LED 熱測(cè)試
　　為了在不犧牲可靠性的情況下實(shí)現(xiàn)最高的光學(xué)性能，了解特定應(yīng)用中 LED 組件的熱特性至關(guān)重要。1993 年 1 月 28 日的技術(shù)備忘錄“LED 燈熱屬性”討論了 LED 燈的基本熱建模。本應(yīng)用簡(jiǎn)介介紹了 Avago Technologies 用于測(cè)量特定應(yīng)用中安裝的 LED 組件的結(jié)溫和引腳溫度的熱測(cè)試系統(tǒng)。
　　一般來(lái)說(shuō)，LED組件熱測(cè)試的目的是測(cè)量結(jié)點(diǎn)到環(huán)境的溫升，以確保不超過(guò)最高結(jié)點(diǎn)溫度。LED 元件在高于最高結(jié)溫的溫度下的溫度循環(huán)往往會(huì)導(dǎo)致金線鍵合產(chǎn)生過(guò)大的熱應(yīng)力，從而導(dǎo)致過(guò)早發(fā)生災(zāi)難性故障。對(duì)于大多數(shù) Avago Technologies LED 燈，最高結(jié)溫為 110° C。最高結(jié)溫可以在產(chǎn)品數(shù)據(jù)表的最大絕對(duì)額定值中找到，也可以從最大正向電流與溫度曲線推斷。最大結(jié)溫是正向電流為零時(shí)傾斜電流降額曲線的延長(zhǎng)線與曲線的環(huán)境溫度軸的截距。
　　基本的熱測(cè)試程序是對(duì)特定系統(tǒng)內(nèi)的 LED 組件的引腳進(jìn)行熱耦合，操作系統(tǒng)，并監(jiān)測(cè)熱平衡時(shí)的溫升。此外，可以通過(guò)測(cè)量 LED 組件正向電壓的變化來(lái)測(cè)量所選 LED 組件的結(jié)溫。在這些測(cè)量中要小心，以確保盡可能多地重復(fù)特定應(yīng)用。這包括系統(tǒng)的正確機(jī)械方向、將系統(tǒng)安裝在其預(yù)期外殼中以及以類似于正常操作的電壓操作系統(tǒng)。
　　　熱測(cè)試系統(tǒng)
　　熱測(cè)試系統(tǒng)的框圖如圖1所示。熱測(cè)試系統(tǒng)使用多個(gè)測(cè)試設(shè)備，這些設(shè)備由個(gè)人計(jì)算機(jī)通過(guò)IEEE-488并行總線控制。測(cè)試系統(tǒng)中測(cè)量 LED 元件引腳溫度的部分由 Agilent 3421A 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和一系列 T 型熱電偶組成。熱電偶由 Omega TT-T-30 SLE 熱電偶線組成，該熱電偶線被剝皮、絞合在一起，然后焊接到被測(cè)引腳上。Agilent 3421A 將熱電偶線上產(chǎn)生的電壓直接轉(zhuǎn)換為溫度測(cè)量值，并通過(guò) IEEE-488 總線發(fā)送到計(jì)算機(jī)控制器。
　　其余設(shè)備用于通過(guò)精確監(jiān)測(cè)正向電壓的變化來(lái)監(jiān)測(cè)被測(cè) LED 器件的結(jié)溫。為了獲得最佳結(jié)果，被測(cè)器件應(yīng)在 1.00 mA 恒定電流下表征整個(gè)溫度范圍內(nèi)的正向電壓。一般來(lái)說(shuō)，變化約為 -2.2 mV/°C，并且在工作溫度范圍內(nèi)呈非常線性的變化。表征后，LED 組件可以直接焊接到被測(cè)系統(tǒng)中。為了獲得最佳結(jié)果，被測(cè)設(shè)備應(yīng)與被測(cè)系統(tǒng)的其余部分電氣隔離
