功率白光LED结温非接触测量技术探讨与实现.pdfVIP

广东省光学学会2009年学术交流大会 功率白光LED结温非接触测量技术探讨与实现。 赵光华1，陈海燕2 (1中国科学院广州电子技术研究所，广州510070；2中山大学，广州510275) 在照明应用中，如果散热结构无法保持LED的结温在允许范围内，LED将无法获得稳定的 光输出和维持正常的器件寿命。因此，大功率白光LED的结温测量及其热稳定性是一个业界极其 关心的问题。本论文研究了大功率白光LED结温的非接触光谱测量方法和实现技术，利用白光 LED光谱功率分布曲线中蓝光与黄光部分积分比值来测量结温，可以避免破坏器件的整体性，并 避免由于电学器件接入而带来的系统误差。 由于GaN基半导体材料的禁带宽度与温度的依赖关系，随着结温升高，LED发光光谱功率分 布曲线中蓝光部分的峰值波长红移，导致进行白光转换的荧光粉有效激发效率降低。另外，随着 温度的升高，荧光粉的光转化效率也在减小，由此导致的发光减弱比蓝光红移更显著。显然，大 功率白光LED发光光谱功率分布中黄光部分与蓝光部分的积分比值R是结温的函数。 本论文报道的实验工作构建一套由光谱仪、计算机、恒温装置、集光光缆、恒流电源、等组 成的LED结温测量系统。并以不同色温类型的1w大功率白光LED为研究对象，通过改变工作电流和 环境温度，对LED的结温和光谱之间的关系进行了研究，发现不同色温类型的白光LED，其黄光部 分与蓝光部分的积分比值(R=Y／B)与结温都存在线性关系。但是，对不同色温类型的LED而言， 其线性关系式不同。但对于同一类型的LED，其直线的斜率是近似相等。 实验结果表明，无论对冷白光LED还是对暖白光LED管，无论是电流还是环境温度引起的 结温的变化，LED管光谱中WIB都随结温呈现线性变化。因此，可以利用LED的辐射光谱进行 结温的非接触快速测量是可行的i其最大的优点是不需要破坏器件或灯具的整体性，是一种非接 触的结温测量方法。 在实验中还发现，测量的Y／B黄蓝比值和线性关系之间存在一定的分散度，并且冷白光LED的 离散度较暖白光LED的大。对于同一个LED，在小电流和大电流区域内，线性关系的斜率并不相同。 在实际中应用此方法时需要注意这些特点。由于LED结温非接触测量技术属于一种新的测量技术， 国内外很少有相关技术的报道，对该项技术的研究目前还处于初步阶段。因此，对该项测量技术 的理论还有待深入的研究，对该项测试技术还需要在各种类型白光LED进行大量试验论证和统计分 析，需要进一步的理论与实验研究来揭示LED在不同工作电流下辐射光谱与结温关系的规律和机 制，为大功率LED的正确使用提供依据。 木广东省自然科学基金资助项目(7333663) 功率白光LED结温非接触测量技术探讨与实现 作者： 赵光华， 陈海燕 作者单位： 赵光华(中国科学院广州电子技术研究所，广州 510070)， 陈海燕(中山大学，广州 510275) 本文读者也读过(9条) 1. 田大垒.关荣锋.王杏.赵文卿.TIAN Da-lei.GUAN Rong-feng.WANG Xing.ZHAO Wen-qing 大功率白光LED的结温 测量[期刊论文]-电子与封装2008,8(12) 2. 朱晓晶.张万路.沈海平.周小丽.刘木清 大功率白光LED的工作结温测试[会议论文]-2008 3. 宋海鹏.温继敏.曾雄文.张胜利.孙建伟.祝宁华.SONG Hai-peng.WEN Ji-min.ZENG Xiong-wen.ZHANG Sheng-li. SUN Jian-wei.ZHU Ning-hua 测量激光器结温的脉冲注入法研究[期刊论文]-中国激光2005,32(3) 4. 郭伟玲.王晓明.陈建新.邹德恕.沈光地 LED结温的测量方法研究[会议论文]-2007 5. 刘刚艳.董威.Liu Gangyan.Dong Wei LED标准源稳定性的分析与研究[期刊论文]-中国照明电器2010(11) 6. 刘玉鹏.李耀棠.黄汉涌 一种用于SLA设备的液面检测装置[会议论文]-2009 7. 韩凯.刘木清 大功率LED结温测量研究[会议论文]-2010 8. 吴卫丹.李耀棠.张世超.范少武.黄云.杜俊斌.黄泽文 基于DMD空间光调制器的超微缩直写技术研究[会议论文]- 2009 9. 朱阳军.苗庆海.张兴华.Yang Lieyong.卢烁今.Zhu Yangjun.M