CN201273934Y - 一种便携式led热阻测试装置 - Google Patents

Abstract

一种新型的便携式LED热阻测试装置，所述LED热阻测试装置包括互为连接的加热冷却单元、温度测量单元及电源单元，其特征在于，所述装置还包括分别与LED及温度测量单元信号连接的数据采集控制模块，所述LED置于封闭空间中。本实用新型的便携式LED热阻测试装置可将该装置整合成结构紧凑、便携式的测量装置，所述装置适合现场测量，且可同时满足升温和降温的需求。

Description

一种便携式LED热阻测试装置

技术领域

本实用新型涉及一种热阻测试装置，特别是一种新型的结构紧凑、便携式发光二极管(LED)热阻测试装置。

背景技术

目前半导体照明技术因其节能、寿命长等优点而得到广泛的应用。但由于发光二极管(LED)作为灯具的光源有超过70％以上的电功率要转化为热能，并且LED器件结点的耐温能力比较差，因此在LED应用时必须考虑散热，要求器件的结点温度低于限定值，否则会造成LED效率下降、寿命降低、光色偏移，甚至于失效。要使LED照明的应用更加可靠，应该选用优质的器件，包括其热阻特性。目前还不存在成熟、简便的LED热阻测试装置。首先是因为其体积非常小，其次是LED的结点温度是内部的温度，无法在外部通过测量工具直接测量，只能通过实验室的复杂的测量给出一个参考值，因此亟待需要一种带有紧凑控温模块、适合现场测量的LED热阻测试装置。

另外，要获得带有紧凑控温模块、适合现场测量的LED热阻测试装置器，需要解决两方面的问题。首先是测试方法，由于LED的结点温度是内部的温度，无法在外部通过测量工具直接测量。这一测试方法上的困难已在发明专利“新型的LED车灯配光板的热测试方法”(申请号200510030866.8，公开号CN1955730)中得到解决。

其次是测试方法的实现。而该方法的核心是热沉的温度控制。具体来讲在进行热阻测量时一般需要对热沉在一定温度范围内进行升温和降温的操作。而常规的电阻丝加热和液冷的方式不能同时满足升温和降温的需求，而且难以整合成紧凑的测量装置，因此在已有LED热阻测试方法基础上亟待需要一种适合现场测量、结构紧凑，即带有紧凑控温模块的LED热阻测试装置。

实用新型内容

为克服上述问题，本实用新型的目的在于提供一种便携式LED热阻测试装置。本实用新型的便携式LED热阻测试装置可将该装置整合成结构紧凑、便携式的测量装置，所述装置适合现场测量，且可同时满足升温和降温的需求。

为实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：

一种新型的便携式LED热阻测试装置，所述LED热阻测试装置包括互为连接的加热冷却单元、温度测量单元及电源单元，其特征在于，所述装置还包括分别与LED及温度测量单元信号连接的数据采集与控制单元，所述LED置于封闭空间中。

加热冷却单元(控温模块)，由缩颈式热沉、半导体热电制冷片、带风扇的散热翅片组成，其功能是在较大温度范围内为被测器件提供均匀的底板温度。

温度测量单元包括温度传感器、铂电阻和温度变送器，用来测量热沉温度，并将温度信息输出给数据采集与控制单元。

数据采集与控制单元控制半导体制冷片对热沉进行加热冷却。

电源单元实现测试方法中工作电流和小电流的切换，以及为热电制冷片供电的功能。

根据本实用新型的便携式LED热阻测试装置，其特征在于：被测试的发光二极管(LED)放置于密闭空间的铜制热沉上；热沉与温度测量单元连接以测试热沉的温度T。

温度测量单元连接数据采集与控制单元(模块)进行热沉温度数据的采集，另一方面发光二极管(LED)也与数据采集与控制单元相连，以采集LED两端的压降U；数据采集与控制单元将采集得到的热沉温度T和LED两端压降U进行处理，得到此温度下的电压温度关系。

数据采集与控制单元将信号传输至电源单元，电源单元去控制与其相连的加热冷却单元，从而改变与加热冷却单元相连的热沉的温度。同时电源单元实现测试方法中工作电流和小电流的切换，并为加热冷却单元中的热电制冷片供电。

