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如何测量LED的热阻
时间:2012-11-21 来源: 点击数:4771
        热阻是LED器件散热性能的一个衡量指标。一般来说,LED的驱动功率只有一半用于发光,其余则是以热量的形式扩散出去。随着大功率LED的发展,LED的散热性能引起了广泛关注,并成为LED器件设计的一个非常重要的影响因素,这也对LED的热阻测量提出了迫切的要求。
        LED的热阻定义式为:RJX = (TJ -TX )/PH。RJX:待测器件PN结到指定参考点之间的热阻[℃/W];TJ:待测器件稳定时的结温 [℃];TX:指定参考点的温度[℃];PH:待测器件的热耗散功率[W]。
        QB/T 4057中推荐使用传递热阻,以LED的驱动功率代入上式的热耗散功率。实际上为了得到更准确的热阻值,应从LED的驱动功率中扣除发光功率,得到器件的热耗散功率,这对LED的热阻测试提出了更高的要求。
         LED的热阻测量一般采用JESD 51-1、JESD 51-14标准电学法,该方法可在不破坏被测器件的前提下,得到热阻信息。LED的PN结结温变化ΔTJ与正向结电压ΔVf变化呈线性关系,根据JESD标准获取LED器件的温敏系数K,再通过测量正向结电压得到温度信息,进而绘制结温-时间的关系曲线,曲线数据根据JESD51-1、JESD51-14标准等计算得到稳态热阻、瞬态热阻及结构函数信息。
 

LED热阻结构
        结构函数描述了LED器件热流传输路径上每个部分的热容(Cthr)及热阻(Rthr)信息。LED系统的热流路径一般由芯片、金属基板和外接热沉构成,透过结构函数,可以得到芯片到金属基板的热阻、金属基板到冷却系统的热阻、冷却系统到周围环境的热阻信息,使得LED器件的热阻结构可视化。
        LED的热阻测试对于测试仪器提出了高要求:1)测量LED的发光功率得到准确的LED热阻;2)LED的快速热响应要求PN结结温的变化必须在微妙级时间内进行;3)具备结构函数分析功能,在不破坏LED器件的前提下,得到内部的热阻结构。

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