LED 램프 구슬의 접합 온도를 측정하는 방법?
접합 온도는 온도 측정 문제인 것처럼 보이지만 측정해야 하는 접합 온도는 LED 내부에 있으며 온도계 또는 온도대를 PN 접합에 넣어 온도를 측정하는 것은 불가능합니다. 물론, 케이스 온도는 여전히 열전대로 측정할 수 있으며, 주어진 열 저항 Rjc(접합)를 기반으로 접합 온도를 계산할 수 있습니다. 하지만 라디에이터를 설치하면 문제가 더욱 복잡해집니다. LED는 일반적으로 알루미늄 기판으로 납땜되고 알루미늄 기판이 라디에이터에 장착되기 때문에 라디에이터 쉘의 온도만 측정할 수 있는 경우, 많은 열 저항 값을 정션 온도를 계산하는 것으로 알려져야 한다. Rjc (접합 부속품), Rcm (알루미늄 기판에 대한 경우)를 포함하여 필름 인쇄 판의 열 저항, Rms (라디에이터알루미늄 기판), Rsa (라디에이터 공기 중)를 포함하면 테스트의 정확도에 영향을 미칠 부정확한 데이터가 하나뿐입니다. 도 3은 LED에서 방열판에 이르는 다양한 열 저항의 회로도를 나타낸다. 그것은 열 저항을 많이 통합, 그것의 정확도는 더욱 제한. 즉, 방열판의 측정된 표면 온도로부터 접합 온도를 추정하는 정확도는 더욱 악화된다.
다행히도 온도를 측정하는 간접적인 방법이 있으며, 이는 전압을 측정하는 것입니다. 그렇다면 접합 온도와 관련된 전압은 무엇입니까? 이 관계는 어떻습니까?
우리는 먼저 LED의 볼트 암페어 특성으로 시작해야합니다.
4. LED 볼트 암페어 특성의 온도 계수
우리는 LED가 반도체 다이오드라는 것을 알고 있으며, 모든 다이오드와 같은 볼트 암페어 특성을 가지고 있으며, 모든 반도체 다이오드와 마찬가지로 이 볼트 암페어 특성은 온도 특성을 가지고 있습니다. 그 특징은 온도가 상승하면 볼트 암페어 특성이 왼쪽으로 이동한다는 것입니다. 도 4는 LED의 볼트 암페어 특성의 온도 특성을 나타낸다.
LED가 Io의 일정한 전류와 함께 공급된다고 가정하면, 접합 온도가 T1일 때, 전압은 V1이고, 접합 온도가 T2로 상승하면, 전체 볼트 암페어 특성이 왼쪽으로 이동하면, 전류 Io는 변경되지 않고 전압이 V2가 된다. 이러한 두 전압 차이는 온도에 의해 제거되고, 온도 계수는 mV/oC로 발현되어 얻어질 수 있다. 일반 실리콘 다이오드의 경우 이 온도 계수는 약 -2mV/oC입니다. 그러나 대부분의 LED는 실리콘 재료로 만들어지지 않으므로 온도 계수를 별도로 측정해야합니다. 다행히도 LED 제조업체의 데이터 시트대부분은 온도 계수를 제공합니다. 예를 들어, Cree의 XLamp7090XR-E 고전력 LED의 경우 온도 계수는 -4mV/oC입니다. 일반 실리콘 다이오드보다 2배 더 큽습니다. 아메리칸 브리지룩스 LED 어레이(BXRA)는 보다 자세한 데이터가 제공됩니다.
그러나 그들이 제공한 데이터의 범위가 너무 넓어 사용 가치를 잃게 됩니다.
어떤 경우에도 LED의 온도 계수가 알려져 있는 한, LED의 전방 전압 측정으로부터 LED의 접합 온도를 쉽게 계산할 수 있다.
5. LED의 접합 온도를 자세히 측정하는 방법.
이제 크리의 XLamp7090XR-E를 예로 들어 보겠습니다. LED의 접합 온도를 구체적으로 측정하는 방법을 설명합니다. 방열판에 LED가 설치되고 일정한 전류 드라이버를 전원으로 사용해야 합니다. 동시에 LED에 연결된 두 개의 와이어를 리드합니다. 전원을 켜기 전에 볼트계를 출력 단자(LED의 양수 및 음수 단자)에 연결한 다음 전원 공급 장치를 켭니다. LED가 가열되기 전에 V1값과 동일한 볼트미터 판독을 즉시 읽고 기다립니다. 적어도 1시간, 열 평형에 도달하면 LED 를 가로지르는 전압은 V2와 동일합니다. 차이를 얻기 위해 이 두 값을 뺍니다. 4mV에 의해 제거된 후, 접합 온도를 얻을 수 있다. 실제로 대부분의 LED는 연이어 연결되고 병렬로 연결됩니다. 이것은 중요하지 않습니다. 이때, 전압 차이는 시리즈로 연결된 많은 LED에 의해 기여된다. 따라서 전압 차이를 연열에 연결된 LED 의 수로 나눈 다음 4mV로 나눕니다. , 당신은 그것의 접합 온도를 얻을 수 있습니다. 예를 들어, LED는 10개의 현과 2개의 평행, 처음으로 측정된 전압은 33V이고, 제2 열저온 후 측정된 전압은 30V이고, 전압 차이는 3V이다. 이 숫자는 0.3V를 얻기 위해 시리즈(10)에 연결된 LED의 수로 나눈 다음 75도를 얻으려면 4mV로 나누어야 합니다. 켜기 전 의 주변 온도가 20도라고 가정하면 이 때의 접합 온도는 95도여야 합니다.
이 방법에 의해 얻은 접합 온도는 라디에이터의 온도를 측정한 다음 접합 온도를 계산하기 위해 열전대를 사용하는 것보다 훨씬 더 정확합니다.
