CN205280891U - 一种大功率led热阻自动测量电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种大功率LED热阻自动测量电路；属于LED热阻测量技术领域；其技术要点包括电源，所述电源与第一变阻器R3和待检测大功率LED串联连接；在电源两端还并联有第二变阻器R2和第一固态继电器串联形成的支路；所述第一固态继电器控制端与AD转换IO控制板卡输出管脚连接；所述大功率LED外围设有恒温箱，所述恒温箱的负载RL与第二固态继电器串联，所述第二固态继电器控制端与AD转换IO控制板卡输出管脚连接；所述AD转换IO控制板卡与外部计算机通信连接；本实用新型旨在提供一种使用方便、效果良好的大功率LED热阻自动测量电路；用于测量LED热阻。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种测量电路，更具体地说，尤其涉及一种大功率LED热阻自动测量电路。
背景技术
现有文献对LED热阻的测量方法研究较多，具体给出实现方案和制作LED测量仪器的较少。在使用现有LED热阻的测试仪器测量LED的热阻时，调节恒温箱温度、改变流经LED灯具电流等操作需要人工完成，测试效率低、自动化程度不高，测试过程复杂，不能实现大批量LED热阻的测量。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种使用方便、效果良好的大功率LED热阻自动测量电路。
本实用新型的技术方案是这样实现的：一种大功率LED热阻自动测量电路，包括电源，所述电源与第一变阻器R3和待检测大功率LED串联连接；在电源两端还并联有第二变阻器R2和第一固态继电器串联形成的支路；所述第一固态继电器控制端与AD转换IO控制板卡输出管脚连接；所述大功率LED外围设有恒温箱，所述恒温箱的负载RL与第二固态继电器串联，所述第二固态继电器控制端与AD转换IO控制板卡输出管脚连接；所述AD转换IO控制板卡与外部计算机通信连接。
上述的一种大功率LED热阻自动测量电路中，在大功率LED所在的支路上还串联有电流传感器，所述电流传感器测量端与AD转换IO控制板卡输入管脚连接。
上述的一种大功率LED热阻自动测量电路中，所述大功率LED正极接线端通过线路与AD转换IO控制板卡输入管脚连接。
上述的一种大功率LED热阻自动测量电路中，在恒温箱内设有第一温度传感器和第二温度传感器；所述第一温度传感器温度探测头与大功率LED的散热片接触；所述第二温度传感器温度探测头设在恒温箱内；所述第一温度传感器和第二温度传感器信号输出端与AD转换IO控制板卡连接。
上述的一种大功率LED热阻自动测量电路中，所述第一温度传感器与第一温度变送器连接，第一温度变送器信号输出端与AD转换IO控制板卡输入管脚连接。
上述的一种大功率LED热阻自动测量电路中，所述第二温度传感器与第二温度变送器连接，第二温度变送器信号输出端与AD转换IO控制板卡输入管脚连接。
上述的一种大功率LED热阻自动测量电路中，在电源两端并联有电阻R1。
本实用新型采用上述结构后，具有以下优点：
(1)在保证大功率LED热阻测试精度的前提下，实现大功率LED热阻的自动测量，提高大功率LED灯具热阻测试效率。
(2)计算机发出控制指令，自动测量大功率LED工作时的正向压降，工作电流，恒温箱温度和散热板温度，采用模糊-PID(比例、积分、微分)控制算法控制恒温箱温度。
(3)计算机根据采集数据，自动计算大功率LED芯片到LED工作环境，散热板到LED工作环境以及LED芯片到散热板的热阻。
(4)大功率LED热阻测试结果保存在计算机数据库当中，便于后续LED性能的分析计算。
(5)通过AD转换IO控制板卡控制继电器的断开和闭合，实现自动化控制恒温箱温度、流经大功率LED的电流，提高测试效率。
附图说明
下面结合附图中的实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但并不构成对本实用新型的任何限制。
图1是本实用新型的结构示意图。
图中：电源1、大功率LED2、第一固态继电器3、AD转换IO控制板卡4、恒温箱5、第二固态继电器6、电流传感器7、第一温度传感器8、第二温度传感器9、第一温度变送器10、第二温度变送器11。
具体实施方式
参阅图1所示，本实用新型的一种大功率LED热阻自动测量电路，包括电源1，所述电源1与第一变阻器R3和待检测大功率LED2串联连接；在电源1两端还并联有第二变阻器R2和第一固态继电器3串联形成的支路；所述第一固态继电器3控制端与AD转换IO控制板卡4输出管脚连接，第一固态继电器3闭合时，第二变阻器R2和第一固态继电器3串联形成的支路起到分流的作用，限制流经大功率LED2的电流为10mA。所述大功率LED2外围设有恒温箱5，所述恒温箱5的负载RL与第二固态继电器6串联，所述第二固态继电器6控制端与AD转换IO控制板卡4输出管脚连接，第二固态继电器6闭合时，恒温箱5的负载RL发热对恒温箱5进行加热。所述AD转换IO控制板卡4与外部计算机通信连接，在本实施例中，AD转换IO控制板卡4通过串口转USB接口的方式与计算机通信连接。采用这种结构，计算机通过控制第一固态继电器3和第二固态继电器6，分别对应控制流经大功率LED2的电流和恒温箱5的加热。
为了检测流经大功率LED2的电流大小，在大功率LED2所在的支路上还串联有电流传感器7，所述电流传感器7测量端与AD转换IO控制板卡4输入管脚连接。
为了检测大功率LED2的正向压降，所述大功率LED2正极接线端通过线路与AD转换IO控制板卡4输入管脚连接。
