紅外熱像在 LED 研發(fā)中的應(yīng)用

在LED壽命、顏色、芯片散熱、產(chǎn)品散熱等方面均需要對(duì)溫度的分布進(jìn)行檢測(cè)，下文就給大家介紹如何使用紅外熱像儀對(duì)LED各部件進(jìn)行溫度狀態(tài)檢測(cè)。

LED燈具研發(fā)

1、LED照明燈具溫度檢測(cè)

從人身安全和LED質(zhì)量考慮，LED燈具表面的最高溫度一般要求在65℃以下；溫度過(guò)高容易造成光衰嚴(yán)重，甚至達(dá)不到亮度指標(biāo)。

LED照明燈具由數(shù)十至數(shù)百個(gè)LED燈珠組成，各燈珠間的質(zhì)量有可能不同、或因設(shè)計(jì)原因造成部分位置的燈珠散熱不良。其直接后果是光照度不均勻，甚至?xí)蛏贁?shù)燈珠的問(wèn)題而影響到整個(gè)LED燈具的整體壽命。但因每個(gè)燈珠的光輻射角度有疊加，直接通過(guò)可見(jiàn)光檢測(cè)很難發(fā)現(xiàn)哪些燈珠有問(wèn)題，而通過(guò)熱像儀的紅外輻射來(lái)檢測(cè)燈具中溫度分布的不同可直接確認(rèn)問(wèn)題燈珠的位置，或修正設(shè)計(jì)中的散熱問(wèn)題。

案例1：國(guó)產(chǎn)LED白色照明陣列，中間偏右部分明顯比左側(cè)溫度高近2℃，說(shuō)明燈珠的一致性不佳，可見(jiàn)光圖中可以隱約看出左側(cè)的照明亮度有缺損（黑圈處），但可見(jiàn)光圖不能說(shuō)明是哪些燈珠發(fā)生了質(zhì)量偏差。

案例2：國(guó)產(chǎn)燈球形LED白光燈具，圖中可見(jiàn)每6個(gè)燈珠一組進(jìn)行并聯(lián)編排后再進(jìn)行并聯(lián)，并聯(lián)出溫度稍高，電纜接入處因沒(méi)有導(dǎo)熱材料進(jìn)行散熱溫度較高。

案例3：圖中左側(cè)為日本原裝，右側(cè)為國(guó)產(chǎn)燈具，均加載20mA電流。左圖為正面，右圖為背面。圖中可見(jiàn)日本原裝LED產(chǎn)品在輸入功率相同的情況下，發(fā)熱量較大，特別是電纜接入處溫度過(guò)高。

2、LED燈罩溫度檢測(cè)

隨著LED的功率不斷提高，LED燈具的燈罩表面溫度也逐步升高，而燈罩地材料通常是PC 、PMMA、塑料、亞克力等，故燈罩表面不能承受太高的溫度，否則會(huì)影響燈罩地結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；此外，燈罩表面的溫度分布也反映出LED燈具內(nèi)部的發(fā)熱狀態(tài)，以及可以對(duì)散熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的優(yōu)劣程度進(jìn)行評(píng)估。

二、LED芯片器件檢測(cè)

1、LED芯片

芯片的最高溫度不允許查過(guò)120℃，芯片內(nèi)部的金線和正負(fù)電極溫度分布狀況可以為研發(fā)人員提供布線設(shè)計(jì)依據(jù)，以及為芯片研發(fā)散熱系統(tǒng)也需要確認(rèn)芯片各部位的發(fā)熱情況。

本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/201612/334320.htm

寬度為10μm金線和正負(fù)電極的LED芯片 3mmLED芯片內(nèi)部構(gòu)造熱圖

2、LED芯片散熱檢測(cè)

LED芯片不能超過(guò)120℃，LED的使用壽命與溫度成反比，如果溫度過(guò)高，LED光衰會(huì)變大并影響壽命。散熱片起到為L(zhǎng)ED芯片降溫的作用，沒(méi)有散熱片、散熱片設(shè)計(jì)不良或散熱片所選材料不當(dāng)都會(huì)嚴(yán)重影響散熱效果，導(dǎo)致LED壽命縮短或引起LED變色。

案例4：某大型LED制造商，研發(fā)部門項(xiàng)目組為芯片設(shè)計(jì)散熱片方案，需要兼顧散熱效果和尺寸，為此設(shè)計(jì)6種散熱片供研究；見(jiàn)圖示，左下、中下、右下、左上、中上、右上，依次散熱片面積增大，使用相同芯片、相同輸入電壓電流、相同點(diǎn)亮?xí)r間，觀測(cè)不同散熱片的發(fā)熱狀況，為散熱片的設(shè)計(jì)提供溫度依據(jù)。

在圖中，“中上”的溫度為48.1℃，與散熱片大小的溫度趨勢(shì)不符，正常推算應(yīng)該在43-44

℃間，說(shuō)明在該處的散熱片設(shè)計(jì)或材料選擇中存在問(wèn)題。該圖也可以針對(duì)面積大小和溫度進(jìn)行單位面積散熱的定量分析計(jì)算。

正方形散熱片，斜向?qū)菧囟鹊姆植?/div>