Kako mjeriti temperaturu spoja perlica LED svjetiljki?
Čini se da je temperatura spoja problem mjerenja temperature, ali temperatura spoja koja se mjeri nalazi se unutar LED diode, pa je nemoguće staviti termometar ili termoelement u PN spoj radi mjerenja njegove temperature. Naravno, njegova se temperatura kućišta još uvijek može mjeriti termoelementom, a zatim se na temelju zadanog toplinskog otpora Rjc (spoj u kućište) može izračunati njegova temperatura spoja. , No nakon ugradnje radijatora problem postaje složeniji. Budući da je LED obično lemljena na aluminijsku podlogu, a aluminijska podloga je montirana na radijator, ako se može mjeriti samo temperatura kućišta radijatora, mora se znati puno vrijednosti toplinskog otpora za izračunavanje temperature spoja. Uključujući Rjc (spoj na kućište), Rcm (kućište na aluminijskoj podlozi, zapravo bi također trebalo uključivati toplinsku otpornost otisnute folije), Rms (aluminijska podloga na radijator), Rsa (radijator na zraku), od kojih postoji Samo je jedan netočan podatak utjecati na točnost testa. Slika 3 prikazuje shematski dijagram različitih toplinskih otpora od LED do hladnjaka. Uključuje veliki toplinski otpor, što njegovu točnost čini još ograničenijom. Drugim riječima, točnost procjene temperature spoja prema izmjerenoj površinskoj temperaturi hladnjaka još je gora.
Srećom, postoji neizravna metoda mjerenja temperature, a to je mjerenje napona. Na koji je napon vezana temperatura spoja? Što je s ovom vezom?
Prvo moramo početi s volt-amperskim karakteristikama LED-a.
4. Temperaturni koeficijent karakteristika LED volt-ampera
Znamo da je LED poluvodička dioda, ima volt-ampersku karakteristiku kao i sve diode, a kao i sve poluvodičke diode, ova volt-amperska karakteristika ima temperaturnu karakteristiku. Njegova je karakteristika da se pri porastu temperature volt-amperska karakteristika pomiče ulijevo. Slika 4 prikazuje temperaturne karakteristike volt-ampernih karakteristika LED-a.
Pod pretpostavkom da LED ima konstantnu Io struju, kada je temperatura spoja T1, napon je V1, a kada temperatura spoja poraste na T2, cijela volt-amperska karakteristika se pomakne ulijevo, struja Io ostaje nepromijenjena , a napon postaje V2. Ove dvije razlike napona uklanjaju se temperaturom, a može se dobiti i temperaturni koeficijent izražen u mV/oC. Za obične silicijske diode ovaj temperaturni koeficijent je približno -2mV/oC. No većina LED dioda nije izrađena od silikonskih materijala, pa se njezin temperaturni koeficijent mora zasebno mjeriti. Srećom, većina proizvođača LED dioda' tehnički listovi daju svoje temperaturne koeficijente. Na primjer, za Cree' s XLamp7090XR-E LED velike snage, njegov temperaturni koeficijent je -4mV/oC. 2 puta je veća od običnih silicijskih dioda. Što se tiče američkog Bridgelux LED niza (BXRA), dati su detaljniji podaci.
Međutim, opseg podataka koje su dali je preširok, pa gubi vrijednost korištenja.
U svakom slučaju, sve dok je poznat temperaturni koeficijent LED diode, lako je izračunati temperaturu spoja LED diode iz mjerenja napona LED naprijed.
5. Kako detaljno izmjeriti temperaturu spoja LED diode.
Sada uzmite za primjer Cree' s XLamp7090XR-E. Za ilustraciju kako posebno mjeriti temperaturu spoja LED. Potrebno je da je LED dioda ugrađena u hladnjak, a kao izvor napajanja koristi se upravljački program konstantne struje. Istodobno izvucite dvije žice spojene na LED. Prije uključivanja, priključite voltmetar na izlazne stezaljke (pozitivne i negativne stezaljke LED diode), a zatim uključite napajanje. Prije nego se LED zagrije, odmah pročitajte očitanje voltmetra, što je ekvivalentno vrijednosti V1, i pričekajte. Najmanje 1 sat, kad dosegne toplinsku ravnotežu, izmjerite ponovo, napon na LED -u je ekvivalentan V2. Oduzmite ove dvije vrijednosti da biste dobili razliku. Nakon uklanjanja za 4mV, može se postići temperatura spoja. Zapravo je većina LED dioda spojena serijski i paralelno. To nije važno. U ovom trenutku razlici napona doprinose mnoge LED diode spojene zajedno. Stoga podijelite razliku napona s brojem LED dioda spojenih, a zatim je podijelite s 4mV. , Možete dobiti njegovu temperaturu spoja. Na primjer, LED ima 10 žica i 2 paralelne, napon izmjeren prvi put je 33V, napon izmjeren nakon drugog toplinskog balansa je 30V, a razlika napona je 3V. Taj se broj mora podijeliti s brojem LED dioda spojenih u seriju (10) kako bi se dobilo 0,3 V, a zatim podijeliti sa 4 mV da bi se postiglo 75 stupnjeva. Pod pretpostavkom da je temperatura okoline prije uključivanja 20 stupnjeva, temperatura spoja u ovom trenutku trebala bi biti 95 stupnjeva.
Temperatura spoja dobivena ovom metodom definitivno je mnogo točnija od korištenja termoelementa za mjerenje temperature radijatora, a zatim za izračunavanje temperature spoja.
