CN105974230A - 基于半导体制冷装置的lm-80老化测试系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于半导体制冷装置的LM‑80老化测试系统，包括：测试箱和设于测试箱内的控制器，测试箱内还设有箱体温度调节组件和灯壳温度调节组件。本发明还提出了一种上述LM‑80老化测试系统的控制方法。本发明能自动控制环境温度和灯壳温度，测试效率高且结果精确。

Description

基于半导体制冷装置的 LM-80 老化测试系统及控制方法

技术领域

本发明涉及LED灯珠老化测试技术领域，尤其涉及一种基于半导体制冷装置的LM-80老化测试系统及控制方法。

背景技术

LED灯因具有环保、节能和寿命长的优点，在各领域得到迅速的推广和应用，有逐步取代传统照明成为主要光源的趋势。LED灯在认证时（如进行LM80标准认证）要进行严格的光衰和寿命测试，测试时要严格控制Led灯珠壳体温度和环境温度，要求环境温度≥壳体温度-5℃。LM80测试要求在三个温度下进行测试：55℃（要求控制在53-55℃）、85℃（要求控制在83-85℃）、T3rd（要求控制-2，+0偏差）。

目前实验室和封装厂家都是用精密恒温箱来实现Led灯珠壳的恒温老化，例如公告号为CN201993423U的实用新型专利，公开了一种恒温老化系统，包括：容置老化产品的恒温老化箱、与恒温老化箱连接的老化控制子系统、及调节老化温度的温度调节单元，这种结构的恒温老化系统只能通过温度调节单元，调节恒温箱的温度高低，由于LED灯珠本身发热量大，仅调控环境温度无法满足LED灯珠的测试要求，特别是针对大功率的LED灯珠，测试时容易出现灯壳过热烧毁的情况，大大影响测试结果的准确性。

因此，如何设计一种能自动控制环境温度和灯壳温度的基于半导体制冷装置的LM-80老化测试系统及控制方法是业界亟待解决的技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种基于半导体制冷装置的LM-80老化测试系统及控制方法，该LM-80老化测试系统能自动控制环境温度和灯壳温度，测试效率高且结果精确。

本发明采用的技术方案是，设计一种基于半导体制冷装置的LM-80老化测试系统，包括：测试箱和设于测试箱内的控制器，测试箱内还设有箱体温度调节组件和灯壳温度调节组件。箱体温度调节组件包括：与控制器连接的箱体温度感应器和加热棒，控制器接收箱体温度感应器的检测信号，并控制加热棒的工作状态。灯壳温度调节组件包括：与控制器连接的灯壳温度感应器和半导体制冷装置，控制器接收箱体温度感应器的检测信号，并控制半导体制冷装置的工作状态。

控制器连接有人机界面，控制器接收箱体温度感应器和灯壳温度感应器的检测信号，并发送至人机界面进行显示。

测试箱内还设有与控制器连接的湿度感应器，控制器接收湿度感应器的检测信号，并发送至人机界面进行显示。

在一实施例中，半导体制冷装置包括：半导体制冷片、设置在半导体制冷片散热侧的散热翅片、设置在散热翅片外侧的风扇，控制器控制半导体制冷片和风扇的工作状态。

本发明还提出了一种上述LM-80老化测试系统的控制方法，包括以下步骤：

步骤1、预先设定控制器内的预设环境温度和预设灯壳温度；

步骤2、控制器接收箱体温度感应器检测到的实时环境温度，控制器接收灯壳温度感应器检测到实时灯壳温度；

步骤3、控制器将实时环境温度与预设环境温度进行比较，当实时环境温度小于预设环境温度时，控制器控制加热棒加热，当实时环境温度大于预设环境温度时，控制器控制加热棒停止加热；控制器将实时灯壳温度与预设灯壳温度进行比较，当实时灯壳温度小于预设灯壳温度时，控制器控制半导体制冷装置加热，当实时灯壳温度大于预设灯壳温度时，控制器控制半导体制冷装置制冷。

与现有技术相比，本发明利用箱体温度调节组件调节LED灯珠老化的环境温度，利用灯壳温度调节组件调节LED灯珠的灯壳温度，环境温度和灯壳温度各自独立调节，满足了LED灯珠的LM-80测试要求，有效提高测试结果的准确性，灯壳温度调节组件采用半导体技术，制冷反应速度快且效果好，LED灯珠发出热量较大时能及时制冷散热，适合大功率LED灯珠的老化测试。

附图说明

下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：

图1是本发明的系统连接示意图；

图2是本发明半导体制冷装置的制冷侧结构示意图；

图3是本发明半导体制冷装置的散热侧结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明提出的LM-80老化测试系统，包括：测试箱和设于测试箱内的控制器，测试箱内还设有分别与控制器连接的箱体温度调节组件和灯壳温度调节组件，箱体温度和灯壳温度为两个独立的温控系统。控制器还连接有人机界面，使用时通过人机界面向控制器内输入控制参数，再通过控制器自动完成温度调节。

