CN105807807A - 基于多层液体冷却装置的lm-80老化测试***及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于多层液体冷却装置的LM‑80老化测试***，包括：测试箱和设于测试箱内的控制器，测试箱内还设有箱体温度调节组件和灯壳温度调节组件。本发明还提出了一种上述LM‑80老化测试***的控制方法。本发明能自动控制环境温度和灯壳温度，测试效率高且结果精确。

Description

基于多层液体冷却装置的 LM-80 老化测试***及控制方法
技术领域
本发明涉及LED灯珠老化测试技术领域，尤其涉及一种基于多层液体冷却装置的LM-80老化测试***及控制方法。
背景技术
LED灯因具有环保、节能和寿命长的优点，在各领域得到迅速的推广和应用，有逐步取代传统照明成为主要光源的趋势。LED灯在认证时（如进行LM80标准认证）要进行严格的光衰和寿命测试，测试时要严格控制Led灯珠壳体温度和环境温度，要求环境温度≥壳体温度-5℃。LM-80测试要求在三个温度下进行测试：55℃（要求控制在53-55℃）、85℃（要求控制在83-85℃）、T3rd（要求控制-2，+0偏差）。
目前实验室和封装厂家都是用精密恒温箱来实现Led灯珠壳的恒温老化，例如公告号为CN201993423U的实用新型专利，公开了一种恒温老化***，包括：容置老化产品的恒温老化箱、与恒温老化箱连接的老化控制子***、及调节老化温度的温度调节单元，这种结构的恒温老化***只能通过温度调节单元，调节恒温箱的温度高低，由于LED灯珠本身发热量大，仅调控环境温度无法满足LED灯珠的测试要求。
因此，如何设计一种能自动控制环境温度和灯壳温度的基于多层液体冷却装置的LM-80老化测试***及控制方法是业界亟待解决的技术问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提出一种基于多层液体冷却装置的LM-80老化测试***及控制方法，该LM-80老化测试***能自动控制环境温度和灯壳温度，测试效率高且结果精确。
本发明采用的技术方案是，设计一种基于多层液体冷却装置的LM-80老化测试***，包括：测试箱和设于测试箱内的控制器，测试箱内还设有箱体温度控制组件和灯壳温度控制组件。
箱体温度控制组件包括：与控制器连接的箱体温度感应器、箱体加热棒和散热风扇，控制器接收箱体温度感应器的检测信号，控制箱体加热棒和散热风扇的工作状态。
灯壳温度控制组件包括：与控制器连接的灯壳温度感应器、灯壳加热棒和多层液体冷却装置，控制器接收灯壳温度感应器的检测信号，控制灯壳加热棒和多层液体冷却装置的工作状态。
控制器与箱体温度感应器之间连接有箱体温度变送器，所述控制器与灯壳温度感应器之间连接有灯壳温度变送器，控制器连接有控制板，控制板与箱体加热棒之间、控制板与灯壳加热棒之间均设有固态继电器。
控制器连接有人机界面，控制器接收的温度信号发送至人机界面进行显示。测试箱内还设有与控制器连接的湿度感应器，控制器接收湿度感应器的检测信号，并发送至人机界面进行显示。
在一实施例中，多层液体冷却装置包括：用于固定LED灯珠的冷却板、排布于冷却板内的冷却管道、连接冷却管道的冷却液存储装置、设于冷却液存储装置内的冷却液、冷却该冷却液的冷却风扇、驱动冷却液在冷却管道和冷却液存储装置内循环的油泵。
冷却板包括基板、安装于基板顶面的led灯珠固定装置，冷却管道设于基板内部或底部，该冷却管道设有进液口和出液口，进液口和出液口分别连接两条平行的主管道，两条主管道之间连接两条以上支管道，支管道均匀分布且相互平行；冷却液存储装置设有竖立的出液管和回液管，进液口和出液口分别连接出液管和回液管。
基板为长方形，两条主管道分别靠近基板两条短边排列，进液口和出液口共同处于基板的一条长边，或者进液口和出液口分别处于基板的两条长边。
本发明还提出一种上述LM-80老化测试***的控制方法，包括以下步骤：
步骤1、设定控制器内的预设环境温度和预设灯壳温度；
步骤2、控制器接收箱体温度检测组件检测到的实时环境温度，控制器接收灯壳温度检测组件检测到的实时灯壳温度；
