Kaip išmatuoti LED lempos karoliukų jungties temperatūrą?
Atrodo, kad sankryžos temperatūra yra temperatūros matavimo problema, tačiau matuojama sandūros temperatūra yra šviesos diodo viduje, ir neįmanoma įterpti termometro ar termoporos į PN jungtį, kad būtų galima išmatuoti jos temperatūrą. Žinoma, jo korpuso temperatūrą vis dar galima išmatuoti termoelementu, o tada, atsižvelgiant į nurodytą šiluminę varžą Rjc (sandūra prie korpuso), galima apskaičiuoti jos sandūros temperatūrą. , Tačiau įdiegus radiatorių, problema tampa sudėtingesnė. Kadangi šviesos diodas paprastai yra lituojamas prie aliuminio pagrindo, o aliuminio pagrindas yra sumontuotas ant radiatoriaus, jei galima išmatuoti tik radiatoriaus korpuso temperatūrą, norint apskaičiuoti jungties temperatūrą, reikia žinoti daug šiluminės varžos verčių. Įskaitant Rjc (jungtis prie korpuso), Rcm (korpusas prie aliuminio pagrindo, iš tikrųjų, jis taip pat turėtų apimti plėvelės spausdintos plokštės šiluminę varžą), Rms (aliuminio pagrindas prie radiatoriaus), Rsa (radiatorius į orą), iš kurių yra tik vienas Netikslūs duomenys turės įtakos bandymo tikslumui. 3 paveiksle pavaizduota įvairių šiluminių varžų nuo šviesos diodo iki radiatoriaus schema. Jis turi daug šiluminės varžos, todėl jo tikslumas yra dar labiau ribotas. Kitaip tariant, sankryžos temperatūros įvertinimas pagal išmatuotą radiatoriaus paviršiaus temperatūrą yra dar blogesnis.
Laimei, yra netiesioginis temperatūros matavimo metodas, ty įtampos matavimas. Taigi, su kokia įtampa yra susijusi sandūros temperatūra? Ką apie šiuos santykius?
Pirmiausia turime pradėti nuo šviesos diodo volt-ampero charakteristikų.
4. LED volt-amper charakteristikų temperatūros koeficientas
Mes žinome, kad šviesos diodas yra puslaidininkinis diodas, jis turi voltų amperų charakteristikas, kaip ir visi diodai, ir kaip ir visi puslaidininkiniai diodai, ši voltų amperų charakteristika turi temperatūros charakteristikas. Jo charakteristika yra ta, kad pakilus temperatūrai, volt-ampero charakteristika pasislenka į kairę. 4 paveiksle parodytos šviesos diodo volt-amperinių charakteristikų temperatūros charakteristikos.
Darant prielaidą, kad šviesos diodas tiekiamas su pastovia Io srove, kai jungties temperatūra yra T1, įtampa yra V1, o kai jungties temperatūra pakyla iki T2, visa volt-ampero charakteristika pasislenka į kairę, srovė Io išlieka nepakitusi , o įtampa tampa V2. Šiuos du įtampos skirtumus pašalina temperatūra, ir galima gauti temperatūros koeficientą, išreikštą mV/oC. Paprastiems silicio diodams šis temperatūros koeficientas yra maždaug -2 mV/oC. Tačiau dauguma šviesos diodų nėra pagaminti iš silicio medžiagų, todėl jo temperatūros koeficientas turi būti matuojamas atskirai. Laimei, dauguma LED gamintojų' duomenų lapuose pateikiami jų temperatūros koeficientai. Pavyzdžiui, Cree [GG #39; s XLamp7090XR-E didelės galios šviesos diodui, jo temperatūros koeficientas yra -4 mV/oC. Jis yra 2 kartus didesnis nei įprasti silicio diodai. Kalbant apie „American Bridgelux LED Array“ (BXRA), pateikiami išsamesni duomenys.
Tačiau jų pateiktų duomenų apimtis yra per plati, todėl jie praranda naudojimo vertę.
Bet kokiu atveju, kol yra žinomas šviesos diodo temperatūros koeficientas, lengva apskaičiuoti šviesos diodo jungties temperatūrą iš šviesos diodo priekinės įtampos matavimo.
5. Kaip išsamiai išmatuoti šviesos diodų sandūros temperatūrą.
Dabar paimkite Cree' s XLamp7090XR-E kaip pavyzdį. Norėdami iliustruoti, kaip konkrečiai išmatuoti šviesos diodo jungties temperatūrą. Būtina, kad šviesos diodas būtų sumontuotas radiatoriuje, o kaip maitinimo šaltinis naudojamas nuolatinės srovės tvarkyklė. Tuo pačiu metu išveskite du laidus, prijungtus prie šviesos diodo. Prieš įjungdami, prijunkite voltmetrą prie išvesties gnybtų (teigiami ir neigiami šviesos diodų gnybtai), tada įjunkite maitinimą. Kol šviesos diodas neįkaista, nedelsdami perskaitykite voltmetro rodmenis, kurie atitinka V1 vertę, ir palaukite. Bent 1 valandą, kai jis pasiekia šiluminę pusiausvyrą, išmatuokite dar kartą, įtampa per LED yra lygi V2. Atimkite šias dvi vertes, kad gautumėte skirtumą. Pašalinus 4 mV, galima gauti jungties temperatūrą. Tiesą sakant, dauguma šviesos diodų yra sujungti nuosekliai ir lygiagrečiai. Tai nesvarbu. Šiuo metu įtampos skirtumą lemia daugybė nuosekliai sujungtų šviesos diodų. Todėl padalinkite įtampos skirtumą iš nuosekliai sujungtų šviesos diodų skaičiaus ir tada padalinkite iš 4 mV. , Galite sužinoti jo sandūros temperatūrą. Pavyzdžiui, šviesos diodas yra 10 eilučių ir 2 lygiagrečiai, pirmą kartą išmatuota įtampa yra 33 V, įtampa, išmatuota po antrojo terminio balanso, yra 30 V, o įtampos skirtumas - 3 V. Šį skaičių reikia padalyti iš nuosekliai sujungtų šviesos diodų skaičiaus (10), kad gautumėte 0,3 V, o tada padalinti iš 4 mV, kad gautumėte 75 laipsnius. Darant prielaidą, kad aplinkos temperatūra prieš įjungiant yra 20 laipsnių, sankryžos temperatūra šiuo metu turėtų būti 95 laipsniai.
Šiuo metodu gauta sandūros temperatūra neabejotinai yra daug tikslesnė, nei naudojant termoporą radiatoriaus temperatūrai matuoti, o vėliau - sandūros temperatūrai apskaičiuoti.
