大功率LED 结温的非接触测量技术讨论大 功 率 LED 结 温 的 非 接 触 测 量 技 术 讨 论摘 要大功率LED凭借着其优良的性能在照明领域中应用的越为广泛，尤其是近年来国家对半导体照明行业的扶持，使得大功率LED迎来了飞速进展时期。于此同时，市场和社会对于LED功率的需求日渐增大，但伴随着功率增加其出现的散热问题也愈加严重，LED产品的性能和寿命受到严峻考验，其电热特性检测和LED结温测量成为了一个急需解决的难题。本课题就是以解决大功率LED结温的非接触测量问题入手讨论，通过分析和讨论大功率LED灯具的电热特性，了解了大功率LED灯具的内部结构和散热途径。并针对非接触式红外测温技术进行讨论分析，在分析讨论已存在的诸多测量大功率LED结温的方法，为后续结温测量模型的建立奠定了理论基础。本文就目前现有测量LED结温方案，对于封装完好的大功率LED灯具不能直接测量其内部结温，提出了一种基于非接触的LED结温的测量模型。该测结温模型主要包含两部分：LED结温与外表面温度对应关系的数学描述和红外测温校正算法。首先，讨论分析了不同类型的大功率LED芯片的热阻、热辐射和温度场数学模型，并给出了对LED灯具组件温度场的有限元解法。同时利用ANSYS对LED进行了建模仿真，通过分析其温度场的变化规律，给出了LED结温与外表面温度对应关系数学描述。其次，分别利用正向电压法和红外热成像法对大功率LED灯珠和大功率集成LED灯具组件进行了温度采集实验，通过对大量实验数据的分析，给出了一种利用红外热成像法更为准确测温的校正算法。最后，结合LED结温与外表面温度对应关系的公式和红外测温红外校正算法，构成了一种基于非接触的LED结温测量模型。将模型应用在1WLED灯珠和100W 的葵花型散热器LED，验证分析该模型的可行性和可靠性。并对测结温模型进行误差分析，其误差率不超过3% ，相比于峰值波长法和蓝白比法，适用性更强，精度更高。关键词 LED结温；有限元仿真；红外热成像法；非接触测结温模型Research on Non-contact Measurement Technology of High Power LED Junction TemperatureAbstractHigh power LED is used more and more because of its excellent performance in the field of lighting more. Especially in recent years, the semiconductor lighting industry is supported by the country, which makes the high power LED usher in a pe...
