请简单介绍一下目前常用的LED热阻测试方法
根据LED的热阻公式:
Rθ= △ T / W
式中,△T结=T— T环境 ,W为输入电功率,一般情况下,W=V*I,其中V是外加电压,I为正向电流。由于式(86 – 1)中,T 是可以测得的,W也可通过计算求得。因此我们只要测出PN结T,就可以求得LED的总热阻值Rθ,一个简单而直接的办法是采用微型热偶或红外测温显微镜,直接测得LED芯片表面的温度,并将此温度视为芯片结温。然而,此方法显然有些粗糙,并且对于一个现成的LED管难于直接测量芯片表面的温度。通常可利用确定电流下的正向偏压与结温之间正比变化的关系来判定LED的结温。
根据PN结的电流公式,LED的VF可以表示为:
VF=KT/q*InIF/IF(0)=KT/q*C
式中用C=In IF/IF(0),当IF为常数(即恒流情况下)时C为常数。对(86 – 2)式求温度T的导数可以得:
dVF / dT = k / q * C
对一个LED来讲,(86 - 3)式是线性关系,大量测试证明LED的VF温度系数:
dVF/dT ≈-1.8 –mv/℃~-2mv℃范围内的负温度系数,基本上是一个可预知的数。一般可取dVF/DT=-2mv/°,作工程近似计算数值。
我们在被测LED上施加不足以引起PN结温升的恒定较小的电流(例如IF=1MA),并将被测LED放置在温度可调节的恒温槽(或箱)内测出不同Tj下的VF值。可以发现它符合(86 – 3)式的规律,可做由图1所示的VF-T 曲线:
假设被测LED在Tj = 100℃时,其VF=1.7V,在20℃时,其VF = 1.7V 80℃*2mv/℃=1.86V。
第二步可以对被测LED在常温下施加足够大的电功率P0,使其温生提高,当达到温度平衡时,此时快速切断这一电功率,并转换成IF在小电流状态,迅速测出其VF,例如测得VF=1.70V,则可以知道,在功率P0使然下,LED PN 结温上升达到100℃,p0作用下温度从常温25℃上升到Tj=100℃。于是就可以计算出这个LED PN结到空气间的热阻(总热阻)假设P0=1W时有:
Rθ=△Tj/P4=(100℃-25℃)/1W=75℃/W
以上就是测量热阻的一个更为常用的方法。