摘要 LED的PN結(jié)結(jié)溫是影響LED光通量和壽命的主要因素,本文用電壓法對(duì)直插LED,食人魚(yú)LED和大功率LED的結(jié)溫和熱阻進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。在測(cè)量LED結(jié)溫的同時(shí),研究它的光譜變化,色光LED峰值波長(zhǎng)的偏移與其結(jié)溫存在線性關(guān)系,白光LED的總能量和藍(lán)光能量比率(W/B)的變化與結(jié)溫也存在線性的關(guān)系。因此,采用非接觸式可間接測(cè)取LED的結(jié)溫。關(guān)鍵詞 發(fā)光二極管、結(jié)溫、熱阻、峰值波長(zhǎng)、能量比引言 發(fā)光二極管(LED)由于其亮度高、功耗低、壽命長(zhǎng)、可靠性高、易驅(qū)動(dòng)、節(jié)能、環(huán)保等特點(diǎn),已被廣泛應(yīng)用于交通、廣告和儀器儀表的顯示中,現(xiàn)已在特殊照明中獲得應(yīng)用[1][2],并將成為普通照明中的主要光源[3]。目前世界上生產(chǎn)和使用LED 呈現(xiàn)急速上升的趨勢(shì),但是LED存在發(fā)熱現(xiàn)象,隨著LED的工作時(shí)間和工作電流的增加,其發(fā)光強(qiáng)度和光通量會(huì)下降,壽命降低,對(duì)白光還會(huì)導(dǎo)致激發(fā)效率的下降[4],這主要是由于LED結(jié)溫升高導(dǎo)致的。2002年Hong et al.[5]研究結(jié)果表明,AlGaInP紅色LEDs的峰值波長(zhǎng)的偏移與結(jié)溫的變化存在線性關(guān)系。對(duì)于白光LED,隨著結(jié)溫的增加,LED發(fā)出黃光和藍(lán)光的強(qiáng)度以不同的速率下降,白光LED的總能量和藍(lán)光能量比率(W/B)與結(jié)溫存在關(guān)系。 本文首先對(duì)LED的結(jié)溫進(jìn)行研究,由此可得到LED的熱阻。然后在測(cè)量結(jié)溫的同時(shí),測(cè)量LED光譜變化,可以得出LED的PN結(jié)結(jié)溫與色光LED峰值波長(zhǎng)或白光LED的白色/藍(lán)色能量比(W/B)之間存在一定的關(guān)系。因此可以采用非接觸式方法來(lái)進(jìn)行結(jié)溫的測(cè)量。測(cè)量原理 LED的結(jié)溫是影響發(fā)光二極管各項(xiàng)性能指標(biāo)的一個(gè)重要因素,測(cè)量LED結(jié)溫的方法可用通過(guò)測(cè)量在不同環(huán)境溫度下LED的正向電壓的大小來(lái)得到[6]。實(shí)驗(yàn)原理如圖1所示,被測(cè)LED置于積分球內(nèi),積分球放在恒溫箱的中間,積分球內(nèi)的光經(jīng)石英光纖導(dǎo)入SSP3112快速光譜分析儀,可以快速測(cè)取LED的峰值波長(zhǎng)或W/B比率。將熱電偶與LED管腳緊密接觸,用測(cè)溫儀讀取不同加熱電流和不同環(huán)境溫度下的管腳溫度。恒溫箱的溫度范圍為0℃-150℃,精度 1℃。PC機(jī)通過(guò)高速開(kāi)關(guān)控制對(duì)LED的加熱電流(IF)和參考電流(IFR),并測(cè)量IF和IFR下的VF和VFR。
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