專利名稱：一種測算led光源芯片結(jié)溫的專用裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種簡便快速測算LED光源芯片結(jié)溫的專用裝置。
背景技術(shù)：
隨著LED芯片技術(shù)的迅速發(fā)展，LED在照明領(lǐng)域的節(jié)能效果明顯，LED照明應(yīng)用越來越廣泛。眾所周知，LED光源芯片的基本結(jié)構(gòu)是一個半導(dǎo)體的P-N結(jié)，我們把P-N結(jié)的溫度定義為LED的結(jié)溫，通常由于LED芯片均具有很小的尺寸，因此我們把LED光源芯片的溫度視之為結(jié)溫。研究發(fā)現(xiàn)，LED光源芯片的正向電壓與結(jié)溫有近似線性關(guān)系Tj =KVd+T0 (其中Tj為結(jié)溫，Vd為正向電壓，K為溫度系數(shù)，TO為溫度常數(shù))。更進一步發(fā)現(xiàn)，LED光源芯片的壽命與其工作結(jié)溫關(guān)系密切。因此如何預(yù)測LED光源芯片壽命成為LED燈具開發(fā)的一個重要問題。公開號為CN201212842，
公開日為2009年3月25日，專利名稱為一種大功率 LED結(jié)溫測量裝置的專利公開了一種測試結(jié)溫的裝置，但該裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，不易推廣應(yīng)用。公開號為CN1786690，
公開日為2006年6月14日，專利名稱為一種檢測氮化鎵基半導(dǎo)體發(fā)光二極管結(jié)溫的方法的專利，公開了一種測試結(jié)溫的方法，但該方法步驟多，操作麻煩。我們亟待一種操作步驟少、測算方便、準(zhǔn)確的測算結(jié)溫的方法，以及一種結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉的測算結(jié)溫用裝置。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種能測算LED光源芯片結(jié)溫的專用裝置，該專用裝置結(jié)構(gòu)簡單、成本低，適于推廣應(yīng)用。本實用新型所采用的技術(shù)方案是一種測算LED光源芯片結(jié)溫的專用裝置，包括用于盛放水的水箱、密封的金屬盒和供導(dǎo)線穿過的空心管；空心管的下端和金屬盒的內(nèi)腔聯(lián)通，空心管的管壁和金屬盒壁密封連接；金屬盒置于水箱內(nèi)的水平面以下時，空心管的上端高于水平面。為了達到更好的效果，進一步的方案是，水箱上設(shè)有蓋板，蓋板上開有孔，空心管的上端從所述的孔中穿出。以上所述水箱上設(shè)有加熱模塊。為了達到更好的效果，更進一步的方案是，所述加熱模塊為均勻分布于水箱箱體內(nèi)層的電加熱層，電加熱層與帶有可調(diào)節(jié)輸入功率的電源線連接，箱體外層為保溫層，起絕緣、保溫和支撐整個水箱的作用。以上所述的金屬盒的一面設(shè)有開口，開口上的盒蓋與金屬盒通過密封圈密封。所述的金屬盒的大小比LED光源芯片稍大，水箱比金屬盒大一倍以上。用以上專用裝置測算LED光源芯片結(jié)溫的方法，包括如下步驟步驟(1)、將LED光源芯片放在一金屬盒內(nèi)，準(zhǔn)備用于盛放水的水箱；步驟O)、測得正向電壓的步驟，它包括在水箱內(nèi)加入冰水混合物，此時水溫為0°C時，將金屬盒置于水箱內(nèi)的水平面以下，向金屬盒內(nèi)的LED光源芯片施加額定電流，測得結(jié)溫Tjl為0°C時的正向電壓Vdl ；和，向水箱內(nèi)加入水，加熱使水沸騰，此時水溫為100°C，將金屬盒置于水箱內(nèi)的水平面以下，向金屬盒內(nèi)的LED光源芯片施加額定電流，測得結(jié)溫Tj2為100°C時的正向電壓 Vd2 ；步驟(3)、根據(jù)公式Tjl = KVdl+TO和Tj2 = KVd2+T0計算出LED光源芯片結(jié)溫公式中的溫度系數(shù)K與溫度常數(shù)TO ；步驟(4)、將LED光源芯片裝配于燈具中，使燈具在正常的工作環(huán)境下點亮，測出 LED光源的正向電壓Vd，通過公式Tj = KVd+TO測算出LED光源芯片在正常工作下的結(jié)溫 Tj ；所述金屬盒為用于隔離LED光源芯片和水的金屬盒。為了得到更準(zhǔn)確的結(jié)溫，進一步的方案是，步驟(1)中，LED光源芯片通過導(dǎo)熱膠粘接在金屬盒內(nèi)。