同时，为了方便控制恒温箱5内的温度，在恒温箱5内设有第一温度传感器8和第二温度传感器9；所述第一温度传感器8温度探测头与大功率LED2的散热片接触；所述第二温度传感器9温度探测头设在恒温箱5内；所述第一温度传感器8和第二温度传感器9信号输出端与AD转换IO控制板卡4连接。优选的，所述第一温度传感器8与第一温度变送器10连接，第一温度变送器10信号输出端与AD转换IO控制板卡4输入管脚连接；所述第二温度传感器9与第二温度变送器11连接，第二温度变送器11信号输出端与AD转换IO控制板卡4输入管脚连接。当使用的温度传感器具有自动转换温度信号为电信号时，温度传感器则不需要通过温度变送器与AD转换IO控制板卡4连接；否则，温度传感器需要通过温度变送器与AD转换IO控制板卡4连接。
第二温度传感器9与第二固态继电器6配合，第二温度传感器9检测恒温箱5内的温度后，将温度信号发送至外部计算机，计算机通过对温度信号进行检测判断，从而控制第二固态继电器6的闭合或断开。
在电源1两端并联有电阻R1，电阻R1起到分流作用。
工作时，大功率LED热阻自动测量方法如下：(a)计算机发出信号控制第二固态继电器6闭合，负载RL发热加热恒温箱5，计算机采用模糊-PID控制算法加热恒温箱5到温度40度，并保持一段时间至LED芯片温度与环境温度相同；计算机发出信号控制第一固态继电器3闭合，限制流经大功率LED2的电流为10mA的小电流，通过AD转换IO控制板卡4AD2接口测量此时LED的正向压降Vf1。
(b)计算机发出信号控制第二固态继电器6闭合，负载RL发热加热恒温箱5，计算机采用模糊-PID控制算法加热恒温箱5到温度80度，并保持一段时间至LED芯片温度与环境温度相同；计算机发出信号控制第一固态继电器3闭合，限制流经大功率LED2的电流为10mA的小电流，通过AD转换IO控制板卡4AD2接口测量此时LED的正向压降Vf2。LED芯片的温度系数k＝0.025(Vf2-Vf1)。
(c)计算机控制恒温箱5温度到40度，计算机发出信号控制第一固态继电器3断开，额定电流If流经大功率LED2，使大功率LED2自加热一段时间至LED工作热平衡，计算机采集大功率LED2此时的正向压降Vf，同时，计算机通过第一温度传感器8测量LED散热板温度Ts。
(d)计算机发出信号控制第一固态继电器3闭合，限制流经大功率LED2的电流为10mA的小电流，通过AD转换IO控制板卡4AD2接口测量此时LED的正向压降Vf3。
(e)计算机利用公式Rja＝(Vf3-Vf1)/k*P，P＝0.65If*Vf计算LED芯片到环境总热阻；利用Rsa＝(Ts-40)/P，P＝0.65If*Vf计算散热板到环境的热阻；利用公式Rjs＝Rja-Rsa计算LED芯片到散热板的热阻。
(f)LED热阻测量结果保存到计算机数据库当中，便于后续LED灯具性能分析。
以上所举实施例为本实用新型的较佳实施方式，仅用来方便说明本实用新型，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本实用新型所提技术特征的范围内，利用本实用新型所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本实用新型的技术特征内容，均仍属于本实用新型技术特征的范围内。
Claims (7)
1.一种大功率LED热阻自动测量电路，包括电源(1)，其特征在于，所述电源(1)与第一变阻器R3和待检测大功率LED(2)串联连接；在电源(1)两端还并联有第二变阻器R2和第一固态继电器(3)串联形成的支路；所述第一固态继电器(3)控制端与AD转换IO控制板卡(4)输出管脚连接；所述大功率LED(2)外围设有恒温箱(5)，所述恒温箱(5)的负载RL与第二固态继电器(6)串联，所述第二固态继电器(6)控制端与AD转换IO控制板卡(4)输出管脚连接；所述AD转换IO控制板卡(4)与外部计算机通信连接。
2.根据权利要求1所述的一种大功率LED热阻自动测量电路，其特征在于，在大功率LED(2)所在的支路上还串联有电流传感器(7)，所述电流传感器(7)测量端与AD转换IO控制板卡(4)输入管脚连接。
3.根据权利要求1所述的一种大功率LED热阻自动测量电路，其特征在于，所述大功率LED(2)正极接线端通过线路与AD转换IO控制板卡(4)输入管脚连接。
4.根据权利要求1所述的一种大功率LED热阻自动测量电路，其特征在于，在恒温箱(5)内设有第一温度传感器(8)和第二温度传感器(9)；所述第一温度传感器(8)温度探测头与大功率LED(2)的散热片接触；所述第二温度传感器(9)温度探测头设在恒温箱(5)内；所述第一温度传感器(8)和第二温度传感器(9)信号输出端与AD转换IO控制板卡(4)连接。
5.根据权利要求4所述的一种大功率LED热阻自动测量电路，其特征在于，所述第一温度传感器(8)与第一温度变送器(10)连接，第一温度变送器(10)信号输出端与AD转换IO控制板卡(4)输入管脚连接。
6.根据权利要求4所述的一种大功率LED热阻自动测量电路，其特征在于，所述第二温度传感器(9)与第二温度变送器(11)连接，第二温度变送器(11)信号输出端与AD转换IO控制板卡(4)输入管脚连接。
7.根据权利要求1所述的一种大功率LED热阻自动测量电路，其特征在于，在电源(1)两端并联有电阻R1。
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| CN112507540A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-03-16 | 嘉应学院 | 一种连续非均匀载荷下套管径向变形的测量方法及装置 |
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