專利名稱：一種便攜式led熱阻測試裝置的制作方法
技術領域：
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本實用新型涉及一種熱阻測試裝置，特別是一種新型的結(jié)構(gòu)緊湊、便攜式發(fā) 光二極管(LED)熱阻測試裝置。
背景技術：
目前半導體照明技術因其節(jié)能、壽命長等優(yōu)點而得到廣泛的應用。但由于發(fā) 光二極管(LED)作為燈具的光源有超過70%以上的電功率要轉(zhuǎn)化為熱能，并且LED 器件結(jié)點的耐溫能力比較差，因此在LED應用時必須考慮散熱，要求器件的結(jié)點 溫度低于限定值，否則會造成LED效率卜'降、壽命降低、光色偏移，甚至于失效。 要使LED照明的應用更加可靠，應該選用優(yōu)質(zhì)的器件，包括其熱阻特性。目前還 不存在成熟、簡便的LED熱阻測試裝置。首先是因為其體積非常小，其次是LED 的結(jié)點溫度是內(nèi)部的溫度，無法在外部通過測量工具直接測量，只能通過實驗室 的復雜的測量給出一個參考值，因此亟待需要一種帶有緊湊控溫模塊、適合現(xiàn)場 測量的LED熱阻測試裝置。
另外，要獲得帶有緊湊控溫模塊、適合現(xiàn)場測量的LED熱阻測試裝置器，需 要解決兩方面的問題。首先是測試方法，由于LED的結(jié)點溫度是內(nèi)部的溫度，無 法在外部通過測量工具直接測量。這一測試方法上的困難已在發(fā)明專利"新型的 LED車燈配光板的熱測試方法"(申請?zhí)?00510030866. 8，公開號CN1955730)中 得到解決。
其次是測試方法的實現(xiàn)。而該方法的核心是熱沉的溫度控制。具體來講在進 行熱阻測量時一般需要對熱沉在一定溫度范圍內(nèi)進行升溫和降溫的操作。而常規(guī) 的電阻絲加熱和液冷的方式不能同時滿足升溫和降溫的需求，而且難以整合成緊 湊的測量裝置，因此在已有LED熱阻測試方法基礎上亟待需要--種適合現(xiàn)場測量、 結(jié)構(gòu)緊湊，即帶有緊湊控溫模塊的LED熱阻測試裝置。
實用新型內(nèi)容
為克服上述問題，本實用新型的目的在于提供 一種便攜式LED熱阻測試裝置。本實用新型的便攜式LED熱阻測試裝置可將該裝置整合成結(jié)構(gòu)緊湊、便攜式的測量裝置，所述裝置適合現(xiàn)場測量，且可同時滿足升溫和降溫的需求。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下的技術方案-種新型的便攜式LED熱阻測試裝置，所述LED熱阻測試裝置包括互為連接的加熱冷卻單元、溫度測量單元及電源單元，其特征在于，所述裝置還包括分別與LED及溫度測量單元信號連接的數(shù)據(jù)采集與控制單元，所述LED置于封閉空間中。
加熱冷卻單元(控溫模塊)，由縮頸式熱沉、半導體熱電制冷片、帶風扇的散熱翅片組成，其功能是在較大溫度范圍內(nèi)為被測器件提供均勻的底板溫度。
溫度測量單元包括溫度傳感器、鉑電阻和溫度變送器，用來測量熱沉溫度，并將溫度信息輸出給數(shù)據(jù)采集與控制單元。
數(shù)據(jù)采集與控制單?？刂瓢雽w制冷片對熱沉進行加熱冷卻。
電源單元實現(xiàn)測試方法中:[:作電流和小電流的切換，以及為熱電制冷片供電的功能。
根據(jù)本實用新型的便攜式LED熱阻測試裝置，其特征在于被測試的發(fā)光二極管(LED)放置于密閉空間的銅制熱沉上；熱沉與溫度測量單元連接以測試熱沉的溫度T。
溫度測量單元連接數(shù)據(jù)采集與控制單元(模塊)進行熱沉溫度數(shù)據(jù)的采集，另一方面發(fā)光二極管(LED)也與數(shù)據(jù)采集與控制單元相連，以采集LED兩端的壓降U;數(shù)據(jù)采集與控制單元將采集得到的熱沉溫度T和LED兩端壓降U進行處理，得到此溫度下的電壓-溫度關系。
數(shù)據(jù)采集與控制單元將信號傳輸至電源單元，電源單元去控制與其相連的加熱冷卻單元，從而改變與加熱冷卻單元相連的熱沉的溫度。同時電源單元實現(xiàn)測試方法中工作電流和小電流的切換，并為加熱冷卻單元中的熱電制冷片供電。
根據(jù)本實用新型的便攜式LED熱阻測試裝置，其特征在于熱沉為一縮頸式導熱塊件。
由此，可使得熱沉可為被測器件提供均勻的底板溫度。
根據(jù)本實用新型的便攜式LED熱阻測試裝置，其特征在于溫度測量單元3為由鉑電阻和溫度變送器組成。溫度測量單元用來測量熱沉溫度，并將溫度信息輸出給數(shù)據(jù)采集與控制單元4。
根據(jù)本實用新型的便攜式LED熱阻測試裝置，其特征在于加熱冷卻單元由 一半導體熱電制冷片及與之相配合的散熱片組成，由數(shù)據(jù)采集與控制單元來控制 半導體制冷片對熱沉進行加熱冷卻；電源單元實現(xiàn)測試方法中工作電流和小電流 的切換，以及為半導體熱電制冷片供電的功能。
本實用新型的便攜式LED熱阻測試裝置的優(yōu)點是通過熱電制冷片同時完成
