[发明专利]表征LED器件的方法

说明书

技术领域

本发明涉及表征发光二极管(LED)器件的方法。本发明还涉及被配置为操作这种方法的LED驱动器。

背景技术

由于LED的已知优点(比如，每瓦特流明方面的高效率、小形状因素(small form factor)及持久性)，LED用作高性能照明灯具的光源。在诸如街灯、交通信号灯等难以更换的照明灯具中，以及在例如基于安全原因而需要高可靠性的灯具(例如汽车灯)中，LED是越来越优选的光源。

与许多其它光源类似，从LED输出的光随着时间而衰减，最终导致LED失效。为了避免完全失效，典型地，根据固定时间表时更换LED。然而，因为更换时间表通常尝试完全避免预更换失效，并且在预期LED失效的时间方面存在明显的扩大，所以在可能失效之前，替换了相当多的LED，这无疑是浪费的；备选的，如果延长替换时间表来减少这种浪费，则在替换之前，一些LED可能失效了，而这通常是不方便的，并且可能是危险的。

为了预测，从而适当地阻止LED失效，已知的是，通过诸如光敏二极管之类的外部光传感器监视或测量光输出。尽管这种方式通常是鲁棒的，但是其需要附加的部件、电路和线，因而是不受欢迎的。此外，在不理想的照明环境中，比如存在来自其它LED或外来光源的干扰的情况，这种方法可能是不精确的。

因此，一直存在对提供预测LED的失效并总体上表征其性能的其它方法的需求。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种表征LED器件的方法，所述方法包括：在相应的第一和第二电流(ih，il)流经LED器件时确定所述LED器件两端的第一和第二电压(Vh，Vl)，并且依据Ron＝(Vh-Vl)/(ih-il)，根据所述第一和第二电压之差与所述第一和第二电流之差的比值，来确定所述特性电阻，从而确定特性电阻Ron的第一值和第二值；以及根据所述特性电阻的第一值(Ron1)和第二值(Ron2)，来预测所述器件的使用寿命的结束。

因此，根据该方面，特性电阻的值变化可以被认为是LED的输出光强度劣化的代表，或者可以指示LED的输出光强度劣化；输出光强度的劣化的知识可以用于预测LED的大致剩余寿命。在一些情况下，预测可以是特定电阻变化的直接外推；然而，在LED的操作条件已经随时间改变或修改了的更复杂环境中，更应当包括预测，或者预测可以考虑操作条件的变化。

在实施例中，可以在LED器件的使用寿命开始时确定特性电阻的第一值。在实施例中，可以在所述LED器件的使用寿命的一部分之后确定所述特性电阻的第二值。在这种实施例中，可以在所述LED器件的使用寿命的另一部分之后确定所述特性电阻的第一值，并且所述方法还可以包括：利用外推法估计所述LED器件的使用寿命开始时的特性电阻的值。

所述方法还可以包括：相应地在所述使用寿命的至少一个其他部分之后确定所述特性电阻的至少一个其他值，并且预测使用寿命的结束包括：外推出所述特定电阻针对使用寿命的演变或斜率。这可以包括线性外推，或者具体地在操作条件已经改变或修改了情况下的非线性外推法。一般而言，对特性电阻进行的测量越多，对使用寿命的结束的预测就可能越精确，原因在于可以对数据进行更好地拟合，并且可以更容易考虑操作条件的变化。

在实施例中，所述方法还包括：将所述特性电阻的至少一个值存储在存储器中。因此，例如，可以存储所述特性的初时值，或者存储一串值，以更好地监视所述特性电阻的演变或变化。备选地或者附加地，并且非限制地，可以存储对所述演变加以表示或指示的一个或多个参数。

在实施例中，将所述使用寿命的结束预测为所述特性电阻Ron与所述使用寿命的开始处所述特性电阻的Ron的值相差预定量时的时间。非限制地，预定量可以在0.6欧姆至1.6欧姆范围内，更具体地，可以在0.8欧姆至1.2欧姆范围内，或者可以是近似1欧姆。

在实施例中，所述第一电流比所述第二电流大，二者相差4至6个数量级，或者具体地，5个数量级。

在实施例中，所述方法还包括：提供对所预测的使用寿命结束加以指示的警告信号。

在实施例中，所述方法还包括：基于所述所预测的使用寿命结束选择多个性能区段(bin)中的一个。因此，表征特性可以包括对LED的预筛，以及根据LED的期望使用寿命对LED进行分类，使得具有类似使用寿命的LED可以“被划分在相同区段内”，从而例如简化了预防性维护操作或相似操作期间的更换，原因在于可以预期相同性能区段中的LED将以广泛相似的方式劣化。这与提供例如波长匹配的其它LED划分区段类似。