步骤3、控制器实时比较预设环境温度和实时环境温度、预设灯壳温度和实时灯壳温度，当实时环境温度小于预设环境温度和/或实时灯壳温度小于预设灯壳温度时，控制器控制加热棒加热；当实时环境温度大于预设环境温度和/或实时灯壳温度大于预设灯壳温度时，控制器启动散热风扇散热。
与现有技术相比，本发明利用箱体温度调节组件调节LED灯珠老化的环境温度，利用灯壳温度调节组件调节LED灯珠的灯壳温度，环境温度和灯壳温度各自独立调节，满足了LED灯珠的LM-80测试要求，有效提高测试结果的准确性，灯壳温度调节组件采用多层液体冷却装置，LED灯珠散热的均衡性好，适合小功率LED灯珠（10W以下）的老化测试。
附图说明
下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：
图1是本发明的***连接示意图；
图2是本发明多层液体冷却装置的结构示意图；
图3是本发明多层液体冷却装置内冷却回路的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明提出的LM-80老化测试***，包括：测试箱和设于测试箱内的控制器，测试箱内还设有与控制器连接的箱体温度控制组件和灯壳温度控制组件，箱体温度和灯壳温度为两个独立的温控***。控制器还连接有人机界面，使用时通过人机界面向控制器内输入控制参数，再通过控制器自动完成温度调节。
箱体温度控制组件包括：与控制器连接的箱体温度感应器、箱体加热棒和散热风扇，通过人机界面向控制器预先设定环境温度，控制器接收箱体温度感应器检测到的环境温度信号，对比之后调节箱体加热棒和散热风扇的工作状态，精确控制LED灯珠老化的环境温度。一般情况下，由于在测试过程中箱体的温度向外界散失，控制器会向箱体加热棒发出间隙加热指令，根据具体的环境温度情况决定加热量的多少。
灯壳温度控制组件包括：与控制器连接的灯壳温度感应器、灯壳加热棒和多层液体冷却装置，通过人机界面向控制器预先设定灯壳温度，控制器接收灯壳温度感应器检测到的环境温度信号，对比之后调节灯壳加热棒和多层液体冷却装置的工作状态，精确控制LED灯珠老化灯壳温度，多层液体冷却装置的冷却均衡性好，适合小功率LED灯珠的老化测试***。一般情况下，由于LED灯珠点亮后会不断的发热，控制器会向多层液体冷却装置发出间隙冷却指令，根据具体的灯壳温度情况决定制冷量的多少。
控制器与箱体温度感应器之间连接有箱体温度变送器，控制器与灯壳温度感应器之间连接有灯壳温度变送器，温度变送器用于将感应器的检测信号转换为电信号发送至控制器，控制器连接有控制板，控制板与箱体加热棒之间、控制板与灯壳加热棒之间均设有固态继电器，固态继电器为无触点开关，方便控制板启动或关闭加热棒。测试箱内还设有与控制器连接的湿度感应器，控制器将接收到的箱体温度感应器检测信号、灯壳温度感应器的检测信号及湿度感应器的检测信号，发送至人机界面进行显示。一般情况下，由于是LED灯珠的高温老化测试，测试箱内湿度一般均能满足要求<65%RH，控制器并不对湿度进行控制，即不进行加湿和除湿。
在一实施例中，多层液体冷却装置包括：用于固定LED灯珠的冷却板、排布于冷却板内的冷却管道、连接冷却管道的冷却液存储装置、设于冷却液存储装置内的冷却液、冷却该冷却液的冷却风扇、驱动冷却液在冷却管道和冷却液存储装置内循环的油泵。控制器向多层液体冷却装置发出冷却指令时，冷却风扇启动，控制器根据具体的灯壳温度情况决定冷却风扇开启的时间。
如图2、3所示，冷却板包括基板1、安装于基板1顶面的led灯珠固定装置2，led灯珠点亮后进行光衰和寿命老化测试。led灯珠点亮后产生大量热量，热量通过led灯珠固定装置2传导给基板1。冷却管道设于基板1内部或底部，冷却管道设有进液口3和出液口4，进液口3和出液口4分别连接两条平行的主管道5，两条主管道5之间连接两条以上支管道6，支管道6均匀分布且相互平行，冷却液存储装置设有竖立的出液管和回液管，进液口3和出液口4分别连接出液管和回液管。油泵驱动冷却液在冷却管道中流动，迅速将基板1内的热量带走，达到降低和控制led灯珠壳体温度的目的。
