[发明专利]功率型LED热学特性测量温控平台

说明书

技术领域

本发明涉及功率型LED热学特性的检测，尤其是涉及一种功率型LED热学特性测量温控平台。

背景技术

作为照明光源，LED半导体照明产业链中的各个环节的技术水平共同决定了产品的最终性能和应用。如高效能发光材料的研制、芯片的制造工艺、器件的封装技术、生产过程中的测试技术等都构成了至关重要的影响。其中的测试技术更是直接影响了研发、设计和生产的各个过程。测试技术和测试设备的先进程度影响并间接决定了发光二极管生产的能力和水平，关系到LED照明技术的推广和发展。

当前，大功率LED作为半导体照明产品的主力军已被全面应用于生产与生活的各个方面。但受当前的材料、封装和工艺等技术水平所限，大功率LED器件输入电功率中只有大约15％～30％的能量转化为发光功率，很大部分的能量都转化为热能，因此功率型LED的散热问题非常突出，发热严重影响其整体的性能和效率，导致半导体PN结的发光特性和电学特性发生显著变化，这也是目前其在通用照明领域存在的最大技术难题。因此功率型LED的热特性参数检测异常重要。

在LED热特性检测中，如何对温度、电流、电压进行精确测量和控制，以此推算结温和热阻等热学参数并进行合理的散热设计是提高LED整体性能的关键因素，也是LED器件封装工艺和应用设计须首要解决的核心问题。

热特性的测量最关键的因素之一是对温度的监测和控制，设计一个高效稳定的温度控制和监测平台，可以大大提高热特性检测的精确度。目前在对LED进行热特性检测时，通常使用恒温箱作为温控装置(肖炜,刘一兵.一种测量功率型LED热阻的方法[J].低温与超导,2011,39(6):80-82)。恒温箱虽然温度控制精确，但是其体积较大，而且需要把器件放入其中，导线连接等都操作不便。最重要的是，器件放入保温箱内就难以对其发光特性进行同步检测，具有很大局限性。

发明内容

本发明的目的在于针对背景技术中提到的存在问题，提供体积小、操作简单、控制温度范围大，可与其他仪器或电路配合使用的一种功率型LED热学特性测量温控平台。

本发明设有LED夹持装置、导热热沉、温度传感器、上热电制冷器、下热电制冷器、隔热胶层、散热热沉、电气接口、基座和散热风扇；

所述导热热沉表面设有与LED外形相似的凹台，凹台的两翼底面贴有绝缘胶层，凹台的两侧面端设有螺纹孔，凹台的正中间设有盲孔，盲孔内设有弹簧，温度传感器放置在盲孔内并位于弹簧的顶部，温度传感器的2根引脚导线从设于盲孔底部的通孔穿出并与电气接口连接；凹台与LED底面的金属热沉贴合；

所述LED夹持装置设有左棒和右棒，左棒的内端设有左半凸轮，左棒的外端设有左手动转轮；右棒的内端设有右半凸轮，右棒的外端设有右手动转轮；LED夹持装置安装在凹台两侧的螺纹孔处，并通过旋转左手动转轮带动左半凸轮和旋转右手动转轮带动右半凸轮压紧LED的引脚；与左半凸轮相连的导线穿过空心左棒和左手动转轮接电气接口，与右半凸轮相连的导线穿过空心的右棒和右手动转轮接电气接口；

下半导体制冷器的底面与散热热沉相连，散热热沉底部与散热风扇相连，散热热沉和散热风扇固定在塑料基座上，塑料基座上安装有电气接口，电气接口设有与LED两个引脚相连的电路接口、驱动上半导体制冷器和下半导体制冷器制冷或加热的驱动电流接口、与温度传感器相连的温度采集接口、驱动风扇转动的电源接口。

所述散热热沉可采用铜质梳状散热热沉。

所述散热热沉和散热风扇可通过螺钉固定在塑料基座上。

所述上半导体制冷器、下半导体制冷器与导热热沉外表面均可覆盖隔热胶层，以减小周围环境温度对系统温度控制的影响。

本发明的功能齐全，既可以控制温度又可以测量实时温度还能够驱动LED发光进行检测。同时本发明结构简洁紧凑，体积小。温控台在LED透镜以上的光照空间内，没有任何的遮挡物，方便同时使用该平台对LED进行光功率或光照度等方面的测量。

附图说明

图1是现有的常用大功率LED封装外形图。

图2是本发明实施例的结构组成示意图。

图3是本发明实施例的导热热沉剖面结构示意图。

图4是本发明实施例的导热热沉俯视结构示意图。

图5是本发明实施例的手动转轮、半凸轮的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。