以上所述步驟(2)中，將金屬盒置于水箱內(nèi)的水平面以下30分鐘以后，再向金屬盒內(nèi)的LED光源芯片施加額定電流。為了得到更準(zhǔn)確的結(jié)溫，進一步的方案是，步驟中，使燈具在正常的工作環(huán)境下點亮2小時以后，再測出LED光源的正向電壓Vd。本專用裝置是依據(jù)以下原理制成根據(jù)公式Tji = KVdi+T0(Tji為結(jié)溫，Vdi為正向電壓，K為溫度系數(shù)，TO為溫度常數(shù))，只要找到合適的兩個點(Tjl，Vdl)，(Tj2，Vd2)，就能算出TO與K，通過這個線性方程就能算出LED光源芯片正常工作時的正向電壓為Vdi的結(jié)溫Tji。本發(fā)明以水為熱傳媒質(zhì)，選取0°C與100°C兩個測試點，分別測出額定電流時的正向電壓Vdl、Vd2，計算出TO與K的值，再測出LED光源芯片正常工作時的正向電壓Vd，利用 Tji = KVdi+TO求出Tji，即求出LED光源芯片的結(jié)溫。本實用新型的有益效果在于1、結(jié)構(gòu)簡單、實用，且測算的結(jié)果準(zhǔn)確。2、一般需要做結(jié)溫測試的單位都有光源光電參數(shù)測試系統(tǒng)，可以共用該系統(tǒng)的電源與測試軟件做結(jié)溫測試，測試成本低，適于推廣應(yīng)用。3、采用金屬盒導(dǎo)熱效果好，使測算結(jié)果更準(zhǔn)確。4、使用本裝置測算LED光源芯片的結(jié)溫時，在水箱中裝入冰水混合物，這使得0°C與常壓下沸水的 100°C都容易準(zhǔn)確獲得，減少由溫度控制不準(zhǔn)確帶來的誤差。5、使用本裝置測算LED光源芯片結(jié)溫是以水作為熱傳導(dǎo)媒質(zhì)不會造成對光源的污染。

圖1是本實用新型專用裝置中金屬盒的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型專用裝置中水箱的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是用本實用新型測算LED光源芯片結(jié)溫時的連接示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖進一步說明本實用新型的實施例。參見圖1和圖2，測算LED光源芯片結(jié)溫的專用裝置包括用于盛放水的水箱10、 密封的金屬盒20和供導(dǎo)線穿過的空心管21 ；所述的金屬盒20為一個比LED光源芯片30尺寸稍大的方形金屬盒，金屬盒20的一面有開口，以便裝入LED光源芯片30 ；開口上的盒蓋 22與金屬盒20之間使用耐高溫(100°C以上)材料的密封圈密封，這樣保證金屬盒20可在沸水中長期工作。所述的空心管21的下端和金屬盒20的內(nèi)腔聯(lián)通，空心管21的管壁和金屬盒20壁密封連接，空心管用于將LED光源芯片30的電源線31穿出；金屬盒20置于水箱 10內(nèi)的水平面以下時，空心管21的上端高于水平面。水箱10上設(shè)有蓋板14，蓋板14上開有孔，空心管21的上端從所述的孔中穿出。所述的水箱10上設(shè)有加熱模塊，所述的加熱模塊為通過市電加溫的電加熱層12，電加熱層12與帶有可調(diào)節(jié)輸入功率的電源線13連接，且該電加熱層12均勻分布于水箱10內(nèi)層。所述水箱壁外層為保溫層11，起絕緣、保溫和支撐整個水箱的作用。參見圖1、圖2和圖3，用以上裝用裝置測算LED光源芯片結(jié)溫的方法，包括如下步驟步驟(1)、LED光源芯片30的電源線31通過金屬盒20上的空心管21穿出，LED 光源芯片30與金屬盒20通過優(yōu)良的導(dǎo)熱膠粘接，這樣使得LED光源芯片30各部分溫度均衡且與金屬盒20的溫度相同；然后將金屬盒20放入盛水的水箱10中，空心管21通過水箱 10上的孔伸出，將空心管21中的電源線與精密電源4連接，精密電源4與裝有測試軟件的計算機5連接。