大功率led結溫的非接觸測量技術研究

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1、大功率LED結溫的非接觸測量技術研究-VI-大功率LED結溫的非接觸測量技術研究摘要大功率LED憑借著其優(yōu)良的性能在照明領域中應用的越為廣泛，尤其是近年來國家對半導體照明行業(yè)的扶持，使得大功率LED迎來了飛速發(fā)展時期。于此同時，市場和社會對于LED功率的需求日漸增大，但伴隨著功率增加其出現(xiàn)的散熱問題也愈加嚴重，LED產品的性能和壽命受到嚴峻考驗，其電熱特性檢測和LED結溫測量成為了一個急需解決的難題。本課題就是以解決大功率LED結溫的非接觸測量問題入手研究，通過分析和研究大功率LED燈具的電熱特性，了解了大功率LED燈

2、具的內部結構和散熱途徑。并針對非接觸式紅外測溫技術進行研究分析，在分析研究已存在的諸多測量大功率LED結溫的方法，為后續(xù)結溫測量模型的建立奠定了理論基礎。本文就目前現(xiàn)有測量LED結溫方案，對于封裝完好的大功率LED燈具不能直接測量其內部結溫，提出了一種基于非接觸的LED結溫的測量模型。該測結溫模型主要包含兩部分：LED結溫與外表面溫度對應關系的數(shù)學描述和紅外測溫校正算法。首先，研究分析了不同類型的大功率LED芯片的熱阻、熱輻射和溫度場數(shù)學模型，并給出了對LED燈具組件溫度場的有限元解法。同時利用ANSYS對LED進行了

3、建模仿真，通過分析其溫度場的變化規(guī)律，給出了LED結溫與外表面溫度對應關系數(shù)學描述。其次，分別利用正向電壓法和紅外熱成像法對大功率LED燈珠和大功率集成LED燈具組件進行了溫度采集實驗，通過對大量實驗數(shù)據(jù)的分析，給出了一種利用紅外熱成像法更為準確測溫的校正算法。最后，結合LED結溫與外表面溫度對應關系的公式和紅外測溫紅外校正算法，構成了一種基于非接觸的LED結溫測量模型。將模型應用在1WLED燈珠和100W的葵花型散熱器LED，驗證分析該模型的可行性和可靠性。并對測結溫模型進行誤差分析，其誤差率不超過3%，相比于峰值波

4、長法和藍白比法，適用性更強，精度更高。關鍵詞LED結溫；有限元仿真；紅外熱成像法；非接觸測結溫模型-VI-ResearchonNon-contactMeasurementTechnologyofHighPowerLEDJunctionTemperatureAbstractHighpowerLEDisusedmoreandmorebecauseofitsexcellentperformanceinthefieldoflightingmore.Especiallyinrecentyears,thesemiconductor

5、lightingindustryissupportedbythecountry,whichmakesthehighpowerLEDusherinaperiodofrapiddevelopment.Atthesametime,marketandsocialdemandforLEDpowerincreaseswitheachpassingday,buttheheatproblemshavebecomemoreseriouswiththepowerincreases.Theperformanceandservicelifeo

6、ftheLEDproductsisfacingtoaseveretest.LEDjunctiontemperaturemeasurementandelectriccharacteristicdetectionbecomeaurgentproblem.Thissubjectistosolvetheproblemofnon-contactmeasurementofhighpowerLEDjunctiontemperature.Finishtheanalysisandresearchontheelectriccharacte

7、risticsofpowerLEDlamps,andunderstandtheinternalstructureandtheheatdissipationwayofhighpowerLEDlamps.Accordingtotheanalysisandresearchofnon-contactinfraredtemperaturemeasurementtechnology,wehavefinishtheanalysisandresearchonmanymethodsofmeasuringthejunctiontemper

8、atureofhighpowerLED,whichhaslaidatheoreticalfoundationforbuildingthesubsequentjunctiontemperaturemeasurementmodel.Inthispaper,thecurrentmeasurementscan’tdirectlymeasu