CN203798973U - 一种用于测试功率型led的脉冲式驱动控制装置 - Google Patents

一种用于测试功率型led的脉冲式驱动控制装置 Download PDF

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李辉
鹿文军
范贤光
张春燕
陈帆
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Abstract

本实用新型公开了一种用于测试功率型LED的脉冲式驱动控制装置，其特征在于：包括计算机、嵌入式主控模块、FPGA控制模块、脉冲电流模块、温度控制模块、数据采集模块和LED测试夹具；所述计算机通过USB接口与嵌入式主控模块相连，所述嵌入式主控模块分别与FPGA控制模块、脉冲电流模块、温度控制模块相连；所述脉冲电流模块和温度控制模块还分别与LED测试夹具相连。本实用新型根据功率型LED热学特性测试的需要，采用了窄脉冲驱动控制的方法，不会产生大的热量积累，能够有效避免驱动电流的自热效应，提高热学特性测试精度。

Description

一种用于测试功率型LED的脉冲式驱动控制装置
技术领域
本实用新型涉及一种功率型LED测试设备，具体地说是一种用于测试功率型LED的脉冲式驱动控制装置。
背景技术
作为一种新型的固体照明光源，LED因其潜在的高光效、长寿命、单色性好、固态和环保等优点，已经成为近年来照明技术领域的研究热点而受到全世界的重视。在LED生产和应用过程中，需要对器件进行严格的测试，以保证器件的质量和可靠性。随着大功率LED的广泛应用，如何准确测试器件的结温以及有效进行散热设计是提高LED可靠性的关键因素，也是LED器件封装和器件应用设计必须着重解决的核心问题。目前，可以通过不同的方法测试器件的结温，但应用最为广泛的是电学测试方法。传统的稳态热学特性测试方法是采用两个分别称为加热电流和测试电流驱动被测LED，且两个电流都是直流驱动电流源。测试中，为了减小测试电流产生热量，测试电流应尽可能小，然而当测试电流太小则影响到测试信号的信噪比，使得测试结果不够准确。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种用于测试功率型LED的脉冲式驱动控制装置。
本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种用于测试功率型LED的脉冲式驱动控制装置，其特征在于：包括计算机、嵌入式主控模块、FPGA控制模块、脉冲电流模块、温度控制模块、数据采集模块和LED测试夹具；所述计算机通过USB接口与嵌入式主控模块相连，所述嵌入式主控模块分别与FPGA控制模块、脉冲电流模块、温度控制模块相连；所述脉冲电流模块和温度控制模块还分别与LED测试夹具相连，且FPGA控制模块还与脉冲电源模块相连，所述LED测试夹具还与数据采集模块相连，该数据采集模块与FPGA控制模块相连。
本实用新型提供了一种脉冲式的测试驱动装置，利用计算机输出指定的参数，嵌入式主控模块负责执行参数命令，通过FPGA控制模块和脉冲电源模块的配合制造窄脉冲电流，在窄脉冲电流的注入下，功率型LED处于发热和散热交替的工作状态，不会产生大的热量积累，能够有效避免驱动电流的自热效应，提高热学特性测试精度。
本实用新型中的各个模块均为现有技术，计算机类似于输入输出设备，能够将指令通过USB接口传输到嵌入式主控模块，嵌入式主控模块类似于控制主机，控制柜，能够接受计算机的指令并且将指令执行，FPGA控制模块是一种现场可编程的门阵列芯片，市场上均有出售，脉冲电流源模块实际上是一个脉冲电流源，用于与FPGA模块相配合制造窄脉冲，并且本实用新型给出了脉冲电流源中最至关重要的用以产生窄脉冲的脉冲耦合接口的原理图；温控控制模块和数据采集模块也是现有的比较常见的模块系统。
作为优选，还包括给各个模块供电的电源模块。
作为优选，所述脉冲电流模块包括恒流源、方波信号发生器和耦合输出接口。
作为优选，所述LED测试夹具上还设有热电制冷器和散热电扇，所述散热电扇安装在LED测试夹具的电气连接基座上，热电制冷器安装在散热电扇的上方，热电制冷器上还通过硅胶粘结有铝盘，铝盘的另一面还连接有热沉支架。
本实用新型中的LED测试夹具内还设有热电制冷器，该热电制冷器能够控制LED的温度均匀，有利于LED测试结果的准确性。
有益效果：本实用新型根据功率型LED热学特性测试的需要，采用了窄脉冲驱动控制的方法，使功率型LED处于发热和散热交替的工作状态，不会产生大的热量积累，能够有效避免驱动电流的自热效应，提高热学特性测试精度，另外本实用新型能够通过耦合输出接口来保证脉冲上升时间和下降时间，从而能够得到较为理想的窄脉冲驱动电流，并且在LED测试夹具内设置热电制冷器，热电制冷器能够控制LED的温度均匀，有利于LED测试结果的准确性。
附图说明
图1为本实用新型的模块连接图；
图2为本实用新型所产生的脉冲图；
图3为本实用新型的脉冲耦合接口原理图；
图4为本实用新型LED测试夹具的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。
如图1所示，一种用于测试功率型LED的脉冲式驱动控制装置，其特征在于：包括计算机、嵌入式主控模块、FPGA控制模块、脉冲电流模块、温度控制模块、数据采集模块和LED测试夹具；所述计算机通过USB接口与嵌入式主控模块相连，所述嵌入式主控模块分别与FPGA控制模块、脉冲电流模块、温度控制模块相连；所述脉冲电流模块和温度控制模块还分别与LED测试夹具相连，且FPGA控制模块还与脉冲电源模块相连，所述LED测试夹具还与数据采集模块相连，该数据采集模块与FPGA控制模块相连。
其中，还包括给各个模块供电的电源模块。
其中，所述脉冲电流模块包括恒流源、方波信号发生器和耦合输出接口。
其中，所述LED测试夹具上还设有热电制冷器1和散热电扇2，所述散热电扇2安装在LED测试夹具的电气连接基座3上，热电制冷器1安装在散热电扇2的上方，热电制冷器1上还通过硅胶粘结有铝盘4，铝盘4的另一面还连接有热沉支架5。
本实用新型在工作时，先将功率型LED安装在LED测试夹具上，确保功率型LED的引脚与电气连接基座实现电气接触，然后计算机先将设定的温度数值通过USB接口传输给嵌入式主控模块，嵌入式主控模块将指令传输给温度控制模块，待温度控制模块达到设定温度值时，启动驱动电流的开关，此时，计算机设定脉冲驱动的条件，包括脉冲幅值范围、脉冲幅值限定值、步幅、脉冲宽度和周期，同时设定采样门宽度，将这些数值通过USB接口传输给嵌入式主控模块，其中的脉冲宽度和周期值通过嵌入式主控模块传输到FPGA控制模块，然后由FPGA控制模块内的逻辑控制电路分别产生脉冲周期和脉冲宽度预先设定的方波信号和采样门信号，以及控制AD转换器和DA转换器通道的控制信号。
本实用新型中的脉冲电流源模块由恒流源、方波信号发生器和耦合输出接口组成，嵌入式主控模块输入的脉冲幅值范围、脉冲幅值限定值和步幅用于控制脉冲电源模块的恒流源，并且恒流源与FPGA控制模块所发出的方波信号在耦合接口处汇合，耦合输出接口如图3所示，最终产生相应波形的窄脉冲电流，而脉冲电源模块所产生的采样门信号则用于功率型LED两端电压信号的采集，然后将采集的信息通过数据采集模块反馈至计算机，
在这个过程中，脉冲驱动电流的幅值稳定性由恒流源保证，而脉冲宽度和脉冲周期的调整由现场可编程逻辑器件建立的数字电路实现，脉冲上升时间和下降时间由耦合输出接口来保证，同时方波信号用于控制耦合输出接口的高速开关，采样门信号用于控制高速的采样保持器，最终实现了较为理想的窄脉冲驱动电流。
本实用新型中最小脉冲宽度达500nS，周期范围为500nS～50mS。采样门信号宽度为50nS，与脉冲电流信号同步于50％～80％之间。

