Jak měřit teplotu spojení LED lampových zásudek?
Teplota křižovatky se zdá být problémem s měřením teploty, ale teplota křižovatky, která má být měřena, je uvnitř LED a není možné dát teploměr nebo termočlúčl do křižovatky PN pro měření jeho teploty. Samozřejmě, že jeho případovou teplotu lze stále měřit termočlúčtem a poté na základě dané tepelné odolnosti Rjc (spojení s pouzdrem), lze vypočítat její teplotu spojení. , Ale po instalaci radiátoru se problém stává složitějším. Vzhledem k tomu, že LED dioda je obvykle pájena do hliníkového substrátu a hliníkový substrát je namontován na radiátoru, pokud lze měřit pouze teplotu skořepiny chladiče, musí být známo mnoho hodnot tepelného odporu pro výpočet teploty spoje. Včetně Rjc (křižovatka s pouzdrem), Rcm (případ na hliníkový substrát, ve skutečnosti by měl zahrnovat také tepelný odpor tištěné desky filmu), Rms (hliníkový substrát na radiátor), Rsa (radiátor do vzduchu), z nichž existuje pouze jeden Nepřesný údaj ovlivní přesnost zkoušky. Obrázek 3 znázorňuje schematický diagram různých tepelných odporů od LED po chladič. Zahrnuje velkou tepelnou odolnost, díky které je jeho přesnost ještě omezenější. Jinými slovy, přesnost odhadu teploty spoje z naměřené povrchové teploty chladiče je ještě horší.
Naštěstí existuje nepřímá metoda měření teploty, kterou je měření napětí. Takže s jakým napětím souvisí teplota spoje? A co tenhle vztah?
Nejprve musíme začít s volt-ampér charakteristikami LED.
4. Teplotní koeficient vlastností LED volt-ampér
Víme, že LED dioda je polovodičová dioda, má volt-ampérovou charakteristiku jako všechny diody a stejně jako všechny polovodičové diody má tato volt-ampérová charakteristika teplotní charakteristiku. Jeho charakteristikou je, že když teplota stoupá, volt-ampér charakteristika se posune doleva. Obrázek 4 znázorňuje teplotní charakteristiky volt-ampérových charakteristik LED.
Za předpokladu, že LED dioda je napájena konstantním proudem Io, když je teplota spojení T1, napětí je V1, a když teplota spojení stoupne na T2, celá charakteristika volt-ampéru se posune doleva, proud Io zůstane nezměněn a napětí se stane V2. Tyto dva napěťové rozdíly se odstraní teplotou a lze získat teplotní koeficient vyjádřený v mV/oC. U běžných křemíkových diod je tento teplotní koeficient přibližně -2mV/oC. Většina LED diod však není vyrobena ze silikonových materiálů, takže jeho teplotní koeficient musí být měřen samostatně. Naštěstí většina datových listů výrobců LED uvádí své teplotní koeficienty. Například u vysoce výkonné LED diody XLamp7090XR-E společnosti Cree je její teplotní koeficient -4mV/oC. Je 2krát větší než běžné silikonové diody. Pokud jde o americké LED pole Bridgelux (BXRA), jsou uvedena podrobnější data.
Rozsah údajů, které poskytli, je však příliš široký, takže ztrácí hodnotu použití.
V každém případě, pokud je znám teplotní koeficient LED, je snadné vypočítat teplotu spojení LED z měření dodaního napětí LED.
5. Jak podrobně měřit teplotu spojení LED.
Nyní si jako příklad vezměme Cree XLamp7090XR-E. Pro ilustraci, jak konkrétně měřit teplotu spojení LED. Je nutné, aby led dioda byla nainstalována v chladiče a jako zdroj energie se používal ovladač s konstantním proudem. Současně vyvedte dva vodicí dráty připojené k LED. Před zapnutím připojte voltmetr k výstupním svorám (kladné a záporné svorky LED) a poté zapněte napájecí zdroj. Než se LED dioda zahřeje, okamžitě si přečtěte odečtu voltmetru, který odpovídá hodnotě V1, a počkejte. Nejméně 1 hodinu, když dosáhne tepelné rovnováhy, změřte znovu, napětí přes LED je ekvivalentní V2. Odečtěte tyto dvě hodnoty, abyste získali rozdíl. Po odstranění o 4mV lze získat teplotu spojení. Ve skutečnosti je většina LED diod propojena v sérii a připojena paralelně. Na tom nezáleží. V současné době je rozdíl napětí přispíván mnoha LED diodami připojenými v sérii. Proto vydělte rozdíl napětí počtem LED připojených v sérii a poté vydělte 4mV. , Můžete získat jeho teplotu spojení. Například LED dioda je 10 řetězců a 2 rovnoběžné, napětí měřené poprvé je 33V, napětí měřené po druhé tepelné bilanci je 30V a rozdíl napětí je 3V. Toto číslo musí být vyděleno počtem LED připojených v sérii (10), aby se získalo 0,3 V, a poté vyděleno 4mV, aby se získalo 75 stupňů. Za předpokladu, že okolní teplota před zapnutím je 20 stupňů, teplota spojení by v této době měla být 95 stupňů.
Teplota křižovatky získaná touto metodou je rozhodně mnohem přesnější než použití termočlúku k měření teploty radiátoru a poté k výpočtu teploty spojení.
