电压法LED结温及热阻测试原理

电压法测量LED结温及热阻的原理是LED热性能测试的重要组成部分，对于LED产品的研发和应用具有重要意义。接下来，我们将详细探讨这一过程中的各个知识点。 一、LED的主要热性能指标 LED的热性能指标主要包括结温和热阻。结温是指LED芯片在工作状态下的温度，而热阻则表示热量从LED芯片传递到其他位置时的难易程度。结温的高低直接影响LED的寿命和光效，而热阻的大小则会影响在同等使用条件下LED的结温。 二、电压法测量LED结温原理 电压法测量LED结温原理是基于特定电流下LED的正向压降（Vf）与芯片温度成线性关系。具体操作时，需要测量至少两个温度点的Vf值，从而确定Vf与温度的关系斜率，即电压温度系数K值。K值可以通过公式K=⊿Vf/⊿Tj计算得出，单位是mV/°C。有了K值后，通过测量实时的Vf值，就可以计算出芯片的温度（结温）Tj。 为了减小电压测量误差，测量K值时两个温度点的温差应不小于50度。进行电压法测量时，测试仪器需要满足几个基本要求：对电压测量的稳定度要求足够高，连续测量波动幅度应小于1mV；测试电流必须足够小以避免测试过程中引起芯片温度变化，但又不能太小以免引起电压测量不稳定；测试电流从工作电流降到测试电流的过程必须足够快和稳定，以确保测试过程不会引起结温下降。 三、热阻Rja和Rjb的定义 SEMI标准定义了两种热阻值，Rja和Rjb。Rja是测量在自然对流或强制对流条件下从芯片接面到大气中的热传导，而Rjb是指在自然对流及风洞环境下由芯片接面传到下方测试板部分的热阻。这两个参数有助于比较不同封装的散热情况，或根据板温预测结温。 四、测试仪器介绍 电压法测量LED结温的仪器主要有MicReD公司的T3Ster®、AnaTech公司的Phase10ThermalAnalyzer、TEA公司的differentTTSsystems等。进口设备虽然性能优异，但价格昂贵、使用复杂。国产设备在价格和使用便利性上有很大优势，且大部分指标已能满足测试要求。 五、LED结温及热阻测试的应用意义 由于LED芯片体积较大，其热性能测试与集成电路的测试要求有很大不同。准确测量LED结温及其热阻对于优化LED灯具的导热系统设计，延长LED使用寿命，实现理想的照明效果具有重要作用。LED照明技术的迅猛发展，不仅因为其节能特性，还因为其长寿命优势。因此，了解和掌握LED的热性能测试原理和方法，对于LED产业链上的各个企业和研发人员来说，都是非常必要和重要的。通过这些测试能够帮助相关企业更好地控制产品质量，提高产品性能，最终实现更广泛的应用。