　　被測(cè)設(shè)備由兩個(gè) Keithly 224 電流源驅(qū)動(dòng)。使用一個(gè)源以 1.00 mA 偏置電流驅(qū)動(dòng)被測(cè)器件。第二個(gè)源用于以可編程加熱電流驅(qū)動(dòng)被測(cè)器件。請(qǐng)注意，IBIAS 加上 IHEAT 應(yīng)等于被測(cè)設(shè)備的應(yīng)用預(yù)期驅(qū)動(dòng)電流。Agilent 8112A 脈沖發(fā)生器經(jīng)過(guò)編程可產(chǎn)生占空比為 99.7% 的波形。脈沖發(fā)生器的輸出連接到高速數(shù)字開(kāi)關(guān)，該開(kāi)關(guān)在占空比的 0.3% 部分期間將加熱電流源分流至地。脈沖發(fā)生器的觸發(fā)輸出用于觸發(fā) Agilent 3437A 數(shù)字電壓表的采樣。請(qǐng)注意，脈沖發(fā)生器觸發(fā)輸出的上升沿與 0 一致。3% 占空比波形，數(shù)字電壓表為下降沿觸發(fā)。為了在正確的邊沿觸發(fā)數(shù)字電壓表，脈沖發(fā)生器的觸發(fā)輸出通過(guò) TTL 電平 7406 反相器進(jìn)行反相。為了獲得最高分辨率，Agilent 3437A 配置為在 0.1000 V 范圍內(nèi)測(cè)量被測(cè)器件的電壓，使用 Agilent 6033A 可編程電源作為約 1.6 V 的偏移。由于 LED 組件開(kāi)始冷卻相當(dāng)快地關(guān)閉，Agilent 3437 配置為在 IHEAT 電流源被分流后盡快測(cè)量被測(cè)設(shè)備的電壓。一般來(lái)說(shuō)，該測(cè)量應(yīng)在 IHEAT 源被分流后 50 ms 內(nèi)進(jìn)行。脈沖發(fā)生器的觸發(fā)輸出通過(guò)TTL電平7406反相器反相。為了獲得最高分辨率，Agilent 3437A 配置為在 0.1000 V 范圍內(nèi)測(cè)量被測(cè)器件的電壓，使用 Agilent 6033A 可編程電源作為約 1.6 V 的偏移。由于 LED 組件開(kāi)始冷卻相當(dāng)快地關(guān)閉，Agilent 3437 配置為在 IHEAT 電流源被分流后盡快測(cè)量被測(cè)設(shè)備的電壓。一般來(lái)說(shuō)，該測(cè)量應(yīng)在 IHEAT 源被分流后 50 ms 內(nèi)進(jìn)行。脈沖發(fā)生器的觸發(fā)輸出通過(guò)TTL電平7406反相器反相。為了獲得最高分辨率，Agilent 3437A 配置為在 0.1000 V 范圍內(nèi)測(cè)量被測(cè)器件的電壓，使用 Agilent 6033A 可編程電源作為約 1.6 V 的偏移。由于 LED 組件開(kāi)始冷卻相當(dāng)快地關(guān)閉，Agilent 3437 配置為在 IHEAT 電流源被分流后盡快測(cè)量被測(cè)設(shè)備的電壓。一般來(lái)說(shuō)，該測(cè)量應(yīng)在 IHEAT 源被分流后 50 ms 內(nèi)進(jìn)行。使用 Agilent 6033A 可編程電源作為約 1.6 V 的偏置。由于 LED 組件開(kāi)始相當(dāng)快地冷卻，因此 Agilent 3437 配置為在 IHEAT 電流后盡快測(cè)量被測(cè)器件的電壓源頭已被切斷。一般來(lái)說(shuō)，該測(cè)量應(yīng)在 IHEAT 源被分流后 50 ms 內(nèi)進(jìn)行。使用 Agilent 6033A 可編程電源作為約 1.6 V 的偏置。由于 LED 組件開(kāi)始相當(dāng)快地冷卻，因此 Agilent 3437 配置為在 IHEAT 電流后盡快測(cè)量被測(cè)器件的電壓源頭已被切斷。一般來(lái)說(shuō)，該測(cè)量應(yīng)在 IHEAT 源被分流后 50 ms 內(nèi)進(jìn)行。