¿Cómo probar la temperatura de la unión del LED?

Sabemos que la vida del LED está estrechamente relacionada con su temperatura de unión. La clave para prolongar su vida es reducir su temperatura de unión. Y la clave para reducir la temperatura de la unión es tener un buen disipador de calor que pueda agotar el calor generado por el LED a tiempo.

Entonces, ¿cómo medir la temperatura de unión del LED?

La temperatura de la unión parece ser un problema de medición de temperatura, pero la temperatura de la unión debe medirse en el LED interno. ¿No podemos medir su temperatura con un termómetro o un termopar en la unión PN. Por supuesto, la temperatura de su carcasa se puede medir con un termopar, y luego su temperatura de unión se puede calcular de acuerdo con la resistencia térmica Rjc (unión a la carcasa).

Pero las cosas se vuelven más complicadas después de instalar el radiador. Porque generalmente el LED está soldado al sustrato de aluminio, y el sustrato de aluminio está instalado en el radiador. Si solo puede medir la temperatura de la carcasa del radiador, entonces es necesario conocer el valor de mucha resistencia térmica para calcular la temperatura de la unión.

Incluyendo Rjc (unión a la caja), Rcm (carcasa al sustrato de aluminio, de hecho, que también debe incluir una versión impresa en película de la resistencia térmica), Rms (sustrato de aluminio al radiador), Rsa (disipador de calor al aire), que solo con un dato inexacto afectará la precisión de la prueba. La Figura 1 muestra un diagrama esquemático del LED para cada resistencia térmica del radiador. Donde incorpora mucha resistencia térmica, lo que hace que la precisión sea más limitada. Es decir, la precisión de la temperatura de unión sería peor cuando se infiere de la temperatura de la superficie del radiador.

Afortunadamente, existe un método indirecto para medir la temperatura que consiste en medir el voltaje. Entonces, ¿la temperatura de la unión es relativa a qué voltaje? ¿Y cuál es la relación?
En primer lugar, deberíamos hablar sobre las características de los voltios-amperios LED.
Sabemos que el LED es un diodo semiconductor, que tiene una característica de voltios-amperios igual que todos los diodos. La característica de voltios amperios tiene una característica de temperatura que es cuando la temperatura aumenta, la característica de voltios amperios se desplaza hacia la izquierda. La figura. 2. muestra las características de temperatura de los voltios amperios del LED.

Suponiendo que el LED está alimentado por una corriente constante Io, cuando el voltaje es T1, el voltaje es V1. Mientras la temperatura de la unión aumenta a T2, toda la característica de voltio amperio se deja desplazada, la corriente Io es constante y el voltaje cambia a V2. La diferencia de dos tensiones se elimina por temperatura, luego el coeficiente de temperatura se puede obtener y mostrar por mV / oC. Para diodos de silicio ordinarios, el coeficiente de temperatura es de aproximadamente -2mV / oC.

Pero el LED no está hecho de material de silicio, por lo que su coeficiente de temperatura también debe medirse adicionalmente. Afortunadamente, la mayoría de los fabricantes de LED dan su coeficiente de temperatura en la tabla de datos. Tome el LED de alta potencia XLamp7090XR-E, por ejemplo, su coeficiente de temperatura es -4mV / oC, y 2 veces más grande que el diodo de silicio común. El coeficiente de temperatura característico de voltios amperios de Luxeon Rebel de una compañía de EE. UU. Es de -2 a 4 mV / oC. En cuanto a la matriz LED Puri (BXRA) de EE. UU., Proporciona datos más detallados.

Sin embargo, el rango de los datos es demasiado grande, por lo que puede perder el valor del uso. De todos modos, siempre que se conozca el coeficiente de temperatura del LED, la temperatura de la unión del LED se puede calcular a partir del voltaje directo del LED.

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