CN202916401U

CN202916401U - Led老化测试系统

Info

Publication number: CN202916401U
Application number: CN 201220568225
Authority: CN
Inventors: 黄永贤
Original assignee: 许伟清
Priority date: 2012-10-31
Filing date: 2012-10-31
Publication date: 2013-05-01
Anticipated expiration: 2022-10-31

Abstract

本实用新型公开一种LED老化测试系统，该测试系统包括：可视化人机交互模块，用于选择一测试模式并输入与其对应的测试参数，显示测试模式和/或测试参数；微处理器模块，用于接收测试模式及对应的测试参数，计算测试参数得到计算结果并将其输出；被测试模块，用于接收计算结果并实现与测试模式相对应的被测试模式，得到被测试参数并将其输出；测试模块，用于接受微处理器模块的控制并根据接收到的被测试参数测试被测试模块得到模拟测试结果，模拟测试结果经由微处理器模块读取并处理为数字测试结果，而后显示与可视化人机交互模块。该测试系统可同时在线老化测试多颗LED，功能更全面，效率更高。

Description

LED老化测试系统

技术领域

本实用新型涉及LED光电测试技术领域，更具体地讲，涉及一种LED老化测试系统。

背景技术

LED具有功率小且寿命长，尤其在节能方面特别突出。适逢当前能源紧张，LED的发展得到国家的大力支持，在这几年发展得特别快。LED在照明方面应用非常广泛，其中涉及到商业、家庭、汽车照明等领域。

通常在理论上，LED的使用寿命可以达到10万小时，过去几年，我们接触到的LED产品，寿命都很短，包括路灯、台灯、光管等，很多LED灯在点亮很短的时间后就出现亮度变暗、亮度不均匀、颜色变化、甚至不发光的现象。这有多方面的原因，比如控制线路、散热设计等都会引起上述现象的发生，但有一个主要的原因就是LED本身的问题，同时这也是制约了LED行业的发展。

目前，针对LED灯本身存在的问题，业界通常采用在LED上产线前，对其进行老化测试，其方法为把点亮的LED放在烤箱或冰箱里，以正向恒定电流方式或正向脉冲电流方式去点亮LED一段时间，然后把LED从烤箱或冰箱的老化环境温度里取出，再到常温条件下的测试仪器上去测LED的参数。这些测试参数包括正向压降值、反向漏电值、亮度值与颜色等参数。测试完后把参数不合格的LED灯挑出来，但经过这种测试挑选出的LED在正式做成灯饰成品后，LED还是会出现前述的不良现象。原因为目前老化与测试LED是分开进行的，忽略了LED本身有特定的温度特性；在不同的温度下，其正向压降值和反向漏电值是不同的，目前这种老化方式及测试方式没有全面考虑到LED的温度特性与LED正向压降和反向漏电的测试方法，并且在老化过程中数次要把灯取出，测量参数，再放回去继续老化，效率不高。

因此，需要一种LED老化测试系统及其测试方法，采用新的老化方式及测试方式以解决上述现有技术所存在的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种LED老化测试系统，在老化的过程中在线测试多颗LED的参数，其次能够对多颗LED批量地以一预设冲击频率进行多次反向冲击老化来测试多颗LED的反向漏电值，更加准确地挑出有漏电隐患或漏电值不稳定的LED，最后能够对多颗LED以一设定的交替频率进行正反向冲击交替老化，功能更全面，效率更高。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种LED老化测试系统，该测试系统包括：

可视化人机交互模块，用于选择一测试模式并输入与其对应的测试参数，显示所述测试模式和/或所述测试参数；

微处理器模块，用于接收所述测试模式及对应的测试参数，计算所述测试参数得到计算结果并将其输出；

被测试模块，用于接收所述计算结果并实现与所述测试模式相对应的被测试模式，得到被测试参数并将其输出；

测试模块，用于接受所述微处理器模块的控制并根据接收到的所述被测试参数测试所述被测试模块得到模拟测试结果，所述模拟测试结果经由所述微处理器模块读取并处理为数字测试结果，所述数字测试结果输出到所述可视化人机交互模块并由其显示。

