Πώς να μετρήσετε τη θερμοκρασία σύνδεσης των χάντρες λαμπτήρων LED;
Η θερμοκρασία σύνδεσης φαίνεται να είναι ένα πρόβλημα μέτρησης θερμοκρασίας, αλλά η θερμοκρασία σύνδεσης που μετράται είναι μέσα στις λυχνία LED και είναι αδύνατο να τοποθετήσετε ένα θερμόμετρο ή θερμοηλεκτρικό ζεύγος στη διασταύρωση PN για να μετρήσετε τη θερμοκρασία του. Φυσικά, η θερμοκρασία περίπτωσης του μπορεί ακόμα να μετρηθεί με ένα θερμοηλεκτρικό ζεύγος, και έπειτα με βάση τη δεδομένη θερμική αντίσταση Rjc (σύνδεση στην περίπτωση), η θερμοκρασία συνδέσεων του μπορεί να υπολογιστεί. , Αλλά μετά την εγκατάσταση του καλοριφέρ, το πρόβλημα γίνεται πιο περίπλοκο. Επειδή η λυχνία LED συνήθως συγκολλάται στο υπόστρωμα αλουμινίου και το υπόστρωμα αλουμινίου τοποθετείται στο θερμαντικό σώμα, εάν μόνο η θερμοκρασία του κελύφους του θερμαντήρα μπορεί να μετρηθεί, πρέπει να είναι γνωστές πολλές τιμές θερμικής αντίστασης για τον υπολογισμό της θερμοκρασίας σύνδεσης. Συμπεριλαμβανομένου Rjc (σύνδεση στην περίπτωση), Rcm (περίπτωση στο υπόστρωμα αργιλίου, στην πραγματικότητα, θα πρέπει επίσης να περιλαμβάνει τη θερμική αντίσταση της τυπωμένης πλάκας ταινιών), Rms (υπόστρωμα αργιλίου στο θερμαντικό σώμα), Rsa (θερμαντικό σώμα στον αέρα), του οποίου υπάρχει μόνο ένα Ανακριβή στοιχεία θα επηρεάσουν την ακρίβεια της δοκιμής. Η εικόνα 3 δείχνει ένα σχηματικό διάγραμμα των διαφόρων θερμικών αντιστάσεων από τις λυχνίες LED έως το ψύκτες θερμότητας. Ενσωματώνει πολλή θερμική αντίσταση, καθιστώντας την ακρίβειά του ακόμα πιο περιορισμένη. Με άλλα λόγια, η ακρίβεια της εκτίμησης της θερμοκρασίας σύνδεσης από τη μετρούμενη θερμοκρασία επιφάνειας του ψύξεου θερμότητας είναι ακόμη χειρότερη.
Ευτυχώς, υπάρχει μια έμμεση μέθοδος μέτρησης της θερμοκρασίας, η οποία είναι η μέτρηση της τάσης. Λοιπόν, σε ποια τάση σχετίζεται η θερμοκρασία της διασταύρωσης; Τι γίνεται με αυτή τη σχέση;
Πρέπει πρώτα να ξεκινήσουμε με τα χαρακτηριστικά volt-ampere της λυχνίας LED.
4. Συντελεστής θερμοκρασίας των χαρακτηριστικών βολτ-ampere των οδηγήσεων
Γνωρίζουμε ότι οι οδηγήσεις είναι μια δίοδος ημιαγωγών, έχει ένα volt-ampere χαρακτηριστικό όπως όλες οι δίοδοι, και όπως όλες οι δίοδοι ημιαγωγών, αυτό το χαρακτηριστικό βολτ-ampere έχει ένα χαρακτηριστικό θερμοκρασίας. Το χαρακτηριστικό του είναι ότι όταν η θερμοκρασία αυξάνεται, το χαρακτηριστικό volt-ampere μετατοπίζεται προς τα αριστερά. Το σχήμα 4 δείχνει τα χαρακτηριστικά θερμοκρασίας των χαρακτηριστικών volt-ampere της λυχνίας LED.
