CN102033192A - 高亮度发光二极管寿命测试系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
一种高亮度发光二极管寿命测试系统，包括：一测试装置、一计算控制装置及一操作端，该测试装置包含有一测试模块、至少一发光二极管及一照度计，该发光二极管设置于测试模块上，该测试模块的内部相对于发光二极管设有一感测单元、一加热单元及一冷却单元，该照度计移动地设于该发光二极管的上方，该计算控制装置分别电性连接于该感测单元、加热单元、冷却单元及照度计，该操作端接收该发光二极管参数及寿命的数据，并实际测试发光二极管的性能，将测试后所得到的结果及需求回馈给该测试装置；藉此，发光二极管在发光过程中可维持一定温环境，且发光二极管可于不同的定温环境下接受测试，从而降低损失，减小成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种高亮度发光二极管寿命测试系统及其方法，尤指一种用以测试发光二极管使用寿命的高亮度发光二极管寿命测试系统及其方法。
背景技术
发光二极管(LED)具有高亮度、省电及寿命长等优点，而被广泛地运用在各式灯具的照明上，例如作为道路照明的用的LED灯具即为其中一例。而发光二极管在发光时会产生大量热量，耐热性较差，通常须借助散热装置将所产生的热量予以带离，使发光二极管能在适当的温度下发光而不致于烧毁。故，温度对于LED灯具的使用寿命有着显著的影响，温度过高或过低都会降低发光二极管的效能或使发光二极管烧毁，一旦发光二极管烧毁，对于使用者而言，无疑是种损失，甚至会造成危害。因此，在使用发光二极管之前，使用者必须知道发光二极管的规格，以及发光二极管在不同温度下的使用寿命，才能防范未然，将损失降低。
由于发光二极管在发光时会产生大量热量，若要准确测试出寿命，就必须控制发光二极管的温度，使发光二极管发光时维持一定温。请参阅图1，公知的发光二极管测试寿命方法通常是将发光二极管1a设置于散热良好的散热装置2a上，然后利用一照度计3a量取发光二极管1a的照度，进而计算出寿命。该散热装置2a具有多数个散热鳍片21a，使发光二极管1a发光产生的热量散发于大气中，但是此种方法仅能降低温度。若要在高温环境中测试，则必须将发光二极管1a置于烤箱(图未示)中加热，但是此种方法仅能增加温度，无法降温，且容易有对流风产生或发生烧毁的情形，加上无法利用照度计实时于烤箱中量取发光二极管1a的照度(照度会随着时间递减)，势必影响测试结果的准确性。
因此，本发明人有感于上述缺点的可改善，乃特潜心研究并配合学理的运用，终于提出一种设计合理且有效改善上述缺点的本发明。
发明内容
鉴于以上的问题，本发明的主要目的为提供一种高亮度发光二极管寿命测试系统及其方法，可对发光二极管的温度作实时监控及调整，使发光二极管在发光过程中维持一定温环境，且发光二极管可于不同的定温环境下接受测试，并能实时量取发光二极管的照度，测试结果较准确。
为了达到上述的目的，本发明是提供一种高亮度发光二极管寿命测试系统，包括：一测试装置，其包含有一测试模块、至少一发光二极管及一照度计，该发光二极管设置于该测试模块上，该测试模块的内部相对于该发光二极管设有一感测单元、一加热单元及一冷却单元，该感测单元用以感测该发光二极管的温度，该加热单元及该冷却单元分别用以加热及冷却该发光二极管，该照度计移动地设于该发光二极管的上方，用以量取该些发光二极管的照度；一计算控制装置，其分别电性连接于该感测单元、该加热单元、该冷却单元及该照度计，用以读取该照度计的数值、控制该加热单元及该冷却单元，并计算该发光二极管的参数及寿命；以及一操作端，其接收该发光二极管参数及寿命的数据，并实际测试该发光二极管的性能，将测试后所得到的结果及需求回馈给该测试装置。
本发明另提供一种高亮度发光二极管寿命测试方法，其步骤包括：
