中穿出。

为了达到更好的效果，更进一步的方案是，所述的所述水箱壁外层为保温层。

本发明的原理为：根据公式Tj＝KVd+T0(Tj为结温，Vd为正向电压(正向压降)，K为温度系数，T0为温度常数)，只要找到合适的两个点(Tj1，Vd1)，(Tj2，Vd2)，就能算出T0与K，通过这个线性方程就能算出LED光源芯片正常工作时的正向电压为Vd的结温Tj。本发明以水为热传媒质，选取0℃与100℃两个测试点，分别测出额定电流时的正向电压Vd1、Vd2，计算出T0与K的值，再测出LED光源芯片正常工作时的正向电压Vd，利用Tj＝KVd+T0求出Tj，即求出LED光源芯片的结温。