大功率LED熱阻測(cè)試儀的研制及熱阻測(cè)試影響因素的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、熱阻測(cè)試儀已成為大功率LED不可或缺的檢測(cè)設(shè)備之一，隨著大功率LED在照明領(lǐng)域的應(yīng)用和普及，對(duì)熱阻測(cè)試儀的需求也不斷增加，研制開(kāi)發(fā)準(zhǔn)確、高效、低成本的熱阻測(cè)試儀勢(shì)在必行。LED的結(jié)溫變化影響其光通量、顏色、主波長(zhǎng)以及正向電壓等光度、色度和電氣參數(shù)。因此，開(kāi)展大功率LED熱阻測(cè)試影響因素研究，對(duì)熱阻、結(jié)溫進(jìn)行準(zhǔn)確快速的測(cè)試就顯得十分必要，從而可為L(zhǎng)ED的封裝和熱沉設(shè)計(jì)提供設(shè)計(jì)參數(shù)和失效檢驗(yàn)，對(duì)高功率LED進(jìn)行有效的熱管理。圍繞熱阻儀設(shè)備研

2、制及熱阻測(cè)試影響因素研究，本論文主要工作如下：
　　 首先，基于電學(xué)參數(shù)法原理，設(shè)計(jì)了單通道熱阻測(cè)試儀方案，實(shí)現(xiàn)了單通道熱阻測(cè)試儀的整體功能和各個(gè)子功能的硬件搭建和控制軟件編程，最終研制成功單通道熱阻測(cè)試儀。與進(jìn)口熱阻儀相比，測(cè)試時(shí)間相對(duì)較短（約2小時(shí)）、測(cè)試系統(tǒng)成本低。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證單通道熱阻測(cè)試儀的K因子、結(jié)溫的重復(fù)性誤差小于2％，對(duì)比測(cè)量數(shù)值差異在10％以內(nèi)。
　　 其次，為了能對(duì)多個(gè)LED器件同時(shí)進(jìn)行熱阻和結(jié)溫的測(cè)量，

3、提高測(cè)試效率，研制開(kāi)發(fā)了多通道熱阻測(cè)試儀。所研制的多通道熱阻測(cè)試儀樣機(jī)能夠?qū)θ齻€(gè)LED器件同時(shí)進(jìn)行測(cè)量，并且在硬件和軟件方面進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)，更利于數(shù)據(jù)采集和對(duì)比分析。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證多通道熱阻測(cè)試儀的重復(fù)性誤差小于2％，操作簡(jiǎn)單，更適合大功率LED器件熱阻和結(jié)溫的快速、準(zhǔn)確測(cè)試要求。
　　 論文詳細(xì)開(kāi)展了對(duì)帶不同材料熱沉的LED器件整體散熱性能的評(píng)價(jià)及進(jìn)行熱阻、結(jié)溫測(cè)量時(shí)所受到的影響因素研究。1） LED器件固定方式和不同材料熱沉對(duì)LE

4、D結(jié)溫和熱阻測(cè)試有重要影響：LED器件有無(wú)熱沉，測(cè)量結(jié)果差異較大；在不同材料熱沉的對(duì)比實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)LED器件的熱沉熱導(dǎo)率越高，測(cè)得的器件整體熱阻值越小，能明顯判斷出不同材料熱沉的LED器件整體散熱水平；2)熱電偶焊接位置影響：在熱電偶所在位置不同的對(duì)比實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)熱電偶探頭焊在獨(dú)立焊盤上測(cè)得的溫度比較準(zhǔn)確；3) LED器件上焊錫點(diǎn)的大小、導(dǎo)線的粗細(xì)都會(huì)對(duì)熱阻值的測(cè)量有影響；4）在不同測(cè)試環(huán)境溫度的對(duì)比實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)選擇合適的測(cè)試環(huán)境溫度可減小本