提供一测试装置，其包含有一测试模块、至少一发光二极管及一照度计，该发光二极管设置于该测试模块上，该照度计移动地设于该发光二极管的上方，该测试模块的内部相对于该发光二极管设有一感测单元、一加热单元及一冷却单元；
以一定电流启动该发光二极管发光；
提供一计算控制装置，读取该感测单元感测该发光二极管的温度，并控制该加热单元及该冷却单元，使该发光二极管维持在一定温环境下；以及
移动照度计至该发光二极管的上方并量取该发光二极管的照度，将量取的照度数据传送至该计算控制装置，待该发光二极管持续发光一段时间后，由该计算控制装置计算出该发光二极管的参数及寿命。
本发明具有以下有益的效果：
1、测试模块的内部相对于该发光二极管设有感测单元、加热单元及冷却单元，可对发光二极管的温度作实时监控及调整，使发光二极管在发光过程中维持一定温环境。
2、使用者可利用该计算控制装置对发光二极管作环境的条件设定，控制该加热单元升温或控制冷却单元降温，使发光二极管能于不同的定温环境下接受测试，以提供各种测试结果作为操作端的参考。
3、该照度计可实时量取发光二极管的照度，并将照度数据传回至该计算控制装置，测试结果较准确。
附图说明
图1为公知发光二极管寿命测试装置的示意图。
图2为本发明高亮度发光二极管寿命测试是统的示意图。
图3为本发明高亮度发光二极管寿命测试是统的测试装置的示意图。
图4为本发明高亮度发光二极管寿命测试是统多组测试装置的立体示意图。
图5A为本发明高亮度发光二极管寿命测试是统于45℃环境下计算出的照度-时间曲线图。
图5B为本发明高亮度发光二极管寿命测试是统于65℃环境下计算出的照度-时间曲线图。
图5C为本发明高亮度发光二极管寿命测试是统于85℃环境下计算出的照度-时间曲线图。
图6为本发明高亮度发光二极管寿命测试方法的步骤流程图。
符号说明
1a发光二极管 2a散热装置
21a散热鳍片 3a照度计
1测试装置 11测试模块
111感测单元 1111电源线
112加热单元 1121电源线
113冷却单元 1131第一插接端
1132第二插接端 12发光二极管
121电源线 13照度计
14电源供应器 15机台
151容置槽 16入水管
17出水管 2计算控制装置
3操作端
具体实施方式
请参阅图2至图3，本发明提供一种高亮度发光二极管寿命测试系统，包括有：一测试装置1、一计算控制装置2及一操作端3。
该测试装置1包含有一测试模块11、至少一发光二极管12、一照度计13及一电源供应器14。该测试模块11为散热良好的金属座体，发光二极管12设于该测试模块11上。该测试模块11的内部相对于发光二极管12设有一感测单元111、一加热单元112及一冷却单元113。该感测单元111为温度传感器，邻近埋设于发光二极管12的下方，用以感测发光二极管12的温度，且感测单元111以电源线1111电性连接于该电源供应器14。在本实施例中，该加热单元112为电热管，以电源线1121电性连接于该电源供应器14。加热单元112设于发光二极管12的下方，用以提供热源，加热发光二极管12。该冷却单元113为冷水管道，位于发光二极管12的下方，冷却单元113分别连接有一第一插接端1131及一第二插接端1132，该第一插接端1131连通第二插接端1132，冷水可经由第一插接端1131进入冷却单元113，而后由第二插接端1132排出，用以降温。
请参阅图4，在本实施例中，提供一具有多数个矩形容置槽151的机台15，该些容置槽151以矩阵的方式排列，多数个测试模块11及发光二极管12设于该机台15内(如图4所示)，进行多组测试。该机台15的内部设有管道(图未示)，机台15的一侧设有一入水管16及一出水管17，该入水管16的一端连接一冷水源(图未示)，冷水可由入水管16进入机台15内，再分别被计算控制装置2控制流入指定的测试模块11中的冷却单元113冷却发光二极管12，并将带有热量的水由出水管17排出。
