基于LabVIEW的LED结温测量及其光电特性研究

周长友

中国海洋大学

摘要：

随着半导体技术的发展,发光二极管(Light Emitting Diode,LED)因具有节能、效率高、寿命长、可靠性高等特点,在照明领域中成为研究的热点并得到广泛应用。然而,LED的性能受结温的影响很大,直接影响其发光效率、显色指数、色温、主波长、色坐标及使用寿命。LED的结温成为阻碍大功率LED发展的主要因素,是一个非常突出的问题。如何快速、准确地测量LED结温并保持其结温在允许范围内,使LED始终获得稳定的光输出和维持使用寿命,是工程应用中的重大课题。
在研究结温测量的众多方法中,正向电压法是利用LED电输运的温度效应,通过测量恒定工作电流下的正向电压来确定结温,被认为是目前最准确的结温测试方法。本论文LED结温测量以正向电压法为基础,通过自行编写的LabVIEW虚拟仪器,以采集卡、恒温箱等设备为核心搭建了测试系统,对不同功率、不同类型的LED分别在不同工作电流下的电压温度系数K和结温进行测试,得出结论:不同类型的LED电压温度系数不同,而同一类型LED在不同电流测试时其电压温度系数也不同,但差异不大。在固定电流下,通过K系数拟合得到的结温线性关系式计算的结温与带有初始测试参数的结温计算公式结果比较,其测量误差较小,与用普遍采用的小电流切换法测得结果也基本一致。因此,在实际应用中,只要直接测量LED在工作电流下的正向结电压,利用该电流下的结温线性关系式便可得到此时的结温。
本论文还研究了LED结温对其光电特性的影响,指出了当有效电流值相同时,不同电压波动的电源造成LED工作时的结温不同,电压波动大的电源相应的LED结温明显升高,会加快LED光衰和缩短LED的使用寿命。LED的结温变化,会导致LED光度、色度、寿命等参数的变化。
通过实测表明:部分光色参数同LED结温成线性变化,因此可以通过相应的效应另寻测量结温的方法。

关键词：发光二极管;结温测量;LabVIEW软件;电压温度系数;光电特性

授予单位：中国海洋大学

授予学位：硕士

学科专业：光学工程

导师姓名：苗洪利

学位年度：2011

语种：中文

分类号：TN312.8;TN304.07

页数：82

在线出版日期：2011-10-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）