Análise de Métodos de Detecção de Temperatura de Junção de LED

Com base nas medição de temperatura de junção No método de LED de alta potência, a razão entre a amplitude da corrente e o fluxo de trabalho durante a injeção do pulso de corrente de onda quadrada no dispositivo de LED medido é estudada. Verifica-se que a razão entre a corrente nominal real e a corrente de impulso é a mesma. o temperatura de junção do LED pode ser medido medindo diretamente a tensão de junção direta do LED sob a corrente nominal de trabalho e auxiliando o coeficiente de sensibilidade à temperatura.

1. Introdução
O nível de Temperatura da junção do LED tem uma ótima relação com sua embalagem. A embalagem integrada multi-chip do nosso país é atualmente uma das soluções mais viáveis ​​para obter alto fluxo luminoso. No processo de aplicação real, a taxa de utilização é bastante reduzida devido às restrições de preços relacionados, ao espaço disponível para o pacote integrado de LED e aos problemas de dissipação de calor. No próprio processo de aplicação de chips emissores de luz, por a densidade ser muito concentrada, é provável que cause problemas de dissipação de calor do produto, resultando em um aumento súbito da temperatura do substrato. Portanto, para tais problemas, ele deve ser empacotado alterando a estrutura do dissipador de calor.

2. Pesquisa sobre características térmicas de LEDs
2.1 Influência da corrente de acionamento
A Temperatura da junção do LED pode ser entendido como o valor da temperatura do chip LED. De um modo geral, existem várias razões para Temperatura da junção do LED. Existem dois fatores principais: por um lado, devido à baixa eficiência de extração de luz, a eficiência de aplicação dos LEDs na conversão de energia é baixa e as mudanças de temperatura de junção resultantes; segundo, é causado pela baixa capacidade de dissipação de calor do pacote de LED. Quanto menor a capacidade de dissipação de calor, menor a eficiência de extração de luz e maior o aumento da temperatura da junção.

2.2 Influência da temperatura da junção nos parâmetros do LED
(1) Envelhecimento permanente do LED. Quando o Temperatura da junção do LED está sob alta temperatura, o envelhecimento é muito grave, porque esse envelhecimento permanente não pode ser recuperado. Em altas temperaturas, o pacote de LED sofre uma redução na eficiência óptica.

(2) Interferência na tensão direta do LED. Durante a ascensão de Temperatura da junção do LED, devido à influência da temperatura neste momento, o valor da tensão VF cairá significativamente em comparação com o valor de pico. Portanto, os LEDs têm uma característica de coeficiente de temperatura negativo quando IF é constante. Então, à medida que a intensidade do distúrbio aumenta, também aumenta a temperatura da junção PN. Em aplicações práticas, a fonte de alimentação de corrente constante é o modo ideal para operação do LED. Devido à interferência de tal tensão direta, a corrente direta aumenta, o que danificará os componentes internos do produto.

(3) Interferência com comprimento de onda emissor de luz LED. Quando a temperatura da junção aumenta, o comprimento de onda de emissão do LED torna-se mais longo. Neste momento, o comprimento de onda de emissão de luz colorida do efeito de exibição de LED geralmente pode ser dividido em duas categorias: comprimento de onda de pico e comprimento de onda dominante. Essas duas categorias representam o comprimento de onda dominante e o comprimento de onda da luz intensa, respectivamente. As coordenadas de cromaticidade X e Y determinam a cor percebida do comprimento de onda dominante, e o valor do intervalo de banda do material na região emissora de luz desempenha um papel decisivo no comprimento de onda ou na cor de um dispositivo LED.

(4) Interferência com a eficiência da luz LED. Enquanto o temperatura de junção continua a aumentar, problemas como defeitos na estrutura de deslocamento ocorrerão no produto. Uma vez que a temperatura sobe ao máximo ao longo do tempo, é provável que ocorra uma queda repentina no fluxo luminoso, o que causará sérios danos ao equipamento.

(5) Interferência na eficiência do fósforo do LED. A mudança de temperatura de junção dos chips de LED é mais complicada. Neste processo, à medida que o problema da interferência da eficiência do fósforo LED continua a se agravar, a eficiência luminosa dos fósforos LED acabará por diminuir, mas em geral, não causará danos graves à aplicação do produto.

3. Tecnologia de medição de temperatura de junção LED
Nesta fase, meu país não formou um padrão de medição padronizado e unificado para Medição de temperatura de junção de LED tecnologia. No Medição de temperatura de junção de LED tecnologia, devido à inconsistência de processo e outros fatores, e a falta de um padrão rigoroso relevante em aplicações práticas, isso torna a medição de alta potência Temperatura da junção do LED problemático, e se comparado com o poder tradicional, pode-se constatar que os dois são bem diferentes.

(1) Aplicação do método de imagem térmica infravermelha. Este método de imagem mede a Temperatura da junção do LED, que tem a vantagem de medição conveniente na aplicação prática. No entanto, ao mesmo tempo, há também a desvantagem de ser facilmente afetado pela estrutura do pacote de LED em aplicações práticas, resultando em certos erros de medição. Além disso, os instrumentos aos quais este método é aplicado são caros.

(2) A aplicação da espectroscopia. Este método usa principalmente isso quando o Temperatura da junção do LED aumenta, o comprimento de onda dominante do LED mudará até certo ponto, e essa mudança fará com que o comprimento de onda se desvie. Quando o comprimento de onda dominante varia, o comprimento de onda muda para o comprimento de onda longo em cerca de 1 cm para cada aumento de 10°C na temperatura da junção.