值得一提的是，该些发光二极管12为高亮度的发光二极管，具有10瓦的高功率，在一般正常的环境下，点亮电流大于100微安培(mini-A)可持续发亮6000小时。
该照度计13可以X方向及Y方向自由地于该些发光二极管12上方移动(一般是利用轨道与移动臂)，用以量取该些发光二极管12的照度，且照度计13电性连接于该计算控制装置2(一般是利用电线)，用以将量取到的照度数据传送至计算控制装置2。
在本实施例中，该计算控制装置2为一个人计算机(PC)，内建有可供使用者操作的软件，使用者可透过该软件对发光二极管12作环境的条件设定。计算控制装置2电性连接加热单元112及冷却单元113，藉使控制加热单元112及冷却单元113，作升温、降温或维持定温的动作。该环境的条件设定包括发光二极管12的定温环境、使用的电压、使用的电流及发光时间等设定。在本实施例中，定温环境分别设定为45℃、65℃、85℃，使用的电压为48伏特的高电压，使用的电流为1安培的定电流，并持续使发光二极管12发光一段时间。
该些发光二极管12在发光的过程中，该感测单元111实时感测发光二极管12的温度，并传回至计算控制装置2，用以监控。该计算控制装置2控制加热单元112及冷却单元113运作，可改变发光二极管12的定温环境，并使发光二极管12在发光时维持该定温环境。同时，该照度计1
3量取发光二极管12的照度，并将数据传回至计算控制装置2，待发光二极管12持续发光一段时间后，由该计算控制装置2依照发光二极管12照度的衰减程度，计算出「照度-时间」曲线图，即代表发光二极管12的寿命测试结果(如图5A至图5C，发光二极管12分别于不同的定温环境下接受测试)，并显示于计算控制装置2的屏幕上。另外，计算控制装置2也可于此次测试中计算出发光二极管12的参数数值，例如散热系数、温度敏感系数(k-factor)及热阻系数。
该操作端3接收发光二极管12参数及寿命的数据，以供参考。在本实施例中，该操作端3为客户使用端，操作端3实际于不同环境下测试发光二极管12的性能，例如于寒冷的环境中或酷热的环境中测试，并将测试后所得到的结果及实际使用的需求回馈给该测试装置1，以作进一步的修正及改良。
请参阅图6，本发明另提供一种高亮度发光二极管寿命测试方法，其步骤包括：
S801：提供一测试装置1。其中该测试装置1包含有一测试模块11、至少一发光二极管12、一照度计13及一电源供应器14，该测试模块11、发光二极管12、照度计13及电源供应器14的结构大致与上述说明相同，在此本发明不再赘述。
S803：以一定电流启动发光二极管12发光。
S805：提供一计算控制装置2，读取该感测单元111感测发光二极管12的温度，并控制该加热单元112及冷却单元113，使发光二极管12维持在一定温环境(如45℃、65℃或85℃)下发光。该计算控制装置2的结构大致与上述说明相同，在此本发明不再赘述。使用者于此步骤中可利用内建于计算控制装置2中的软件对发光二极管12作环境的条件设定，该环境的条件设定与上述说明大致相同。
S807：移动照度计13至发光二极管12的上方并量取发光二极管12的照度，将量取的照度数据传送至该计算控制装置2，待发光二极管1
2持续发光一段时间后，由该计算控制装置2计算出发光二极管12的参数及寿命等测试结果，并将测试结果显示于计算控制装置2的屏幕上。该参数如散热系数、温度敏感系数(k-factor)及热阻系数；寿命如图5A至图5C所示，与上述说明大致相同，在此本发明不再赘述。
本发明高亮度发光二极管寿命测试系统及其方法，具有下列优点：
1、该测试模块11的内部相对于该发光二极管12设有感测单元11
1、加热单元112及冷却单元113，可对发光二极管12的温度作实时监控及调整，使发光二极管12在发光过程中维持一定温环境。