较优的，基板1为长方形，两条主管道5分别靠近基板1两条短边排列，进液口3和出液口4共同处于基板1的一条长边，由于进液口3和出液口4同处基板1的一侧，连接外部冷却循环装置时便于安排管线。或者进液口3和出液口4分别处于基板1的两条长边，进液口3和出液口4分处基板1的两侧，每条冷却回路的长度相同，基板1各处温度更均衡。
本发明还提出一种上述LM-80老化测试***的控制方法，包括以下步骤：
步骤1、设定控制器内的预设环境温度和预设灯壳温度；
步骤2、控制器接收箱体温度检测组件检测到的实时环境温度，控制器接收灯壳温度检测组件检测到的实时灯壳温度；
步骤3、控制器实时比较预设环境温度和实时环境温度、预设灯壳温度和实时灯壳温度，当实时环境温度小于预设环境温度时，控制器控制箱体加热棒加热，加热量的大小由PID控制，当实时环境温度大于预设环境温度时，控制器控制散热风扇散热；当实时灯壳温度小于预设灯壳温度时，控制器控制灯壳加热棒加热，加热量的大小由PID控制，当实时灯壳温度大于预设灯壳温度时，控制器启动冷却风扇散热。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于多层液体冷却装置的LM-80老化测试***，包括：测试箱和设于测试箱内的控制器，其特征在于，所述测试箱内还设有箱体温度控制组件和灯壳温度控制组件；
所述箱体温度控制组件包括：与控制器连接的箱体温度感应器、箱体加热棒和散热风扇，所述控制器接收箱体温度感应器的检测信号，控制箱体加热棒和散热风扇的工作状态；
所述灯壳温度控制组件包括：与控制器连接的灯壳温度感应器、灯壳加热棒和多层液体冷却装置，所述控制器接收灯壳温度感应器的检测信号，控制灯壳加热棒和多层液体冷却装置的工作状态。
2.如权利要求1所述的LM-80老化测试***，其特征在于，所述多层液体冷却装置包括：用于固定LED灯珠的冷却板、排布于所述冷却板内的冷却管道、连接所述冷却管道的冷却液存储装置、设于所述冷却液存储装置内的冷却液、冷却所述冷却液的冷却风扇、驱动所述冷却液在冷却管道和冷却液存储装置内循环的油泵。
3.如权利要求2所述的LM-80老化测试***，其特征在于，所述冷却板包括基板、安装于基板顶面的led灯珠固定装置，所述冷却管道设于基板内部或底部，该冷却管道设有进液口和出液口，进液口和出液口分别连接两条平行的主管道，两条主管道之间连接两条以上支管道，支管道均匀分布且相互平行；
所述冷却液存储装置设有竖立的出液管和回液管，进液口和出液口分别连接出液管和回液管。
4.如权利要求3所述的LM-80老化测试***，其特征在于，所述基板为长方形，所述两条主管道分别靠近基板两条短边排列；所述进液口和出液口共同处于基板的一条长边，或者进液口和出液口分别处于基板的两条长边。
5.如权利要求1所述的LM-80老化测试***，其特征在于，所述控制器与箱体温度感应器之间连接有箱体温度变送器，所述控制器与灯壳温度感应器之间连接有灯壳温度变送器。
6.如权利要求5所述的LM-80老化测试***，其特征在于，所述控制器连接有控制板，所述控制板与箱体加热棒之间、控制板与灯壳加热棒之间均设有固态继电器。
7.如权利要求1至6任一项所述的LM-80老化测试***，其特征在于，所述控制器连接有人机界面，所述控制器接收的温度信号发送至人机界面进行显示。
8.如权利要求7所述的LM-80老化测试***，其特征在于，所述测试箱内还设有与所述控制器连接的湿度感应器，所述控制器接收湿度感应器的检测信号，并发送至人机界面进行显示。
9.一种如上述任一项权利要求所述LM-80老化测试***的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、设定控制器内的预设环境温度和预设灯壳温度；
步骤2、控制器接收箱体温度检测组件检测到的实时环境温度，控制器接收灯壳温度检测组件检测到的实时灯壳温度；
步骤3、控制器实时比较预设环境温度和实时环境温度、预设灯壳温度和实时灯壳温度，当实时环境温度小于预设环境温度和/或实时灯壳温度小于预设灯壳温度时，所述控制器控制加热棒加热；当实时环境温度大于预设环境温度和/或实时灯壳温度大于预设灯壳温度时，所述控制器启动散热风扇散热。
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