根据本实用新型的便携式LED热阻测试装置，其特征在于：热沉为一缩颈式导热块件。

由此，可使得热沉可为被测器件提供均匀的底板温度。

根据本实用新型的便携式LED热阻测试装置，其特征在于：温度测量单元3为由铂电阻和温度变送器组成。

温度测量单元用来测量热沉温度，并将温度信息输出给数据采集与控制单元4。

根据本实用新型的便携式LED热阻测试装置，其特征在于：加热冷却单元由一半导体热电制冷片及与之相配合的散热片组成，由数据采集与控制单元来控制半导体制冷片对热沉进行加热冷却；电源单元实现测试方法中工作电流和小电流的切换，以及为半导体热电制冷片供电的功能。

本实用新型的便携式LED热阻测试装置的优点是：通过热电制冷片同时完成对热沉的加热和冷却功能，减小了测试时间，而且控温模块结构紧凑，工作可靠。同时半导体热电制冷片可以将热沉温度控制在室温以下，因此可以在更加广阔的范围内进行测试。实验表明，本实用新型的便携式LED热阻测试装置可以在现场方便的测量平面贴装型LED热阻，测量的误差在5.5％以内。

附图说明

图1为本实用新型的热阻测试装置控温模块示意图，

图2是本实用新型的热阻测试装置原理示意图。

图3是本实用新型的热阻测试装置的结构示意图

图中，1为密闭空间中发光二极管LED，2为热沉，3为温度测量单元，4为数据采集与控制单元，5为电源单元，6为加热冷却单元，7为温度传感器，8为热电制冷片，9为散热片，10为冷却风扇，11为密闭空间。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的LED热阻测试装置作进一步说明。

实施例1一种用于LED的热阻测试装置。

如图所示，所述LED热阻测试装置包括热沉2、温度测量单元3、数据采集与控制单元4、电源单元5、加热冷却单元6。所述温度测量单元3包括接铂电阻和温度变送器；所述加热冷却单元6包括热沉2、一半导体热电制冷片8及与之相配合的散热片9。其相互之间利用导热硅脂使其紧密接触，并用螺栓压紧。

在工作时通以一定方向的电流，热电制冷片8实现对热沉2底部的均匀加热，通过标定之后还可以实现对热沉温度的精确控制，从而得到高于环境温度的各个温度点。

当需要降低热沉的温度时，热电制冷片8的电流反向对热沉2进行冷却，可以将热沉温度控制在环境温度之下，扩大了测量温度范围。这也是控温模块区别于其他控温方式的显著优点。

又，在测试的过程中被测试的发光二极管1放置于密闭空间11的铜质热沉2上，以保证器件底板的温度均匀性，同时热沉与外界环境热隔离，以排除外界环境的干扰。在测量时首先通过电源单元5为被测LED提供小的测试电流(小于1mA)，数据采集与控制单元4得到1两端的电压值，温度测量单元3中的温度传感器得到热沉2的温度，得到此温度下的电压-温度关系。

然后电源单元5控制加热冷却单元6中的热电制冷片8改变热沉2的温度，重复上述测量，得到小电流时的结点温度-压降关系。然后，电源单元5给发光二极管1通以工作电流，待稳定后测量热沉2的温度及LED两端压降，然后电源单元5快速的将电流降低到小的测试电流，数据采集与控制单元4得到此时的电压，根据之前得到的小电流时的电压-温度关系得到此时结点温度，结合此时热沉的温度信息以及工作情况下的电压和电流得到此时器件的热阻。

本实用新型的热阻测试装置特别适用于LED。

Claims (5)

1.一种新型的便携式LED热阻测试装置，所述LED热阻测试装置包括互为连接的加热冷却单元(6)、温度测量单元(3)及电源单元(5)，其特征在于，所述装置还包括分别与LED(1)及温度测量单元信号连接的数据采集与控制单元(4)，所述LED置于封闭空间中。

2.如权利要求1所述的便携式LED热阻测试装置，其特征在于，加热冷却单元(6)由依次连接的热沉(2)、半导体热电制冷片(8)、散热片(9)组成，其相互之间利用导热硅脂使其紧密接触，并用螺栓压紧。

3.如权利要求1所述的便携式LED热阻测试装置，其特征在于，被测试的发光二极管LED(1)放置于密闭空间的铜制热沉(2)上；热沉(2)与温度测量单元(3)连接以测试热沉的温度T。

4.如权利要求1所述的便携式LED热阻测试装置，其特征在于，热沉(2)为一缩颈式导热块件。

5.如权利要求1所述的便携式LED热阻测试装置，其特征在于，温度测量单元(3)包括温度传感器、铂电阻和温度变送器。

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