进一步地，所述测试系统还包括温度控制模块，用于设定温度控制模式对所述被测试模块进行温度控制，其中，所述温度控制模式选择为常温、低温、高温或高低温循环模式之一。

进一步地，所述被测试模块包括多路可控恒流源、多路可控电压源、多路可控开关和多路LED老化测试座；所述微处理器模块输出所述计算结果到多路可控恒流源和多路可控电压源，并控制多路可控恒流源的使能端或多路可控电压源的使能端、多路可控开关以一设定的交替频率对多路LED老化测试座进行正向电流、反向电压交替老化，且使多路LED老化测试座实现与所述测试模式相对应的被测试模式。

进一步地，所述可控电压源由第一运算放大器和第一电阻组成，所述可控恒流源由第二运算放大器、第二电阻、第三电阻和三极管组成，所述可控开关是由开关电源、PMOS管、NMOS管、第四电阻和第五电阻组成的电子开关，其中，第一电阻的一端连接于第一运算放大器的输出端，另一端连接第一运算放大器的负极并连接与所述LED老化测试座的负端，第一运算放大器的正极用于接收一给定的反向电压值；第二电阻连接于第二运算放大器的输出端和三极管基极之间，第二运算放大器的负极连接三极管的发射极并连接于第三电阻的一端，第三电阻的另一端电性接地，第二运算放大器的正极用于接收一给定的正向电流值，三极管的集电极连接于LED老化测试座的负端；所述开关电源的输出端连接PMOS管的源极，PMOS管的漏极连接NMOS管的漏极并连接于所述LED老化测试座的正端，NMOS管的源极电性接地，第四电阻连接于PMOS管的源极和栅极之间，第五电阻连接于NMOS管的源极和栅极之间，PMOS管的栅极和NMOS管的栅极分别连接于所述微处理器模块。

进一步地，所述可控恒流源和可控电压源相互独立或协同工作。

进一步地，所述测试模块包括多路LED电流信号矩阵切换电路、多路LED电压信号矩阵切换电路、多路LED漏电流处理电路和多路LED正向电压处理电路；所述多路LED电流信号矩阵切换电路、所述多路LED电压信号矩阵切换电路由模拟开关芯片CD4051、CD4052分别组成，所述微处理器模块控制所述多路LED电流信号矩阵切换电路和多路LED电压信号矩阵切换电路实现所述模拟开关芯片CD4051和CD4052的信号组合，从而将所述被测试参数输入到多路LED漏电流处理电路或多路LED正向电压处理电路处理成0~3.3伏电压的所述模拟测试结果并将其输出。

进一步地，所述微处理器模块的内部集成设有模数转换器，所述模数转换器将所述模拟测试结果的模拟信号转换为所述数字测试结果的数字信号。

进一步地，所述可视化人机交互模块由LCD屏、触摸屏、模式选择开关和RGB开关组成；所述模式选择开关选择恒流老化模式、正向冲击老化模式、正反向冲击老化模式、正向压降检测模式和反向漏电检测模式中的任一测试模式；所述触摸屏设置所述测试模式的测试参数，所述LCD屏显示所述测试模式和/或所述测试参数和/或所述数字测试结果；所述RGB开关设置为红色LED工作、绿色LED工作、蓝色LED工作、红绿色LED工作、红蓝色LED工作、绿蓝色LED工作和红绿蓝色LED工作中的任一工作方式。

本实用新型的LED老化测试系统及其测试方法的有益效果：在老化的过程中在线测试多颗LED的参数，其次能够对多颗LED批量地以一预设冲击频率进行多次反向冲击老化来测试多颗LED的反向漏电值，更加准确地挑出有漏电隐患或漏电值不稳定的LED，最后能够对多颗LED以一设定的交替频率进行正反向冲击交替老化，功能更全面，效率更高。

附图说明

图1是本实用新型实施例的LED老化测试系统的示意图。

图2是本实用新型实施例的可控恒流源和可控电压源的电路结构示意图。

图3是本实用新型实施例的LED老化测试方法的流程图。

具体实施方式

为了更进一步阐述本实用新型所采取的技术手段及其效果，以下结合本实用新型的实施例及其附图进行详细描述，其中，相同的标号始终表示相同的部件。

以下首先说明本实用新型所采用的一些词语的解释，恒流老化：以固定的正向电流对LED进行点亮老化；正向冲击老化：以正向脉冲电流对LED进行间断循环点亮老化；正反向冲击老化：以正向脉冲电流与反向脉冲电压对LED进行交替老化。