Claims (4)

1.一种用于测试功率型LED的脉冲式驱动控制装置，其特征在于：包括计算机、嵌入式主控模块、FPGA控制模块、脉冲电流模块、温度控制模块、数据采集模块和LED测试夹具；所述计算机通过USB接口与嵌入式主控模块相连，所述嵌入式主控模块分别与FPGA控制模块、脉冲电流模块、温度控制模块相连；所述脉冲电流模块和温度控制模块还分别与LED测试夹具相连，且FPGA控制模块还与脉冲电源模块相连，所述LED测试夹具还与数据采集模块相连，该数据采集模块与FPGA控制模块相连。 
2.根据权利要求1所述一种用于测试功率型LED的脉冲式驱动控制装置，其特征在于：还包括给各个模块供电的电源模块。 
3.根据权利要求1所述一种用于测试功率型LED的脉冲式驱动控制装置，其特征在于：所述脉冲电流模块包括恒流源、方波信号发生器和耦合输出接口。 
4.根据权利要求1所述一种用于测试功率型LED的脉冲式驱动控制装置，其特征在于：所述LED测试夹具上还设有热电制冷器(1)和散热电扇(2)，所述散热电扇(2)安装在LED测试夹具的电气连接基座(3)上，热电制冷器(1)安装在散热电扇(2)的上方，热电制冷器(1)上还通过硅胶粘结有铝盘(4)，铝盘(4)的另一面还连接有热沉支架(5)。 
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114040101A (zh) * 2021-11-05 2022-02-11 厦门大学 一种用于周期性高速图像信号的采集方法及装置

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