Υποθέτοντας ότι η λυχνία LED τροφοδοτείται με ένα σταθερό ρεύμα της Ιώ, όταν η θερμοκρασία σύνδεσης είναι Τ1, η τάση είναι V1, και όταν η θερμοκρασία σύνδεσης αυξάνεται στον Τ2, ολόκληρο το χαρακτηριστικό volt-ampere μετατοπίζεται προς τα αριστερά, η τρέχουσα Ιώ παραμένει αμετάβλητη και η τάση γίνεται V2. Αυτές οι δύο διαφορές τάσης αφαιρούνται από τη θερμοκρασία και ο συντελεστής θερμοκρασίας μπορεί να ληφθεί, εκφρασμένος σε mV/oC. Για τις συνηθισμένες δίοδοι πυριτίου, αυτός ο συντελεστής θερμοκρασίας είναι περίπου -2mV/oC. Αλλά οι περισσότερες λυχνίες LED δεν είναι κατασκευασμένες από υλικά πυριτίου, οπότε ο συντελεστής θερμοκρασίας πρέπει να μετράται ξεχωριστά. Ευτυχώς, τα περισσότερα από τα δελτία δεδομένων των κατασκευαστών LED δίνουν τους συντελεστές θερμοκρασίας τους. Για παράδειγμα, για τις led υψηλής ισχύος XLamp7090XR-E της Cree, ο συντελεστής θερμοκρασίας του είναι -4mV/oC. Είναι 2 φορές μεγαλύτερο από τις συνηθισμένες δίοδοι πυριτίου. Όσο για την Αμερικανική Συστοιχία LED Bridgelux (BXRA), δίνονται λεπτομερέστερα δεδομένα.
Ωστόσο, το πεδίο εφαρμογής των δεδομένων που έδωσαν είναι πολύ ευρύ, έτσι ώστε να χάνει την αξία χρήσης.
Σε κάθε περίπτωση, εφόσον είναι γνωστός ο συντελεστής θερμοκρασίας της λυχνίας LED, είναι εύκολο να υπολογιστεί η θερμοκρασία σύνδεσης της λυχνίας LED από τη μέτρηση της προς τα εμπρός τάσης της λυχνίας LED.
5. Πώς να μετρήσετε λεπτομερώς τη θερμοκρασία συνδέσεων των οδηγήσεων.
Τώρα πάρτε το XLamp7090XR-E του Κρι ως παράδειγμα. Για να απεικονίσετε πώς να μετρήσετε ειδικά τη θερμοκρασία σύνδεσης της λυχνίας LED. Απαιτείται ότι η λυχνία LED έχει εγκατασταθεί στο ψύξελο θερμότητας και χρησιμοποιείται ως πηγή τροφοδοσίας ένας σταθερός τρέχων οδηγός. Ταυτόχρονα, οδηγήστε έξω τα δύο καλώδια που συνδέονται με τη λυχνία LED. Πριν ενεργοποιήσετε, συνδέστε το βολτόμετρο στους ακροδέκτες εξόδου (τους θετικούς και αρνητικούς ακροδέκτες της λυχνίας LED) και, στη συνέχεια, ενεργοποιήστε την παροχή ρεύματος. Πριν η λυχνία LED θερμανθεί, διαβάστε αμέσως την ένδειξη του βολτόμετρου, η οποία ισοδυναμεί με την τιμή του V1, και περιμένετε. Τουλάχιστον 1 ώρα, όταν φτάσει σε θερμική ισορροπία, μετρήστε ξανά, η τάση κατά μήκος της λυχνία LED ισοδυναμεί με V2. Αφαιρέστε αυτές τις δύο τιμές για να πάρετε τη διαφορά. Μετά την αφαίρεση από 4mV, η θερμοκρασία σύνδεσης μπορεί να ληφθεί. Στην πραγματικότητα, οι περισσότερες λυχνίες LED συνδέονται σε σειρά και συνδέονται παράλληλα. Αυτό δεν έχει σημασία. Αυτή τη στιγμή, η διαφορά τάσης συμβάλλει σε πολλά LED που συνδέονται στη σειρά. Ως εκ τούτου, διαιρέστε τη διαφορά τάσης με τον αριθμό των LED που συνδέονται στη σειρά και στη συνέχεια διαιρέστε το με 4mV. , Μπορείτε να πάρετε τη θερμοκρασία της διασταύρωσης. Για παράδειγμα, η λυχνία LED είναι 10 χορδές και 2 παράλληλες, η τάση που μετράται για πρώτη φορά είναι 33V, η τάση που μετράται μετά το δεύτερο θερμικό ισοζύγιο είναι 30V και η διαφορά τάσης είναι 3V. Αυτός ο αριθμός πρέπει να διαιρεθεί με τον αριθμό των LED που συνδέονται στη σειρά (10) για να πάρει 0.3V, και έπειτα διαιρείται με 4mV για να πάρει 75 βαθμούς. Υποθέτοντας ότι η θερμοκρασία περιβάλλοντος πριν από την ενεργοποίηση είναι 20 μοίρες, η θερμοκρασία σύνδεσης αυτή τη στιγμή θα πρέπει να είναι 95 μοίρες.
Η θερμοκρασία σύνδεσης που λαμβάνεται με αυτή τη μέθοδο είναι σίγουρα πολύ πιο ακριβής από τη χρήση ενός θερμοηλεκτρικού ζεύγους για τη μέτρηση της θερμοκρασίας του θερμαντικών σωμάτων και στη συνέχεια για τον υπολογισμό της θερμοκρασίας σύνδεσης.
