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              LEDT-400 LED光電熱綜合分析系統(tǒng)——2017神燈獎(jiǎng)申報(bào)技術(shù)

              2017/4/6 15:02:35 作者: 來源:
              摘要:LEDT-400 LED光電熱綜合分析系統(tǒng),為上海力茲照明電氣有限公司2017神燈獎(jiǎng)申報(bào)技術(shù)。

              項(xiàng)目名稱:

              LEDT-400 LED光電熱綜合分析系統(tǒng)

              申報(bào)單位:

              上海力茲照明電氣有限公司

              綜合介紹或申報(bào)理由:

              LEDT光電熱綜合分析系統(tǒng),包含兩個(gè)主要功能; LED照明器具內(nèi)LED結(jié)溫測試和LED光-電-熱 綜合測量,是由力茲照明獨(dú)立研發(fā)制造,具有完全的自主知識產(chǎn)權(quán),采用多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù),攻克了大量的技術(shù)難題,首創(chuàng)的測試LED照明器具內(nèi)LED結(jié)溫的方法,獲得國家發(fā)明專利申請和實(shí)用新型專利等多項(xiàng)專利。 此方法滿足國際JEDEC JESD 51-1、IES LM-85-14、國標(biāo)GB/T4023-1997、QB/T 4057-2010普通照明用發(fā)光二極管性能要求、國家照明電器質(zhì)檢中心技術(shù)聯(lián)盟發(fā)布的CALT 001-2014 LED燈具內(nèi)LED結(jié)溫的測量方法等國際和我國最新制定的標(biāo)準(zhǔn)要求,系統(tǒng)的模塊化和高集成度保證了測試的高可靠性和重復(fù)性,適合于LED顆粒、模組(COB)、光引擎光、色、熱、電綜合性能測試,一體化燈、燈具產(chǎn)品的結(jié)溫測試。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)儀器技術(shù)和虛擬儀器技術(shù)的結(jié)合,可以在計(jì)算機(jī)模式下進(jìn)行各種測試并進(jìn)行數(shù)據(jù)圖形分析、存儲(chǔ)及報(bào)告打印。 LEDT系列300B型LED照明器具內(nèi)LED結(jié)溫測試系統(tǒng)的測量方法是使用電壓法,利用LED半導(dǎo)體材料由于正向電壓與溫度的關(guān)系接近線特性,在燈具中的LED被自帶驅(qū)動(dòng)器點(diǎn)燃之后,在溫度變化直到熱穩(wěn)定過程中,連續(xù)監(jiān)測被測LED樣品P-N結(jié)電壓變化,經(jīng)過數(shù)據(jù)采集和換算,通過電腦顯示屏直觀地把測試過程中的結(jié)溫變化過程表現(xiàn)出來。用這種準(zhǔn)確、直觀的直接測試方法替代傳統(tǒng)的熱電偶和紅外熱成像儀的間接測量方法,為LED燈具的熱管理提供了非常實(shí)用、有效、直觀的工具。 LEDT系列400A/B型 LED光-電-熱 綜合測量系統(tǒng)與LEDT-300B組合運(yùn)行,對LED器件多項(xiàng)參數(shù)穩(wěn)定或動(dòng)態(tài)“掃描”顯示,其包括結(jié)溫Tj,基板溫度Tc,基座溫度Th,器件穩(wěn)態(tài)、動(dòng)態(tài)的Vf、If、熱功率PH、輻射光功率Popt、光通Φe、光效ηe 等等,并可以給出參考熱阻Rth。由于LED的光學(xué)特性及其對結(jié)點(diǎn)溫度的強(qiáng)相關(guān)性,《LM85》標(biāo)準(zhǔn)中描述瞬態(tài)測量和穩(wěn)態(tài)測量方法的不同要求,穩(wěn)態(tài)測量法要求把工作中的LED設(shè)置在一個(gè)預(yù)先確定的結(jié)溫下,描述LED的參數(shù),LED光源工作一段時(shí)間進(jìn)入熱穩(wěn)定后,芯片結(jié)溫不再變化、光強(qiáng)不再變化時(shí),測出光-色-電-熱各個(gè)參數(shù)。它反映LED實(shí)際工作時(shí)的LED綜合特性,穩(wěn)態(tài)測量的結(jié)果還包括系統(tǒng)傳熱、散熱的溫度變化狀態(tài),是目前模擬光源器件和整體燈具真實(shí)工作狀態(tài)最有效的工具。

