LED结温测试方法研究

摘要

发光二极管(LED)由于其节能效率高、寿命长、可靠性高等特点，十分符合当前低碳经济的要求，在许多领域特别是半导体照明领域中得到广泛应用。然而LED器件的热特性检测和散热是一个突出的问题，如何保持LED的结温在允许范围内，使LED始终获得稳定的光输出和维持正常的器件寿命，一直是一个当前急待解决的课题。
　　 本文在充分调研大功率LED的结温测量方法基础上，重点研究了LED结温K系数测量方法降低测量噪声的措施以及产生的效果；同时还重点研究了脉冲电流法，该方法通过给被测LED器件注入方波电流脉冲，脉冲的电流幅度与实际额定工作电流相等，分别测量该LED器件在不同温度下的正向电压，获得正向电压与温度的敏感度系数S。因此，在实际应用中，只要直接测量LED在额定工作电流下的正向结电压，利用温度敏感系数就可得到此时LED的结温。文章重点研究了方波电流的脉宽对结温测量精度的影响，通过对12μs、24μs、50μs、100μs、150μs几种脉冲的研究，得出要使脉冲电流对结温的测量影响小于1℃，脉冲宽度控制在几个到十几个μs数量级上．文章还对脉冲电流法用于LED器件热容的测量进行了初步探索．
　　 本文在实验论证基础上，提出了脉冲电流式LED的结温测量仪器的雏形结构，希望能为LED的结温测量有所贡献。

目录

文摘

英文文摘

声明

致谢

1引言

1.1绪论

1.1.1 LED的发展历史

1.1.2 LED结温与封装

1.1.3结温测量研究现状

1.2选题意义和内容

2大功率LED技术的实现

2.1 GaN基LED发光原理及特性

2.2 LED的热性能参数

2.2.1 LED的结温

2.2.2 LED的热阻

2.3白光LED国内外的研究现状

2.4大功率白光LED存在的问题

3 LED热特性分析

3.1驱动电流产生的热

3.2结温对LED的主要参数的影响

3.2.1高结温导致的LED永久性老化

3.2.2结温对LED正向电压的影响

3.2.3结温对LED发光波长的影响

3.2.4结温对LED光效的影响

3.2.5结温对LED荧光粉效率的影响

4 LED结温测量技术

4.1红外热成像法

4.2光谱法

4.3管脚温度法

4.4蓝白比法

4.4小电流K系数

4.5脉冲电流法

4.5.1脉冲电流法的原理

4.5.2脉冲法测量热容

5小电流K系数法装置测量精度的提高

5.1现实装置的主要问题

5.1.1噪声和阻尼振荡

5.1.2测量基准不一致

5.2解决方案

5.2.1针对噪声和阻尼振荡

5.2.2针对测量基准不一致

5.3改善效果

6脉冲电流法

6.1测量装置简介

6.1.1 LM3886的引脚功能

6.1.2 LM3886的主要参数和特点

6.1.3可控脉冲电流源电路

6.2测量过程与数据处理

6.2.1结电压与结温的关系

6.2.2脉宽对测量精度的影响

6.2.3结温和热阻计算

6.2.4热容的的计算

6.3脉冲电流法测量结温分析与总结

7总结与展望

7.1本论文所完成的课题内容

7.2课题今后的研究方向

参考文献

作者简历及在学期间所取得的科研成果