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LED 热测试
接线图
2024年02月05日 10:51 163
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LED 热测试
为了在不牺牲可靠性的情况下实现最高的光学性能，了解特定应用中 LED 组件的热特性至关重要。1993 年 1 月 28 日的技术备忘录“LED 灯热属性”讨论了 LED 灯的基本热建模。本应用简介介绍了 Avago Technologies 用于测量特定应用中安装的 LED 组件的结温和引脚温度的热测试系统。
一般来说，LED组件热测试的目的是测量结点到环境的温升，以确保不超过最高结点温度。LED 元件在高于最高结温的温度下的温度循环往往会导致金线键合产生过大的热应力，从而导致过早发生灾难性故障。对于大多数 Avago Technologies LED 灯，最高结温为 110° C。最高结温可以在产品数据表的最大绝对额定值中找到，也可以从最大正向电流与温度曲线推断。最大结温是正向电流为零时倾斜电流降额曲线的延长线与曲线的环境温度轴的截距。
基本的热测试程序是对特定系统内的 LED 组件的引脚进行热耦合，操作系统，并监测热平衡时的温升。此外，可以通过测量 LED 组件正向电压的变化来测量所选 LED 组件的结温。在这些测量中要小心，以确保尽可能多地重复特定应用。这包括系统的正确机械方向、将系统安装在其预期外壳中以及以类似于正常操作的电压操作系统。
热测试系统
热测试系统的框图如图1所示。热测试系统使用多个测试设备，这些设备由个人计算机通过IEEE-488并行总线控制。测试系统中测量 LED 元件引脚温度的部分由 Agilent 3421A 数据采集系统和一系列 T 型热电偶组成。热电偶由 Omega TT-T-30 SLE 热电偶线组成，该热电偶线被剥皮、绞合在一起，然后焊接到被测引脚上。Agilent 3421A 将热电偶线上产生的电压直接转换为温度测量值，并通过 IEEE-488 总线发送到计算机控制器。
其余设备用于通过精确监测正向电压的变化来监测被测 LED 器件的结温。为了获得最佳结果，被测器件应在 1.00 mA 恒定电流下表征整个温度范围内的正向电压。一般来说，变化约为 -2.2 mV/°C，并且在工作温度范围内呈非常线性的变化。表征后，LED 组件可以直接焊接到被测系统中。为了获得最佳结果，被测设备应与被测系统的其余部分电气隔离
被测设备由两个 Keithly 224 电流源驱动。使用一个源以 1.00 mA 偏置电流驱动被测器件。第二个源用于以可编程加热电流驱动被测器件。请注意，IBIAS 加上 IHEAT 应等于被测设备的应用预期驱动电流。Agilent 8112A 脉冲发生器经过编程可产生占空比为 99.7% 的波形。脉冲发生器的输出连接到高速数字开关，该开关在占空比的 0.3% 部分期间将加热电流源分流至地。脉冲发生器的触发输出用于触发 Agilent 3437A 数字电压表的采样。请注意，脉冲发生器触发输出的上升沿与 0 一致。3% 占空比波形，数字电压表为下降沿触发。为了在正确的边沿触发数字电压表，脉冲发生器的触发输出通过 TTL 电平 7406 反相器进行反相。为了获得最高分辨率，Agilent 3437A 配置为在 0.1000 V 范围内测量被测器件的电压，使用 Agilent 6033A 可编程电源作为约 1.6 V 的偏移。由于 LED 组件开始冷却相当快地关闭，Agilent 3437 配置为在 IHEAT 电流源被分流后尽快测量被测设备的电压。一般来说，该测量应在 IHEAT 源被分流后 50 ms 内进行。脉冲发生器的触发输出通过TTL电平7406反相器反相。为了获得最高分辨率，Agilent 3437A 配置为在 0.1000 V 范围内测量被测器件的电压，使用 Agilent 6033A 可编程电源作为约 1.6 V 的偏移。由于 LED 组件开始冷却相当快地关闭，Agilent 3437 配置为在 IHEAT 电流源被分流后尽快测量被测设备的电压。一般来说，该测量应在 IHEAT 源被分流后 50 ms 内进行。脉冲发生器的触发输出通过TTL电平7406反相器反相。为了获得最高分辨率，Agilent 3437A 配置为在 0.1000 V 范围内测量被测器件的电压，使用 Agilent 6033A 可编程电源作为约 1.6 V 的偏移。由于 LED 组件开始冷却相当快地关闭，Agilent 3437 配置为在 IHEAT 电流源被分流后尽快测量被测设备的电压。一般来说，该测量应在 IHEAT 源被分流后 50 ms 内进行。使用 Agilent 6033A 可编程电源作为约 1.6 V 的偏置。由于 LED 组件开始相当快地冷却，因此 Agilent 3437 配置为在 IHEAT 电流后尽快测量被测器件的电压源头已被切断。一般来说，该测量应在 IHEAT 源被分流后 50 ms 内进行。使用 Agilent 6033A 可编程电源作为约 1.6 V 的偏置。由于 LED 组件开始相当快地冷却，因此 Agilent 3437 配置为在 IHEAT 电流后尽快测量被测器件的电压源头已被切断。一般来说，该测量应在 IHEAT 源被分流后 50 ms 内进行。