步驟O)、測得正向電壓的步驟，它包括在水箱內(nèi)加入冰水混合物，此時水溫為0°C時，將金屬盒置于水箱內(nèi)的水平面以下 30分鐘以后，向金屬盒內(nèi)的LED光源芯片施加額定電流，施加電流時間小于100ms，測得結(jié)溫Tjl為0°C時的正向電壓Vdl ；和，向水箱內(nèi)加入水，加熱使水沸騰，此時水溫為100°C，將金屬盒置于水箱內(nèi)的水平面以下30分鐘以后，向金屬盒內(nèi)的LED光源芯片施加額定電流，施加電流時間小于100ms， 測得結(jié)溫Tj2為100°C時的正向電壓Vd2 ；步驟(3)、根據(jù)公式Tjl = KVdl+TO和Tj2 = KVd2+T0計算出LED光源芯片結(jié)溫公式中的溫度系數(shù)K與溫度常數(shù)TO ；步驟(4)、將LED光源芯片裝配于燈具中，使燈具在正常的工作環(huán)境下點亮2小時以后，測出LED光源的正向電壓Vd，通過公式Tj = KVd+TO測算出LED光源芯片在正常工作下的結(jié)溫Tj。所述金屬盒為用于隔離LED光源芯片和水的金屬盒。所述的精密電源的電流精確度為0. ImA,電壓表分辨力為0. ImV,電壓表準(zhǔn)確度為士 ImV ；精密電源外接自動測試系統(tǒng)。 所述的計算機裝有測試軟件，自動設(shè)置參數(shù)，自動測試數(shù)據(jù)，可連續(xù)快速測試；穩(wěn)流時間小于100ms，完成一次測試時間大約需要300ms。以上所述的水箱可以為兩個，一個水箱內(nèi)保持水溫為0 °C，另一個水箱內(nèi)保持水溫為100°C ；以上所述的水箱也可以為一個，只是這個水箱帶有加熱模塊，當(dāng)需要水箱中的水的溫度為100°c時，只需用加熱模塊加熱到沸騰狀態(tài)，始終使水處于剛好沸騰的狀態(tài)，這樣就得到準(zhǔn)確的100°c。以上所述的實施例僅為了說明本實用新型的技術(shù)思想及特點，其目的在于使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠了解本實用新型的內(nèi)容并據(jù)以實施，本實用新型的范圍并不僅局限于上述具體實施例，即凡依本實用新型所揭示的精神所作的同等變化或修飾，仍涵蓋在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種測算LED光源芯片結(jié)溫的專用裝置，其特征在于包括用于盛放水的水箱、密封的金屬盒和供導(dǎo)線穿過的空心管；空心管的下端和金屬盒的內(nèi)腔聯(lián)通，空心管的管壁和金屬盒壁密封連接；金屬盒置于水箱內(nèi)的水平面以下時，空心管的上端高于水平面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的專用裝置，其特征在于水箱上設(shè)有蓋板，蓋板上開有孔，空心管的上端從所述的孔中穿出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的專用裝置，其特征在于所述水箱上設(shè)有加熱模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的專用裝置，其特征在于所述的加熱模塊為均勻分布于水箱箱體內(nèi)層的電加熱層，電加熱層與帶有可調(diào)節(jié)輸入功率的電源線連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的專用裝置，其特征在于水箱外層為保溫層。
專利摘要本實用新型涉及一種測算LED光源芯片結(jié)溫的專用裝置，該專用裝置結(jié)構(gòu)簡單、成本低，使得使用該專用裝置測算LED芯片結(jié)溫的方法的步驟少、測算準(zhǔn)確、方便。一種測算LED光源芯片結(jié)溫的專用裝置，包括用于盛放水的水箱、密封的金屬盒和供導(dǎo)線穿過的空心管；空心管的下端和金屬盒的內(nèi)腔聯(lián)通，空心管的管壁和金屬盒壁密封連接；金屬盒置于水箱內(nèi)的水平面以下時，空心管的上端高于水平面。本實用新型的有益效果在于1、結(jié)構(gòu)簡單、實用，且測算的結(jié)果準(zhǔn)確。2、一般需要做結(jié)溫測試的單位都有光源光電參數(shù)測試系統(tǒng)，可以共用該系統(tǒng)的電源與測試軟件做結(jié)溫測試，測試成本低，適于推廣應(yīng)用。3、因金屬盒導(dǎo)熱效果好，使測算結(jié)果更準(zhǔn)確。
文檔編號G01R31/26GK202110006SQ201120169570
公開日2012年1月11日 申請日期2011年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月25日
發(fā)明者鐘選書 申請人:武漢長江半導(dǎo)體照明科技股份有限公司