(3) Aplicação do método de temperatura do pino. O método de temperatura do pino também é muito comum nas aplicações atuais. Este método pode finalmente determinar a temperatura de junção da potência térmica dissipada pelo chip principalmente em virtude das propriedades de transporte térmico.

(4) Aplicação do método da razão azul-branco. O método de razão azul-branco é um método de medição de temperatura de junção sem contato. A maior vantagem deste método é que em aplicações práticas, a temperatura real da junção pode ser medida diretamente sem destruir o todo com este método. valor numérico.

(5) Aplicação do método de corrente de pulso. A aplicação de corrente de pulso é mais comum no campo industrial. A amplitude deste método é o valor real da corrente nominal do LED. Através da medição do circuito de amostragem de tensão de alta velocidade, o valor da tensão direta da entrada de pulso de corrente de onda quadrada do LED pode ser apreendido. No processo de aplicação real, a influência do pulso de corrente no Temperatura da junção do LED pode ser temporariamente ignorado e o coeficiente de sensibilidade final pode ser medido.

4. Teste de método de corrente de pulso de LED
(1) Dispositivo de medição. O dispositivo de medição é amplamente utilizado no método de corrente de pulso LED. Entre eles, a fonte de sinal de pulso ajustável do dispositivo de medição pode produzir um sinal de pulso; a aplicação do dispositivo de medição aumenta a seletividade da transformação de pulso, e o circuito é responsável pela classificação da saída da fonte de sinal de pulso de certas mudanças. Como a aplicação do dispositivo de medição pode controlar a tensão do estágio frontal, a fonte de corrente controlada por tensão produz um determinado valor de corrente de pulso de acordo com os requisitos. A incubadora é responsável por fornecer um ambiente de medição relativamente estável para medição de LED.

(2) Análise das características dos parâmetros. O T5 tem muitas vantagens na aplicação prática, e essas vantagens se refletem principalmente no registro de dados de temperatura de junção. Ao mesmo tempo, a aplicação de também pode evitar danos ao dispositivo devido à temperatura excessiva da junção. Se durante a operação, quando a tensão de alimentação for inferior a 10 V, o T5 também pode encerrar automaticamente o estado de trabalho para proteger o circuito.

(3) Circuito de fonte de corrente de pulso controlável. Este artigo refere-se principalmente ao circuito de trabalho típico do T5, e o considera como um caso de aplicação típico do circuito de fonte de corrente de pulso controlável. Os resultados mostram que: quando a frequência de pulso da fonte de pulso controlável atinge uma certa largura de pulso, o circuito de fonte da corrente de pulso controlável também pode garantir a invariância da forma de onda original. Ao alterar a corrente no circuito, antes de tudo Ele realiza uma análise de amostragem, neste momento, o tempo de subida da corrente de alimentação de pulso controlável será ligeiramente maior que 1 µs. No entanto, pode ser encontrado por comparação que, embora a forma de onda original tenha mudado, a mudança da forma de onda não tem efeito no circuito de trabalho. A partir disso, pode-se saber que RP1 no circuito pode ajustar o valor da corrente de pico da onda de pulso, de modo que a corrente de vale da fonte de corrente possa atingir “0” o máximo possível, e a função de RP2 pode equilibrar o tensão de vale residual do circuito de porta 74LS00, e também pode ajustar A corrente de vale da fonte de corrente torna um determinado valor de corrente desejado.

(4) Processo de teste. Calcule o valor da temperatura da junção e o valor da resistência térmica. No experimento, a temperatura de junção do LED de amostra foi medida pelo método do fator K de pequena corrente e pelo método de pulso estreito sob o mesmo estado de trabalho. Execute os LEDs com a corrente funcionando por um longo tempo e, em seguida, meça a operação atual separadamente. A aplicação do método do fator K de pequena corrente e do método de pulso estreito é principalmente para garantir a precisão do experimento e a precisão dos dados experimentais. Os dados de resposta específica são mostrados na Tabela 1. A análise constatou que existe uma relação entre os dados do valor da temperatura de junção e os dados do valor da resistência térmica.

(5) Resultados experimentais. Pode-se ver a partir dos dados experimentais que, embora este método ainda esteja em experimentos posteriores, ainda existem alguns problemas nos resultados experimentais, e o principal problema é que os requisitos da fonte de corrente controlada por tensão têm altos padrões. Ao mesmo tempo, a fonte de sinal de pulso tem altos requisitos, especialmente para a taxa de resposta da fonte de corrente controlada por tensão no teste, que tem requisitos e padrões extremamente altos.

5. Conclusão
(1) Através da análise teórica dos parâmetros térmicos relevantes acima mencionados. Pode-se descobrir que, no decorrer do experimento, os fatores que afetam o valor de medição da corrente de pulso do Temperatura da junção do LED incluem as etapas de medição, a largura de pulso e a precisão do valor de medição.

(2) Use o método de corrente de pulso para testar a situação real do LED de temperatura da junçãoe, e use a fonte de corrente de pulso de onda quadrada controlável de alta velocidade para medir a Temperatura da junção do LED como a idéia principal durante o experimento, que pode efetivamente garantir a precisão do experimento e, ao mesmo tempo, também traz ajuda teórica para o projeto real e fabricação de instrumentos para medição de temperatura de junção por método de pulso. Devido ao curto período do experimento e à relativamente boa utilização e utilização do equipamento durante o experimento, a aplicação do método original do fator K para medir o sistema de temperatura de junção pode ser basicamente realizada.

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