2、使用者可利用于计算控制装置2中的软件对发光二极管12作环境的条件设定，控制加热单元112升温或控制冷却单元113降温，使发光二极管12能于不同的定温环境(如45℃、65℃或85℃)下接受测试，以提供各种测试结果作为操作端3的参考。
3、照度计13可实时量取发光二极管12的照度，并将照度数据传回至计算控制装置2，测试结果较准确。
以上所述，仅为本发明其中的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围，即凡依本发明权利要求范围内所做的均等变化与修饰，都为本发明保护范围所涵盖。
Claims (11)
1.一种高亮度发光二极管寿命测试系统，其特征在于，包括：
一测试装置，其包含有一测试模块、至少一发光二极管及一照度计，该发光二极管设置于该测试模块上，该测试模块的内部相对于该发光二极管设有一感测单元、一加热单元及一冷却单元，该感测单元用以感测该发光二极管的温度，该加热单元及该冷却单元分别用以加热及冷却该发光二极管，该照度计移动地设于该发光二极管的上方，用以量取该些发光二极管的照度；
一计算控制装置，其分别电性连接于该感测单元、该加热单元、该冷却单元及该照度计，用以读取该照度计的数值、控制该加热单元及该冷却单元，并计算该发光二极管的参数及寿命；以及
一操作端，其接收该发光二极管参数及寿命的数据，并实际测试该发光二极管的性能，将测试后所得到的结果及需求回馈给该测试装置。
2.根据权利要求1所述的高亮度发光二极管寿命测试系统，其特征在于，该发光二极管、该感测单元及该加热单元分别电性连接于一电源供应器，该电源供应器用以提供该发光二极管、该感测单元及该加热单元所需的电流及电压。
3.根据权利要求1所述的高亮度发光二极管寿命测试系统，其特征在于，该计算控制装置控制该加热单元及该冷却单元，使该发光二极管持续于一定温环境下发光。
4.根据权利要求3所述的高亮度发光二极管寿命测试系统，其特征在于，该定温环境为45℃、65℃或85℃。
5.根据权利要求1所述的高亮度发光二极管寿命测试系统，其特征在于，该发光二极管的参数包含有散热系数、温度敏感系数及热阻系数。
6.根据权利要求1所述的高亮度发光二极管寿命测试系统，其特征在于，该冷却单元分别连接有一第一插接端及一第二插接端，该第一插接端管连通该第二插接端。
7.根据权利要求1所述的高亮度发光二极管寿命测试系统，其特征在于，该操作端为客户使用端。
8.根据权利要求1所述的高亮度发光二极管寿命测试系统，其特征在于，该照度计以X方向及Y方向自由移动地设于该些发光二极管的上方。
9.一种高亮度发光二极管寿命测试方法，其特征在于，步骤包括：
提供一测试装置，其包含有一测试模块、至少一发光二极管及一照度计，该发光二极管设置于该测试模块上，该照度计移动地设于该发光二极管的上方，该测试模块的内部相对于该发光二极管设有一感测单元、一加热单元及一冷却单元；
以一定电流启动该发光二极管发光；
提供一计算控制装置，读取该感测单元感测该发光二极管的温度，并控制该加热单元及该冷却单元，使该发光二极管维持在一定温环境下；以及
移动照度计至该发光二极管的上方并量取该发光二极管的照度，将量取的照度数据传送至该计算控制装置，待该发光二极管持续发光一段时间后，由该计算控制装置计算出该发光二极管的参数及寿命。
10.根据权利要求9所述的高亮度发光二极管寿命测试方法，其特征在于，该计算控制装置控制该加热单元及该冷却单元是利用软件作环境的条件设定，并依据该照度计所量取的照度计算出该发光二极管的参数及寿命。
11.根据权利要求10所述的高亮度发光二极管寿命测试方法，其特征在于，该环境的条件设定包括定温环境、电压、电流及发光时间的设定。
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