为了在不牺牲可靠性的情况下实现最高的光学性能，了解特定应用中 LED 组件的热特性至关重要。1993 年 1 月 28 日的技术备忘录“LED 灯热属性”讨论了 LED 灯的基本热建模。本应用简介介绍了 Avago Technologies 用于测量特定应用中安装的 LED 组件的结温和引脚温度的热测试系统。
一般来说，LED组件热测试的目的是测量结点到环境的温升，以确保不超过最高结点温度。LED 元件在高于最高结温的温度下的温度循环往往会导致金线键合产生过大的热应力，从而导致过早发生灾难性故障。对于大多数 Avago Technologies LED 灯，最高结温为 110° C。最高结温可以在产品数据表的最大绝对额定值中找到，也可以从最大正向电流与温度曲线推断。最大结温是正向电流为零时倾斜电流降额曲线的延长线与曲线的环境温度轴的截距。
基本的热测试程序是对特定系统内的 LED 组件的引脚进行热耦合，操作系统，并监测热平衡时的温升。此外，可以通过测量 LED 组件正向电压的变化来测量所选 LED 组件的结温。在这些测量中要小心，以确保尽可能多地重复特定应用。这包括系统的正确机械方向、将系统安装在其预期外壳中以及以类似于正常操作的电压操作系统。
热测试系统热测试系统的框图如图1所示。热测试系统使用多个测试设备，这些设备由个人计算机通过IEEE-488并行总线控制。测试系统中测量 LED 元件引脚温度的部分由 Agilent 3421A 数据采集系统和一系列 T 型热电偶组成。热电偶由 Omega TT-T-30 SLE 热电偶线组成，该热电偶线被剥皮、绞合在一起，然后焊接到被测引脚上。Agilent 3421A 将热电偶线上产生的电压直接转换为温度测量值，并通过 IEEE-488 总线发送到计算机控制器。
其余设备用于通过精确监测正向电压的变化来监测被测 LED 器件的结温。为了获得最佳结果，被测器件应在 1.00 mA 恒定电流下表征整个温度范围内的正向电压。一般来说，变化约为 -2.2 mV/°C，并且在工作温度范围内呈非常线性的变化。表征后，LED 组件可以直接焊接到被测系统中。为了获得最佳结果，被测设备应与被测系统的其余部分电气隔离
被测设备由两个 Keithly 224 电流源驱动。使用一个源以 1.00 mA 偏置电流驱动被测器件。第二个源用于以可编程加热电流驱动被测器件。请注意，IBIAS 加上 IHEAT 应等于被测设备的应用预期驱动电流。Agilent 8112A 脉冲发生器经过编程可产生占空比为 99.7% 的波形。脉冲发生器的输出连接到高速数字开关，该开关在占空比的 0.3% 部分期间将加热电流源分流至地。脉冲发生器的触发输出用于触发 Agilent 3437A 数字电压表的采样。请注意，脉冲发生器触发输出的上升沿与 0 一致。3% 占空比波形，数字电压表为下降沿触发。为了在正确的边沿触发数字电压表，脉冲发生器的触发输出通过 TTL 电平 7406 反相器进行反相。为了获得最高分辨率，Agilent 3437A 配置为在 0.1000 V 范围内测量被测器件的电压，使用 Agilent 6033A 可编程电源作为约 1.6 V 的偏移。由于 LED 组件开始冷却相当快地关闭，Agilent 3437 配置为在 IHEAT 电流源被分流后尽快测量被测设备的电压。一般来说，该测量应在 IHEAT 源被分流后 50 ms 内进行。脉冲发生器的触发输出通过TTL电平7406反相器反相。为了获得最高分辨率，Agilent 3437A 配置为在 0.1000 V 范围内测量被测器件的电压，使用 Agilent 6033A 可编程电源作为约 1.6 V 的偏移。由于 LED 组件开始冷却相当快地关闭，Agilent 3437 配置为在 IHEAT 电流源被分流后尽快测量被测设备的电压。一般来说，该测量应在 IHEAT 源被分流后 50 ms 内进行。脉冲发生器的触发输出通过TTL电平7406反相器反相。为了获得最高分辨率，Agilent 3437A 配置为在 0.1000 V 范围内测量被测器件的电压，使用 Agilent 6033A 可编程电源作为约 1.6 V 的偏移。由于 LED 组件开始冷却相当快地关闭，Agilent 3437 配置为在 IHEAT 电流源被分流后尽快测量被测设备的电压。一般来说，该测量应在 IHEAT 源被分流后 50 ms 内进行。使用 Agilent 6033A 可编程电源作为约 1.6 V 的偏置。由于 LED 组件开始相当快地冷却，因此 Agilent 3437 配置为在 IHEAT 电流后尽快测量被测器件的电压源头已被切断。一般来说，该测量应在 IHEAT 源被分流后 50 ms 内进行。使用 Agilent 6033A 可编程电源作为约 1.6 V 的偏置。由于 LED 组件开始相当快地冷却，因此 Agilent 3437 配置为在 IHEAT 电流后尽快测量被测器件的电压源头已被切断。一般来说，该测量应在 IHEAT 源被分流后 50 ms 内进行。
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