對熱沉的加熱和冷卻功能，減小了測試時間，而且控溫模塊結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠。 同時半導體熱電制冷片可以將熱沉溫度控制在室溫以下，因此可以在更加廣闊的
范圍內(nèi)進行測試。實驗表明，本實用新型的便攜式LED熱阻測試裝置可以在現(xiàn)場 方便的測量平面貼裝型LED熱阻，測量的誤差在5. 5 %以內(nèi)。


圖1為本實用新型的熱阻測試裝置控溫模塊示意圖， 圖2是本實用新型的熱阻測試裝置原理示意圖。 圖3是本實用新型的熱阻測試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖
圖中，1為密閉空間中發(fā)光二極管LED， 2為熱沉，3為溫度測量單元，4為 數(shù)據(jù)采集與控制單元，5為電源爭元，6為加熱冷卻單元，7為溫度傳感器，8為 熱電制冷片，9為散熱片，IO為冷卻風扇，ll為密閉空間。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型的LED熱阻測試裝置作進一步說明。
實施例1 一種用于LED的熱阻測試裝置。
如圖所示，所述LED熱阻測試裝置包括熱沉2、溫度測量單元3、數(shù)據(jù)采集與 控制單元4、電源單元5、加熱冷卻單元6。所述溫度測量單元3包括接鉑電阻和 溫度變送器；所述加熱冷卻單元6包括熱沉2、 一半導體熱電制冷片8及與之相 配合的散熱片9。其相互之間利用導熱硅脂使其緊密接觸，并用螺栓壓緊。
在工作時通以一定方向的電流，熱電制冷片8實現(xiàn)對熱沉2底部的均勻加熱， 通過標定之后還可以實現(xiàn)對熱沉溫度的精確控制，從而得到高于環(huán)境溫度的各個 溫度點。當需要降低熱沉的溫度時，熱電制冷片8的電流反向?qū)岢?進行冷卻，可 以將熱沉溫度控制在環(huán)境溫度之下，擴大了測量溫度范圍。這也是控溫模塊區(qū)別 于其他控溫方式的顯著優(yōu)點。
又，在測試的過程中被測試的發(fā)光二極管1放置于密閉空間11的銅質(zhì)熱沉2 上，以保證器件底板的溫度均勻性，同時熱沉與外界環(huán)境熱隔離，以排除外界環(huán) 境的千擾。在測量時首先通過電源單元5為被測LED提供小的測試電流(小于1 mA)，數(shù)據(jù)采集與控制單元4得到1兩端的電壓值，溫度測量單元3中的溫度傳感 器得到熱沉2的溫度，得到此溫度下的電壓-溫度關系。
然后電源單元5控制加熱冷卻單元6中的熱電制冷片8改變熱沉2的溫度， 重復上述測量，得到小電流時的結(jié)點溫度-壓降關系。然后，電源單元5給發(fā)光二 極管l通以工作電流，待穩(wěn)定后測量熱沉2的溫度及LED兩端壓降，然后電源單 元5快速的將電流降低到小的測試電流，數(shù)據(jù)采集與控制單元4得到此時的電壓， 根據(jù)之前得到的小電流時的電壓溫度關系得到此時結(jié)點溫度，結(jié)合此時熱沉的溫 度信息以及工作情況下的電壓和電流得到此時器件的熱阻。
本實用新型的熱阻測試裝置特別適用于LED 。
權利要求1. 一種新型的便攜式LED熱阻測試裝置，所述LED熱阻測試裝置包括互為連接的加熱冷卻單元(6)、溫度測量單元(3)及電源單元(5)，其特征在于，所述裝置還包括分別與LED(1)及溫度測量單元信號連接的數(shù)據(jù)采集與控制單元(4)，所述LED置于封閉空間中。
2. 如權利要求1所述的便攜式LED熱阻測試裝置，其特征在于，加熱冷卻單 元(6)由依次連接的熱沉(2)、半導體熱電制冷片(8)、散熱片(9)組成，其 相互之間利用導熱硅脂使其緊密接觸，并用螺栓壓緊。
3. 如權利要求1所述的便攜式LED熱阻測試裝置，其特征在于，被測試的發(fā) 光二極管LED (1)放置于密閉空間的銅制熱沉(2)上；熱沉(2)與溫度測量單 元(3)連接以測試熱沉的溫度T。
4. 如權利要求1所述的便攜式LED熱阻測試裝置，其特征在于，熱沉(2)為一縮頸式導熱塊件。
5. 如權利要求1所述的便攜式LED熱阻測試裝置，其特征在于，溫度測量單元(3)包括溫度傳感器、鉑電阻和溫度變送器。
專利摘要一種新型的便攜式LED熱阻測試裝置，所述LED熱阻測試裝置包括互為連接的加熱冷卻單元、溫度測量單元及電源單元，其特征在于，所述裝置還包括分別與LED及溫度測量單元信號連接的數(shù)據(jù)采集控制模塊，所述LED置于封閉空間中。本實用新型的便攜式LED熱阻測試裝置可將該裝置整合成結(jié)構(gòu)緊湊、便攜式的測量裝置，所述裝置適合現(xiàn)場測量，且可同時滿足升溫和降溫的需求。
文檔編號G01R31/26GK201273934SQ20082015197
公開日2009年7月15日 申請日期2008年8月15日 優(yōu)先權日2008年8月15日
發(fā)明者于新剛, 朱德忠, 朱明華, 梁新剛, 磊 沈, 陳澤敬, 顧東超, 龔婞蕾 申請人:上海小糸車燈有限公司