如图1所示，LED老化测试系统可同时测试多颗LED，该测试系统包括：可视化人机交互模块1、微处理器模块2、被测试模块3和测试模块4；其中，用户通过可视化人机交互模块1选择一测试模式，该测试模式显示于可视化人机交互模块1上，根据可视化人机交互模块1上显示的测试模式，用户通过可视化人机交互模块1设置输入与显示的测试模式相对应的一测试参数，测试参数也由可视化人机交互模块1显示；微处理器模块2接收用户选择的测试模式及输入的测试参数，计算输入的测试参数得到计算结果并将其输出；被测试模块3接受微处理器模块2的控制并接收计算结果并实现与用户选择的测试模式相对应的被测试模式，得到被测试参数并将其输出；测试模块4接受微处理器模块2的控制并根据接收到的被测试参数测试被测试模块得到模拟测试结果，模拟测试结果经由微处理器模块2读取并处理为数字测试结果，数字测试结果输出到可视化人机交互模块1并由其显示。

优选地，LED老化测试系统还可包括温度控制模块5，其用于设定温度控制模式对被测试模块3进行温度控制，其中，温度控制模式可选择为常温模式、低温模式、高温模式或高低温循环模式之一，常温模式的温度范围为20度~30度，低温模式的温度范围为-45度～-35度，高温模式的温度范围为100度~140度，高低温循环模式为在-45度到140度之间不断循环。

优选地，可视化人机交互模块1可包括LCD屏11、触摸屏12、模式选择开关13和RGB开关14；其中，模式选择开关13可选择恒流老化模式、正向冲击老化模式、正反冲击老化模式、正向压降检测模式和反向漏电检测模式中的任一测试模式；触摸屏12可根据选择的测试模式设置与测试模式对应的测试参数；LCD屏11可显示选择的测试模式和/或设置的测试参数和/或测试模块4测试被测试模块3得到的数字测试结果；根据用户需要测试的LED的种类，RGB开关14可设置为红色LED工作、绿色LED工作、蓝色LED工作、红绿色LED工作、红蓝色LED工作、绿蓝色LED工作和红绿蓝色LED工作中的任一工作方式。

优选地，设置与用户选择的测试模式相对应的测试参数时，不限于使用触摸屏12设置，例如可设置按键或按钮等来设置测试参数。

优选地，微处理器模块2可包括单片机21和集成于单片机21的模数转换器22；单片机21优选32位单片机，但不限于此，例如可为4位单片机、8位单片机或16为单片机，32位单片机具有较强的数据处理能力，控制各个功能模块（可视化人机交互模块1、被测试模块3和测试模块4）；模数转换器22在单片机21的控制下用于将测试模块4测试被测试模块3得到的模拟测试结果的信号转换为数字测试结果的信号，使数字测试结果显示与LCD屏11上。

优选地，被测试模块3可包括多路可控恒流源32、多路可控电压源31、多路可控开关33和多路LED老化测试座34，多颗LED置于多路LED老化测试座，32位单片机21接收用户选择的测试模式及设置的测试参数，而后将测试参数计算处理得到计算结果并输出到可控恒流源32和可控电压源31，进而32位单片机21控制多路可控恒流源32的使能端或多路可控电压源的使能端32之一和多路可控开关33对置于多路LED老化测试座34的多颗LED进行老化，老化方式可为恒流老化、正向冲击老化或以一设定的交替频率进行正向冲击、反向冲击交替老化，同时使多路LED老化测试座34实现与选择的测试模式相对应的被测试模式，得到被测试参数并将其输出。

优选地，可控恒流源32和可控电压源31可独立地对LED工作，也可协同对同一LED工作而互不影响，这里的协同是指可控恒流源32和可控电压源31以一设定的交替频率快速的切换而对同一LED工作，使得LED的正向压降值和反向漏电值可以在线测试。

优选地，测试模块4可包括多路LED电流信号矩阵切换电路41、多路LED电压信号矩阵切换电路42、多路LED漏电流处理电路43和多路LED正向电压处理电路44，用于测试置于多路LED老化测试座34上的多颗LED；多路LED电流信号矩阵切换电路41和多路LED电压信号矩阵切换电路42由模拟开关芯片CD4051、CD4052分别组成，32位单片机21控制多路LED电流信号矩阵切换电路41和多路LED电压信号矩阵切换电路42实现模拟开关芯片CD4051和CD4052的信号组合，从而将被测试参数输入到多路LED漏电流处理电路43或多LED正向电压处理电路44处理成0~3.3伏电压的模拟测试结果，32位单片机21的集成外设模数转换器22读取模拟测试结果并将其处理为数字测试结果，将数字测试结果显示到LCD屏11上。

