כיצד למדוד את טמפרטורת הצומת של חרוזי מנורת LED?
נראה כי טמפרטורת הצומת היא בעיית מדידת טמפרטורה, אך טמפרטורת הצומת שיש למדוד נמצאת בתוך הנורית, ואי אפשר להכניס מדחום או צמד תרמו לצומת PN כדי למדוד את הטמפרטורה שלו. כמובן שניתן עדיין למדוד את טמפרטורת המארז שלו באמצעות צמד תרמי, ולאחר מכן על סמך ההתנגדות התרמית הנתונה Rjc (צומת למקרה), ניתן לחשב את טמפרטורת הצומת שלה. , אבל לאחר התקנת הרדיאטור, הבעיה הופכת מסובכת יותר. מכיוון שה- LED בדרך כלל מולחם על מצע האלומיניום, ומצע האלומיניום מותקן על הרדיאטור, אם רק ניתן למדוד את הטמפרטורה של מעטפת הרדיאטור, יש לדעת הרבה ערכי התנגדות תרמית לחישוב טמפרטורת הצומת. כולל Rjc (צומת למארז), Rcm (מארז למצע אלומיניום, למעשה הוא צריך לכלול גם את ההתנגדות התרמית של הצלחת המודפסת), Rms (מצע אלומיניום לרדיאטור), Rsa (רדיאטור לאוויר), שיש מהם הוא רק נתונים לא מדויקים ישפיעו על דיוק הבדיקה. איור 3 מציג תרשים סכמטי של ההתנגדות התרמיות השונות מהנורית אל גוף הקירור. הוא משלב התנגדות תרמית רבה, מה שהופך את הדיוק שלו למוגבל עוד יותר. במילים אחרות, הדיוק באומדן טמפרטורת הצומת מטמפרטורת השטח הנמדדת של גוף הקירור גרוע אף יותר.
למרבה המזל, יש שיטה עקיפה למדידת טמפרטורה, שהיא מדידת מתח. אז לאיזה מתח טמפרטורת הצומת קשורה? מה עם הקשר הזה?
ראשית עלינו להתחיל במאפייני וולט אמפר של ה- LED.
4. מקדם הטמפרטורה של מאפייני וולט-אמפר לד
אנו יודעים כי LED הוא דיודה מוליכים למחצה, יש לה מאפיין וולט אמפר כמו כל הדיודות, וכמו כל דיודות מוליכים למחצה, למאפיין וולט אמפר זה יש מאפיין טמפרטורה. המאפיין שלה הוא שכאשר הטמפרטורה עולה, המאפיין וולט-אמפר עובר שמאלה. איור 4 מציג את מאפייני הטמפרטורה של מאפייני וולט-אמפר של ה- LED.
בהנחה כי ה- LED מסופק עם זרם קבוע של Io, כאשר טמפרטורת הצומת היא T1, המתח הוא V1, וכאשר טמפרטורת הצומת עולה ל- T2, כל המאפיין וולט-אמפר משתנה שמאלה, ה- I הנוכחי נשאר ללא שינוי. , והמתח הופך ל- V2. שני הבדלי המתח הללו מוסרים על ידי הטמפרטורה, וניתן להשיג את מקדם הטמפרטורה, המתבטא ב- mV/oC. עבור דיודות סיליקון רגילות, מקדם הטמפרטורה הזה הוא כ -2mV/oC. אך רוב הנורות אינן עשויות מחומרי סיליקון, ולכן יש למדוד את מקדם הטמפרטורה בנפרד. למרבה המזל, רוב יצרני הלדים' גליונות הנתונים נותנים את מקדמי הטמפרטורה שלהם. לדוגמה, עבור LED XLamp7090XR-E של Cree', מקדם הטמפרטורה שלו הוא -4mV/oC. הוא גדול פי 2 מדיודות סיליקון רגילות. באשר למערך ה- Bridgelux LED האמריקאי (BXRA), ניתנים נתונים מפורטים יותר.
עם זאת, היקף הנתונים שהם נתנו רחב מדי, כך שהוא מאבד מערך השימוש.
בכל מקרה, כל עוד מקדם הטמפרטורה של ה- LED ידוע, קל לחשב את טמפרטורת הצומת של ה- LED מתוך מדידת המתח קדימה של ה- LED.
5. כיצד למדוד את טמפרטורת הצומת של LED בפירוט.
קח כדוגמה את XLamp7090XR-E של קרי'. כדי להמחיש כיצד למדוד באופן ספציפי את טמפרטורת הצומת של ה- LED. נדרש שה- LED הותקן בגוף הקירור, ומנהג זרם קבוע משמש כמקור החשמל. במקביל, הוצא את שני החוטים המחוברים למנורת LED. לפני ההפעלה, חבר את מד המתח למסופי הפלט (המסופים החיוביים והשליליים של הנורית) ולאחר מכן הפעל את ספק הכוח. לפני שהנורית התחממה, קרא מיד את קריאת מד המתח השווה לערך V1 והמתן. לפחות שעה אחת, כשהגיעה לשיווי משקל תרמי, יש למדוד שוב, המתח על פני ה- LED שווה ל- V2. הפחת את שני הערכים הללו כדי לקבל את ההבדל. לאחר הסרתו על ידי 4mV, ניתן להשיג את טמפרטורת הצומת. למעשה, רוב הלדים מחוברים בסדרה ומחוברים במקביל. זה לא משנה. בשלב זה, ההבדל במתח נגרם על ידי הרבה נוריות המחוברות בסדרה. לכן, חלק את הפרש המתח במספר נוריות המחוברות בסדרה ולאחר מכן חלק אותו ב- 4mV. , אתה יכול לקבל את טמפרטורת הצומת שלה. לדוגמה, ה- LED הוא 10 מיתרים ו -2 מקבילים, המתח הנמדד בפעם הראשונה הוא 33V, המתח הנמדד לאחר האיזון התרמי השני הוא 30V והפרש המתח הוא 3V. מספר זה חייב להיות מחולק במספר נוריות המחוברות בסדרה (10) כדי לקבל 0.3V ולאחר מכן לחלק ב 4mV כדי לקבל 75 מעלות. בהנחה שטמפרטורת הסביבה לפני ההפעלה היא 20 מעלות, טמפרטורת הצומת בשלב זה צריכה להיות 95 מעלות.
טמפרטורת הצומת המתקבלת בשיטה זו היא בהחלט הרבה יותר מדויקת מאשר שימוש בצמד תרמי למדידת הטמפרטורה של הרדיאטור ולאחר מכן לחישוב טמפרטורת הצומת.