              主要技術(shù)參數(shù):

              A,定標(biāo)功能參數(shù):(LEDT-300B) 

               1、電流: 1.0mA 、5.0mA(10mA、20mA可定制)<±0.2% 

               2、電壓:<350V 

               3、溫度: 室溫 - 150℃ 

               4、溫控方式: 階梯升溫式定標(biāo)法 / 三點(diǎn)快速定標(biāo)法/降溫式定標(biāo)法 

               5、K系數(shù)值溫差: ±0.5℃ 

              B,結(jié)溫測量參數(shù): (LEDT-300B) 

               1、采樣脈沖寬度: <20mS 

               2、讀數(shù)點(diǎn)偏差: <120uS   數(shù)學(xué)插補(bǔ)回歸,讀數(shù)趨于VFt=0 

               3、結(jié)溫測量誤差: Tj ±1℃ (單粒LED) 

              C,驅(qū)動(dòng)方式: (LEDT-300B) 

               1、驅(qū)動(dòng)器: 燈具自帶驅(qū)動(dòng)器或其他直流電源 

               2、LED回路電流: < 5A 定制 

               3、LED電壓范圍: < 500 V ( 1000 V max ) 

              D,溫控范圍:(LEDT-400A/B) 

               1、基臺控制溫度范圍:25℃~150℃ 

               2、被測器件功率: 0.5W~100W 

               3、溫控介質(zhì):普通壓縮空氣 

              E,脈沖法條件:(LEDT-400B) 

               1、驅(qū)動(dòng)脈沖寬度:<35 mS 

               2、延時(shí)脈沖:5 mS 

               3、曝光時(shí)間:2 mS~20 mS

              與國內(nèi)外同類產(chǎn)品或同類技術(shù)的比較情況:

              LEDT光電熱綜合分析系統(tǒng)是國內(nèi)外獨(dú)創(chuàng)技術(shù)的產(chǎn)品,把電壓參數(shù)法原理應(yīng)用于整燈結(jié)溫測試,使用專利技術(shù)非常有效、方便的實(shí)現(xiàn)恒定器件結(jié)溫Tj條件下,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)測量光-色-熱-電參數(shù)同步測試,在行業(yè)內(nèi)具有技術(shù)領(lǐng)先地位。

              經(jīng)濟(jì)評價(jià)分析:

              LED 結(jié)溫是影響各項(xiàng)性能指標(biāo)的主要因素,結(jié)溫較高是引起光衰和縮短使用壽命的關(guān)鍵因素,而這些參數(shù)對普通照明而言都是極其重要的照明質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)。對LED結(jié)溫的測量和控制,是LED進(jìn)入照明領(lǐng)域不可缺少的重要步驟。要改善LED的溫度特性,首先要解決結(jié)溫的有效、準(zhǔn)確和便捷的測量,通過測量在一定溫度條件下或者在規(guī)定的使用環(huán)境條件下的LED結(jié)溫,這不僅能客觀地評價(jià)其散熱設(shè)計(jì)是否合理,而且可優(yōu)化設(shè)計(jì)、改善制造工藝和提高生產(chǎn)效率,取得預(yù)期壽命都有非常的實(shí)際意義。

              技術(shù)及工藝創(chuàng)新要點(diǎn):