如图2所示，是本实用新型的实施例的可控恒流源和可控电压源的电路结构示意图。可控电压源31由第一运算放大器A1和第一电阻R1组成，可控恒流源32由第二运算放大器A2、第二电阻R2、第三电阻R3和三极管Q组成，可控开关33是由开关电源、PMOS管Q1、NMOS管Q2、第四电阻R4和第五电阻R5组成的电子开关，其中，第一电阻R1的一端连接于第一运算放大器A1的输出端，另一端连接第一运算放大器A1的负极并连接与LED老化测试座34的负端，第一运算放大器A1的正极用于接收一给定的反向电压值；第二电阻R2连接于第二运算放大器A2的输出端和三极管Q的基极之间，第二运算放大器A2的负极连接三极管Q的发射极并连接于第三电阻R3的一端，第三电阻R3的另一端电性接地，第二运算放大器A2的正极用于接收一给定的正向电流值，三极管Q的集电极连接于LED老化测试座34的负端；开关电源的输出端连接PMOS管Q1的源极，PMOS管Q1的漏极连接NMOS管Q2的漏极并连接于LED老化测试座34的正端，NMOS管Q2的源极电性接地，第四电阻R4连接于PMOS管Q1的源极和栅极之间，第五电阻R5连接于NMOS管Q2的源极和栅极之间，PMOS管Q1的栅极和NMOS管Q2的栅极分别连接于微处理器模块2。当微处理器模块2控制PMOS管Q1导通、NMOS管Q2截止时，将使得可控电流源32进行工作对LED老化测试座34进行正向冲击老化；当微处理器模块2控制PMOS管Q1截止、NMOS管Q2导通时，将使得可控电流源31进行工作对LED老化测试座34进行反向冲击老化；微处理器模块2也可以一设定的交替频率来快速切换PMOS管Q1、NMOS管Q2的导通或截止，来实现对LED老化测试座34进行正反向冲击交替老化，该交替频率可为一分钟100次，300次，600次，900次或其它任意由用户所设置的频率。

优选地，微处理器模块2根据由可视化人机交互模块1设置输入的测试模式及测试参数经过计算处理将计算结果输出到可控恒流源32和可控电压源31，并控制可控恒流源32或可控电压源31的使能端、可控开关33，使得可控电压源31和可控恒流源32分别独立地对LED工作，也可以一设定的交替频率对同一LED工作而互不影响，实现与输入的测试模式相对应的被测试模式，使得LED的正向压降值或反向漏电值可以在老化的同时得到测试。

优选地，本实用新型的LED老化测试系统采用多路可控恒流源32、多路可控电压源31及多路可控开关33，在微处理器模块2的控制下实现对多颗LED同时测试。

如图3所示，是本实用新型的实施例的LED老化测试方法的流程图。在步骤S1中，用户通过模式选择开关11选择一测试模式，通过触摸屏12设置与选择的测试模式相对应的一测试参数，LCD屏11显示所述测试模式和/或所述测试参数。

（c）所述微处理模块控制被测试模块并对其进行老化，所述被测试模块接收所述计算结果并实现与所述测试模式相对应的被测试模式，得到被测试参数并将其输出；

（d）测试模块接受所述微处理器模块的控制并根据接收到的所述被测试参数测试所述被测试模块得到模拟测试结果，所述模拟测试结果经由所述微处理器模块读取并处理为数字测试结果，所述数字测试结果输出到所述可视化人机交互模块并由其显示。

在步骤S2中，由微处理器模块2中的32位单片机21接收测试模式及测试参数，计算处理测试参数得到计算结果并将其输出；

在步骤S3中，由微处理器模块2中的32位单片机21输出所述计算结果到多路可控恒流源32和多路可控电压源31，并控制多路可控恒流源32的使能端或多路可控电压源31的使能端、多路可控开关33对多路LED老化测试座34上的多个LED进行恒流老化或正向冲击老化或以一设定交替频率进行正反向冲击交替老化，且使多路LED老化测试座34实现与测试模式相对应的被测试模式，得到被测试参数并将其输出。

在步骤S4中，多路LED电流信号矩阵切换电路41和多路LED电压信号矩阵切换电路42由模拟开关芯片CD4051、CD4052分别组成，32位单片机21控制多路LED电流信号矩阵切换电路41和多路LED电压信号矩阵切换电路42实现模拟开关芯片CD4051和CD4052的信号组合，从而将被测试参数输入到多路LED漏电流处理电路43或多路LED正向电压处理电路44处理成0~3.3伏电压的模拟测试结果，经过32位单片机21的集成外设模数转换器22读取和处理，将模拟测试结果转换为数字测试结果并显示到LCD屏11上。

