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1、 I功率型 LED 热阻测试仪的设计摘 要热阻测试仪已成为功率型 LED 不可或缺的检测设备之一，随着功率型 LED 在照明领域的应用和普及，对热阻测试仪的需求也不断增加，研制开发准确、高效、低成本的热阻测试仪势在必行。LED 的结温变化影响其光通量、颜色、主波长以及正向电压等光度、色度和电气参数。因此，开展功率型 LED 热阻测试影响因素研究，对热阻进行准确快速的测试就显得十分必要，可对功率 LED 进行有效的热管理。基于电学参数法原理，设计热阻测试仪方案，实现了热阻测试仪的整体功能和各个子功能的硬件搭建和控制软件编程，最终研制成功热阻测试仪。最后对所做研究成果进行了总结并对今后测试仪的改进
2、和完善提出了自己一些看法和意见。关键词：功率型 LED，热阻，电学参数法，热阻测试仪IIDesign of Power-type LED Thermal Resistance TesterABSTRACTThermal resistance testing system has been one of the equipments that power-type LED (PTLED) indispensable. With the development and popularization of PTLED in solid state lighting application, the
3、demand for thermal resistance tester is increasing. The change of LED junction temperature affects the luminous flux, color, forward voltage, dominant wavelength, brightness, etc. Therefore, quick and accurate measurement of PTLED thermal resistance and other thermal properties has becoming necessar
4、y for LED packaging and heat sink design.Based on the electrical test method, I design the project of thermal resistance tester, which can achieve the whole function and the sub-function of a single thermal resistance tester. Then build the hardware and the control program software, make out a monol
5、ithic thermal resistance tester. Finally I concluded the achievements I have done and expressed my opinion and vision on the improvement and modification of resistance tester in the future.KEY WORDS: power-type LED, thermal resistance, electrical test method, thermal resistance tester III目 录摘 要 .IAB
6、STRACT .II1 绪论 .11.1 课题研究背景与意义 .11.2 LED 光源的发展和趋势 .11.2.1 LED 光源的发展状况 .11.2.2 LED 光源的发展趋势 .21.3 概述 .22 功率型 LED 热参数与其测试技术 .32.1 LED 发光原理 .32.2 功率型 LED 的结温和热阻 .32.2.1 功率型 LED 的结温 .42.2.2 功率型 LED 的热阻和测量方法 .62.3 测试原理的选择 .72.3.1 电学参数法的测试原理 .72.3.2 设计中各个参数的选取 .82.4 本文研究的主要内容 .93 功率型 LED 热阻测试仪的开发 .103.1 设计
7、中硬件的选择和功能介绍 .103.1.1 单片机 STC89C52.103.1.2 ADC0809 转换器 .123.1.3 LM324 运算放大器 .133.2 热阻测试仪的设计思路 .133.3 热阻测试仪各个子功能介绍 .143.3.1 恒流源 .143.3.2 信号放大模块 .143.3.3 A/D 转换器 .153.3.4 单片机 .153.3.5 数码显示管 .163.4 热阻测试仪的硬件搭建 .163.5 热阻测试仪的软件编程 .173.6 热阻测试仪的工作流程 .19IV4 实验结果及分析 .204.1 实验结果 .204.2 误差分析 .214.3 实验小结 .225 毕业设
8、计的讨论与总结 .235.1 系统的改进 .235.1.1 减小环境温度所产生的误差 .235.1.2 减小器件间热传导所产生的误差 .235.1.3 增加对 K 值校准的模块 .235.2 影响 LED 器件热阻值的探讨 .235.3 总结 .24致 谢 .25参考文献 .26附录 .27 功率型 LED 热阻测试仪的设计 11 绪论1962 年由 GaAsP 材料制作而成红色发光二极管(1ight emitting diode, LED) 问世。在其后 40 多年中，LED 经历了 GaAsP、GaAlAs 和 InGaAlP 等多种材料的形式，虽然发光效率提高了近 1000 倍，但发光颜色长期局限于红色和黄绿色，主要应用在数码指示和半彩色显示领域。1993 年，日亚公司的 Nakamora 首次成功地研制出氮化物 LED，实现了蓝色