箱体温度调节组件包括：与控制器连接的箱体温度感应器和加热棒，通过人机界面向控制器预先设定环境温度，控制器接收箱体温度感应器检测到的环境温度信号，对比之后调节加热棒的工作状态，精确控制LED灯珠老化的环境温度。一般情况下，由于在测试过程中箱体的温度向外界散失，控制器会向加热棒发出加热指令，根据具体的环境温度情况决定加热量的多少。

灯壳温度调节组件包括：与控制器连接的灯壳温度感应器和半导体制冷装置。通过人机界面向控制器预先设定灯壳温度，控制器接收灯壳温度感应器检测到的环境温度信号，对比之后调节半导体制冷装置的工作状态，精确控制LED灯珠老化灯壳温度，由于半导体制冷装置的制冷反应速度快，散热效果好，能有效防止LED灯珠过热烧坏，适合大功率LED灯的老化测试系统。一般情况下，由于LED灯珠点亮后会不断的发热，控制器会向半导体制冷装置发出制冷指令，根据具体的灯壳温度情况决定制冷量的多少。

如图2、3所示，半导体制冷装置包括：半导体制冷片1、依次设置在半导体制冷片1散热侧的散热翅片2和风扇3，通过风扇3加速散热翅片2的热量散出，控制器控制半导体制冷片1和风扇3的工作状态。半导体制冷片1既能制冷又能加热，使用一个片件就可以代替分立的加热系统和制冷系统，不需要任何制冷剂且可连续工作，工作时没有震动及噪音，并且，半导体制冷片是电流换能型片件，通过输入电流的控制，可实现高精度的温度控制，便于组成自动控制系统。

较优的，箱体内还设有与控制器连接的湿度感应器，控制器将接收到的箱体温度感应器检测信号、灯壳温度感应器的检测信号及湿度感应器的检测信号，发送至人机界面进行显示。一般情况下，由于是LED灯珠的高温老化测试，测试箱内湿度一般均能满足要求<65%RH，控制器并不对湿度进行控制，即不进行加湿和除湿。

本发明还提出了一种上述LM-80老化测试系统的控制方法，包括以下步骤：

步骤1、预先设定控制器内的预设环境温度和预设灯壳温度；

步骤2、控制器接收箱体温度感应器检测到的实时环境温度，控制器接收灯壳温度感应器检测到实时灯壳温度；

步骤3、控制器将实时环境温度与预设环境温度进行比较，当实时环境温度小于预设环境温度时，控制器控制加热棒加热，加热量的大小由PID控制，当实时环境温度大于预设环境温度时，控制器控制加热棒停止加热；控制器将实时灯壳温度与预设灯壳温度进行比较，当实时灯壳温度小于预设灯壳温度时，控制器控制半导体制冷装置加热，加热量的大小由PID控制，当实时灯壳温度大于预设灯壳温度时，控制器控制半导体制冷装置制冷。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于半导体制冷装置的LM-80老化测试系统，包括：测试箱和设于测试箱内的控制器，其特征在于，所述测试箱内还设有箱体温度调节组件和灯壳温度调节组件；

所述箱体温度调节组件包括：与所述控制器连接的箱体温度感应器和加热棒，所述控制器接收箱体温度感应器的检测信号，并控制加热棒的工作状态；

所述灯壳温度调节组件包括：与所述控制器连接的灯壳温度感应器和半导体制冷装置，所述控制器接收箱体温度感应器的检测信号，并控制半导体制冷装置的工作状态。

2.如权利要求1所述的LM-80老化测试系统，其特征在于，所述控制器连接有人机界面，所述控制器接收箱体温度感应器和灯壳温度感应器的检测信号，并发送至人机界面进行显示。

3.如权利要求2所述的LM-80老化测试系统，其特征在于，所述测试箱内还设有与所述控制器连接的湿度感应器，所述控制器接收湿度感应器的检测信号，并发送至人机界面进行显示。

4.如权利要求1至3任一项所述的LM-80老化测试系统，其特征在于，所述半导体制冷装置包括：半导体制冷片、设置在半导体制冷片散热侧的散热翅片、设置在散热翅片外侧的风扇，所述控制器控制所述半导体制冷片和风扇的工作状态。

5.一种如上述任一项权利要求所述LM-80老化测试系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、预先设定控制器内的预设环境温度和预设灯壳温度；

步骤2、控制器接收箱体温度感应器检测到的实时环境温度，控制器接收灯壳温度感应器检测到实时灯壳温度；

步骤3、控制器将实时环境温度与预设环境温度进行比较，当实时环境温度小于预设环境温度时，控制器控制加热棒加热，当实时环境温度大于预设环境温度时，控制器控制加热棒停止加热；控制器将实时灯壳温度与预设灯壳温度进行比较，当实时灯壳温度小于预设灯壳温度时，控制器控制半导体制冷装置加热，当实时灯壳温度大于预设灯壳温度时，控制器控制半导体制冷装置制冷。