综上所述，本实用新型的LED老化测试系统及其测试方法，在老化的过程中在线测试多颗LED的参数，其次能够对多颗LED批量地以一预设冲击频率进行多次反向冲击老化来测试多颗LED的反向漏电值，更加准确地挑出有漏电隐患或漏电值不稳定的LED，最后能够对多颗LED以一设定的交替频率进行正反向冲击交替老化，功能更全面，效率更高。

本实用新型已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本实用新型的范例，并未限制本实用新型的范围。凡是包含于权利要求书中的精神及范畴内的修改及均等设置均包括在本实用新型的范围内。

Claims

1.一种LED老化测试系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述测试系统还包括温度控制模块，用于设定温度控制模式对所述被测试模块进行温度控制，其中，所述温度控制模式选择为常温、低温、高温或高低温循环模式之一。

3.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述被测试模块包括多路可控恒流源、多路可控电压源、多路可控开关和多路LED老化测试座；所述微处理器模块输出所述计算结果到多路可控恒流源和多路可控电压源，并控制多路可控恒流源的使能端或多路可控电压源的使能端、多路可控开关以一设定的交替频率对多路LED老化测试座进行正向电流、反向电压交替老化，且使多路LED老化测试座实现与所述测试模式相对应的被测试模式。

4.根据权利要求3所述的测试系统，其特征在于，所述可控电压源由第一运算放大器和第一电阻组成，所述可控恒流源由第二运算放大器、第二电阻、第三电阻和三极管组成，所述可控开关是由开关电源、PMOS管、NMOS管、第四电阻和第五电阻组成的电子开关，其中，第一电阻的一端连接于第一运算放大器的输出端，另一端连接第一运算放大器的负极并连接与所述LED老化测试座的负端，第一运算放大器的正极用于接收一给定的反向电压值；第二电阻连接于第二运算放大器的输出端和三极管基极之间，第二运算放大器的负极连接三极管的发射极并连接于第三电阻的一端，第三电阻的另一端电性接地，第二运算放大器的正极用于接收一给定的正向电流值，三极管的集电极连接于LED老化测试座的负端；所述开关电源的输出端连接PMOS管的源极，PMOS管的漏极连接NMOS管的漏极并连接于所述LED老化测试座的正端，NMOS管的源极电性接地，第四电阻连接于PMOS管的源极和栅极之间，第五电阻连接于NMOS管的源极和栅极之间，PMOS管的栅极和NMOS管的栅极分别连接于所述微处理器模块。

5.根据权利要求3或4所述的测试系统，其特征在于，所述可控恒流源和可控电压源相互独立或协同工作。

6.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述测试模块包括多路LED电流信号矩阵切换电路、多路LED电压信号矩阵切换电路、多路LED漏电流处理电路和多路LED正向电压处理电路；所述多路LED电流信号矩阵切换电路、所述多路LED电压信号矩阵切换电路由模拟开关芯片CD4051、CD4052分别组成，所述微处理器模块控制所述多路LED电流信号矩阵切换电路和多路LED电压信号矩阵切换电路实现所述模拟开关芯片CD4051和CD4052的信号组合，从而将所述被测试参数输入到多路LED漏电流处理电路或多路LED正向电压处理电路处理成0~3.3伏电压的所述模拟测试结果并将其输出。

7.根据权利要求1或6所述的测试系统，其特征在于，所述微处理器模块的内部集成设有模数转换器，所述模数转换器将所述模拟测试结果的模拟信号转换为所述数字测试结果的数字信号。

8.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述可视化人机交互模块由LCD屏、触摸屏、模式选择开关和RGB开关组成；所述模式选择开关选择恒流老化模式、正向冲击老化模式、正反向冲击老化模式、正向压降检测模式和反向漏电检测模式中的任一测试模式；所述触摸屏设置所述测试模式的测试参数，所述LCD屏显示所述测试模式和/或所述测试参数和/或所述数字测试结果；所述RGB开关设置为红色LED工作、绿色LED工作、蓝色LED工作、红绿色LED工作、红蓝色LED工作、绿蓝色LED工作和红绿蓝色LED工作中的任一工作方式。