Làm thế nào để đo nhiệt độ nối của hạt đèn LED?
Nhiệt độ ngã ba dường như là một vấn đề đo nhiệt độ, nhưng nhiệt độ ngã ba được đo là bên trong đèn LED và không thể đặt nhiệt kế hoặc nhiệt điện vào ngã ba PN để đo nhiệt độ của nó. Tất nhiên, nhiệt độ trường hợp của nó vẫn có thể được đo bằng cặp nhiệt điện, và sau đó dựa trên điện trở nhiệt nhất định Rjc (ngã ba đến trường hợp), nhiệt độ nối của nó có thể được tính toán. , Nhưng sau khi cài đặt bộ tản nhiệt, vấn đề trở nên phức tạp hơn. Bởi vì đèn LED thường được hàn vào chất nền nhôm, và chất nền nhôm được gắn trên bộ tản nhiệt, nếu chỉ có thể đo được nhiệt độ của vỏ tản nhiệt, rất nhiều giá trị chịu nhiệt phải được biết để tính nhiệt độ nối. Bao gồm Rjc (nối đến trường hợp), Rcm (trường hợp chất nền nhôm, trên thực tế, nó cũng nên bao gồm điện trở nhiệt của tấm in phim), Rms (chất nền nhôm để tản nhiệt), Rsa (bộ tản nhiệt cho không khí), trong đó chỉ có một dữ liệu không chính xác sẽ ảnh hưởng đến độ chính xác của thử nghiệm. Hình 3 cho thấy một sơ đồ sơ đồ của các điện trở nhiệt khác nhau từ đèn LED đến tản nhiệt. Nó kết hợp rất nhiều điện trở nhiệt, làm cho độ chính xác của nó thậm chí còn hạn chế hơn. Nói cách khác, độ chính xác của việc ước tính nhiệt độ nối từ nhiệt độ bề mặt đo được của tản nhiệt thậm chí còn tồi tệ hơn.
May mắn thay, có một phương pháp gián tiếp để đo nhiệt độ, đó là đo điện áp. Vậy nhiệt độ nối liên quan đến điện áp nào? Còn mối quan hệ này thì sao?
Trước tiên chúng ta phải bắt đầu với các đặc điểm volt-ampere của đèn LED.
4. Hệ số nhiệt độ của đặc điểm LED volt-ampere
Chúng ta biết rằng LED là một diode bán dẫn, nó có một đặc điểm volt-ampere như tất cả các điốt, và giống như tất cả các diode bán dẫn, đặc điểm volt-ampere này có đặc điểm nhiệt độ. Đặc điểm của nó là khi nhiệt độ tăng lên, đặc điểm volt-ampere chuyển sang bên trái. Hình 4 cho thấy các đặc điểm nhiệt độ của các đặc điểm volt-ampere của đèn LED.
Giả sử rằng đèn LED được cung cấp với một dòng Io không đổi, khi nhiệt độ nối là T1, điện áp là V1 và khi nhiệt độ nối tăng lên T2, toàn bộ đặc điểm volt-ampere chuyển sang bên trái, Io hiện tại vẫn không thay đổi và điện áp trở thành V2. Hai sự khác biệt điện áp này được loại bỏ bằng nhiệt độ và hệ số nhiệt độ có thể thu được, thể hiện bằng mV / oC. Đối với điốt silicon thông thường, hệ số nhiệt độ này là khoảng -2mV / oC. Nhưng hầu hết các đèn LED không được làm bằng vật liệu silicon, vì vậy hệ số nhiệt độ của nó phải được đo riêng. May mắn thay, hầu hết các bảng dữ liệu của các nhà sản xuất LED đều đưa ra hệ số nhiệt độ của họ. Ví dụ, đối với đèn LED công suất cao XLamp7090XR-E của Cree, hệ số nhiệt độ của nó là -4mV / oC. Nó lớn gấp 2 lần so với các điốt silicon thông thường. Đối với Mảng LED Bridgelux của Mỹ (BXRA), dữ liệu chi tiết hơn được đưa ra.
Tuy nhiên, phạm vi dữ liệu mà họ đưa ra là quá rộng, do đó nó mất giá trị sử dụng.
Trong mọi trường hợp, miễn là hệ số nhiệt độ của đèn LED được biết đến, thật dễ dàng để tính toán nhiệt độ nối của đèn LED từ việc đo điện áp phía trước của đèn LED.
5. Cách đo nhiệt độ nối của đèn LED một cách chi tiết.
Bây giờ lấy XLamp7090XR-E của Cree làm ví dụ. Để minh họa cách đo cụ thể nhiệt độ nối của đèn LED. Nó là yêu cầu rằng đèn LED đã được cài đặt trong tản nhiệt, và một trình điều khiển dòng điện liên tục được sử dụng làm nguồn năng lượng. Đồng thời, dẫn ra hai dây kết nối với đèn LED. Trước khi bật nguồn, kết nối voltmeter với các thiết bị đầu cuối đầu ra (các thiết bị đầu cuối tích cực và âm của đèn LED), và sau đó bật nguồn điện. Trước khi đèn LED nóng lên, ngay lập tức đọc đọc voltmeter, tương đương với giá trị của V1 và chờ đợi. Ít nhất 1 giờ, khi nó đã đạt đến trạng thái cân bằng nhiệt, đo lại, điện áp trên đèn LED tương đương với V2. Trừ đi hai giá trị này để có được sự khác biệt. Sau khi được loại bỏ bởi 4mV, nhiệt độ ngã ba có thể thu được. Trên thực tế, hầu hết các đèn LED được kết nối theo chuỗi và kết nối song song. Điều này không quan trọng. Tại thời điểm này, sự khác biệt điện áp được đóng góp bởi nhiều đèn LED được kết nối theo chuỗi. Do đó, chia chênh lệch điện áp cho số đèn LED được kết nối theo chuỗi và sau đó chia cho 4mV. , Bạn có thể nhận được nhiệt độ nối của nó. Ví dụ, đèn LED là 10 dây và 2 song song, điện áp đo lần đầu tiên là 33V, điện áp đo được sau cân bằng nhiệt thứ hai là 30V và chênh lệch điện áp là 3V. Số này phải được chia cho số đèn LED được kết nối theo chuỗi (10) để có được 0,3V, và sau đó chia cho 4mV để có được 75 độ. Giả sử rằng nhiệt độ môi trường xung quanh trước khi bật là 20 độ, nhiệt độ nối tại thời điểm này nên là 95 độ.
Nhiệt độ nối thu được bằng phương pháp này chắc chắn chính xác hơn nhiều so với việc sử dụng cặp nhiệt điện để đo nhiệt độ của bộ tản nhiệt và sau đó để tính toán nhiệt độ ngã ba.