              LED光電熱綜合分析系統(tǒng),其中LEDT-300B,把電壓參數(shù)法原理應(yīng)用于LED燈具結(jié)溫測量,該原理是由電子工業(yè)聯(lián)合會(huì)電子工程設(shè)計(jì)發(fā)展聯(lián)合會(huì)議發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn),是唯一由標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測量半導(dǎo)體結(jié)溫的方法。而LEDT-400A把控制被測LED結(jié)溫的技術(shù)加入到系統(tǒng)中,達(dá)成了滿足于IES LM-85-14在控制結(jié)溫條件下的光-色-電-熱參數(shù)測試的要求。 LEDT300B和LEDT400A為模塊化系統(tǒng),分別單獨(dú)使用時(shí)可以用于LED整燈結(jié)溫測試和IES LM-80測試使用。 自2009年開始上海力茲照明,根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的原理、方法和要求,創(chuàng)新研發(fā)和制造了LEDT光電熱綜合分析系統(tǒng),能夠直接測試LED燈具內(nèi)LED結(jié)溫,并實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)反映LED燈具內(nèi)LED工作結(jié)溫,破解了一直困擾業(yè)界的LED燈具內(nèi)LED結(jié)溫?zé)o法測試的難題。創(chuàng)新研發(fā)的LEDT-400A測量系統(tǒng)為LED行業(yè)提供一項(xiàng)新裝備,通過高效的散熱-恒溫控制系統(tǒng),真正實(shí)現(xiàn)IES LM85-14標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的恒定器件結(jié)溫Tj條件下,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)測量光-色-熱-電參數(shù)的功能,為LED行業(yè)提供了高效、準(zhǔn)確的分析手段。 主要特點(diǎn)如下: 1,對LED整燈結(jié)溫測量,用燈具自帶驅(qū)動(dòng)器點(diǎn)燈,在實(shí)際使用狀態(tài)下測試,測量數(shù)據(jù)和結(jié)果能直接反映應(yīng)用狀態(tài); 2,適應(yīng)大部分驅(qū)動(dòng)形式,包括用于AC HV-LED的驅(qū)動(dòng); 3,測試范圍大,首創(chuàng)對高電壓、大電流的燈具,進(jìn)行長時(shí)間連續(xù)測量; 4,從冷態(tài)到熱穩(wěn)定整個(gè)過程連續(xù)測試結(jié)溫,通過電腦屏幕使結(jié)溫可見。能觀察 LED 結(jié)溫實(shí)時(shí)變化,為產(chǎn)品設(shè)計(jì)及工藝制造提供幫助。 5,通過精確控制,使被測Tj-Tc-Th參數(shù)恒溫測量。對LED器件的Tj-Tc-Th-Ta及注入電流I、光色參數(shù)(Popt \ Lm \ Ra…)等多項(xiàng)進(jìn)行同步顯示。 6,安裝臺水平放置,器件裝夾方便、快速;使用氣體消散LED發(fā)熱功率,可測LED 功率范圍大,從 0.5W到100W之間 。

              實(shí)際運(yùn)用案例和用戶評價(jià)意見:

              燈絲燈把LED 燈條密閉在充有氣體的玻璃球泡內(nèi),僅有正負(fù)極兩根導(dǎo)線引出密封玻殼外與驅(qū)動(dòng)電源相連。通常LED結(jié)溫測量或計(jì)算方法中常用有管腳測溫法、熱成像法、電壓法等。顯然,因?yàn)楹茈y把熱電偶放入到密閉的玻璃球泡內(nèi)燈條上,而不能使用管腳測溫法測溫推算出結(jié)溫;熱成像法因紅外光無法透過玻璃外殼,探測到LED燈條表面的溫度,也不能使用;用以電壓法為測試原理的LEDT-300B型整燈熱管理分析系統(tǒng),根據(jù)LED正向電壓隨溫度變化的原理,在LED燈絲燈(燈具)正常工作使用過程中測量其結(jié)溫,LEDT-300B 輸出實(shí)時(shí)、連續(xù)結(jié)溫曲線的特點(diǎn),利用整燈結(jié)溫測量方法和結(jié)果指導(dǎo)優(yōu)化散熱設(shè)計(jì),分析殼內(nèi)氣體對降低結(jié)溫的貢獻(xiàn)、氣體的成分、配比、壓力等對散熱的效果的影響;通過玻殼排氣管改變氣體的成分、配比和壓力,測量中的結(jié)溫曲線變化可快速、直觀地反映出試驗(yàn)效果,這對新產(chǎn)品研發(fā)具有促進(jìn)和幫助作用,可以在最短的時(shí)間內(nèi)快速評估設(shè)計(jì)改變對改善降低結(jié)溫的效果。把結(jié)溫測量的概念引入到工藝、制造、品質(zhì)管控中。例如,在制造過程的重要質(zhì)量控制點(diǎn),如充氣是否正常、是否存在漏氣,等等,進(jìn)行在線檢測,保證工藝流程得到貫徹,提高流入裝配線的半成品合格率。 LEDT-400A型LED光-電-熱 綜合測量系統(tǒng)則可以在器件應(yīng)用中發(fā)揮作用,向用戶提供產(chǎn)品的測量數(shù)據(jù)手冊,指導(dǎo)合理選用,正確使用。在不同溫度環(huán)境中和不同驅(qū)動(dòng)電流下測試,確定Tj-Tc 的溫差關(guān)系,確定Tc 點(diǎn)位置(COB),給出參考熱阻Rth,可以使用戶依據(jù)成本、使用環(huán)境、預(yù)期壽命范圍、散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等等條件合理選擇光源功率密度,可以大大縮短設(shè)計(jì)周期,減少風(fēng)險(xiǎn),降低成本,并且可以依據(jù)供應(yīng)廠商使用范圍資料,推算產(chǎn)品壽命設(shè)計(jì)的合理性。

              獲獎(jiǎng)、專利情況:

              2013年獲得發(fā)明專利:一種燈具內(nèi)LED正向電壓與結(jié)溫的關(guān)系曲線的測量方法 

              專利號:201010119389.3 

              2014年4月申請發(fā)明專利:一種低成本、高精度LED結(jié)點(diǎn)溫度測量儀器(待答辯) 

              專利號:201410127408.5 

              2014年4月實(shí)用新型專利:一種低成本、高精度LED結(jié)點(diǎn)溫度測量儀器 

              專利號:2014 2 015159.6 

              2016年申請實(shí)用性專利:LED器件恒溫裝置 

              專利號:201620110807.5

              申報(bào)單位介紹:

              上海力茲照明電氣公司成立于2004年,是一家以專注于照明專用測試儀器、試驗(yàn)裝備等,集科研/制造/服務(wù)為一體的科技型企業(yè),先后獲得了上海市政府相關(guān)部門頒發(fā)的軟件產(chǎn)品登記證書、科技企業(yè)資質(zhì)證書、科技經(jīng)營證書等。力茲一直致力于以不斷創(chuàng)新和開發(fā)高品質(zhì)的產(chǎn)品服務(wù)于客戶,把不斷推動(dòng)中國高端產(chǎn)品的發(fā)展作為力茲照明的核心價(jià)值觀,多年來與照明行業(yè)的國內(nèi)外知名廠商、檢驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)、科研院所有廣泛和深度的合作。經(jīng)過公司員工多年的不懈努力,已可向用戶提供多種擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的高科技產(chǎn)品,被廣泛應(yīng)用于第三方檢測機(jī)構(gòu)照明產(chǎn)品的性能和安全檢測,應(yīng)用于工廠的產(chǎn)品研發(fā)、品質(zhì)保證、出入庫檢驗(yàn)等場合。力茲研發(fā)生產(chǎn)的產(chǎn)品大部分為技術(shù)含量高,具有前瞻性,國內(nèi)外首創(chuàng),行業(yè)內(nèi)獨(dú)有的,擁有一批發(fā)明專利,實(shí)用新型專利和外觀專利發(fā)明。

              產(chǎn)品圖片:

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