TWM448061U - 發光二極體恆溫測試裝置 - Google Patents

Description

發光二極體恆溫測試裝置

本創作有關於一種恆溫測試裝置，尤指一種用於測試發光二極體使用壽命之恆溫測試裝置。

發光二極體(LED)運用的範圍非常廣泛，尤其是發光二極體燈具，因為具有體積較小、使用壽命長、發光效率佳及環保節能等優點，只要需要光源的地方，都可以用發光二極體燈具來取代。然而發光二極體在發光時會產生高溫，因此必需設置散熱裝置將所產生的熱量帶走，使發光二極體能在正常的溫度下發光而不致於燒毀。因此，在使用發光二極體之前，使用者必須知道發光二極體的規格，以及發光二極體在不同溫度下的使用壽命，才能防範於未然，將損失降低。

由於發光二極體在發光時會產生高溫，若要準確地測試使用壽命，就必須控制發光二極體的溫度，使發光二極體發光時維持恆溫。習知發光二極體測試壽命裝置通常是將發光二極體設置於散熱良好的散熱裝置上，然後利用照度計量取發光二極體的照度，進而計算出使用壽命。惟，該散熱裝置降低溫度的效果有限，無法達到良好的散熱效果。因此市面已有利用水冷方式的散熱裝置，其可利用冰水機對循環水道內的冷卻水提供更佳地降溫效果。然而，利用冰水機協助散熱，通常會將溫度降低過多，使得水冷盤面急遽的降溫，水冷盤面的溫度降低過多，又必需利用加熱器進行升溫的動作，使溫度上升至設定的溫度(如85℃ )。如此反覆地降溫及加溫，使得耗電量大增，難免造成能源的浪費。

綜上所述，先前技術有以下缺點：

1.浪費能源，施予強制冷卻後又經由加熱讓發光二極體的溫度達到測試溫度點，冷卻過程以及加熱過程均浪費能源。

2.溫度變動劇烈，導致測試結果正確性不佳。

3.系統產生大量廢熱，導致容納設備的場所環境溫度升高，影響區域內的設備穩定性及縮短設備壽命。

4.故障率高，冰水機系統長時間重負載運轉易故障導致實驗中斷。

5.實驗精確度無法掌握，無即時監視紀錄發光二極體實際本體溫度，實驗溫度正確性存疑。

6.受測發光二極體受限，若受測發光二極體功率較小，則啟動強制冷卻後即無法將溫度升回目標測試溫度。

緣是，本創作人有感上述缺失之可改善，乃特潛心研究並配合學理之運用，終於提出一種設計合理且有效改善上述缺失之本創作。

本創作之主要目的在於提供一種發光二極體恆溫測試裝置，使得耗電量減少，具有節省能源的效果，且溫度變動較不劇烈、不會產生大量廢熱、故障率低、實驗精確度可掌握、受測發光二極體不受限。

本創作之另一目的在於提供一種發光二極體恆溫測試裝置，能形成溫度回授控制機制，可對不同功率的發光二 極體單元的溫度作即時的監控及調整。

為了實現上述目的，本創作提供一種發光二極體恆溫測試裝置，包括：數個溫控盤面，該些溫控盤面上放置有數個發光二極體單元，每一發光二極體單元對應配置有一本體溫度感測器，該本體溫度感測器接觸對應的發光二極體單元，該些溫控盤面連接有水管道，該水管道穿過該溫控盤面內部，該水管道具有入水端及出水端；一冷卻水裝置；以及一水溫溫度控制單元，該冷卻水裝置、該入水端及該出水端連接於該水溫溫度控制單元，該水溫溫度控制單元控制該些溫控盤面上的該些發光二極體單元維持於一設定溫度，該水溫溫度控制單元控制冷卻水以低於該些發光二極體單元設定溫度1至10℃的溫度輸送至該些溫控盤面。

本創作具有以下有益的效果：本創作發光二極體恆溫測試裝置利用水冷方式散熱，能有效的降低溫控盤面及發光二極體單元的溫度，達到良好的散熱效果，且溫度控制單元控制冷卻水以低於發光二極體單元設定溫度約1至10℃的溫度輸送至該些溫控盤面，輸入溫控盤面的冷卻水的溫度與設定溫度相近，使得溫控盤面的溫度不致於降低過多，可使得耗電量減少，具有節省能源的效果，且溫度變動較不劇烈、不會產生大量廢熱、故障率低、實驗精確度可掌握、受測發光二極體不受限。

本創作每一發光二極體單元對應配置有一本體溫度感測器，該本體溫度感測器接觸對應的發光二極體單元的本體，可用以感測發光二極體單元的溫度，藉以形成溫度回 授控制機制，可對不同功率的發光二極體單元的溫度作即時的監控及調整，使發光二極體單元在測試過程中可以維持恆溫的環境。

為使能更進一步瞭解本創作的特徵及技術內容，請參閱以下有關本創作的詳細說明與附圖，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本創作加以限制者。

〔第一實施例〕

請參閱圖1，本創作提供一種發光二極體恆溫測試裝置，該測試裝置可用於測試發光二極體的使用壽命，該測試裝置包括有數個溫控盤面1、一溫度控制單元2、一冷卻水裝置3及一冰水機4。

該些溫控盤面1設置的數量並不限制，可因應需要適當的增減，發光二極體單元5可放置於該些溫控盤面1上，且該些發光二極體單元5分別電性連接有適當的電源，使該些發光二極體單元5可被點亮。發光二極體單元5可為高功率的發光二極體單元，該些發光二極體單元5可為不同的功率。每一溫控盤面1上可放置數個發光二極體單元5，溫控盤面1上用於放置發光二極體單元5的構造並不限制，且非本創作保護的重點，故不予贅述。該些溫控盤面1連接有水管道11，水管道11穿過溫控盤面1內部，水管道11可位於發光二極體單元5的下方或外圍。溫度控制單元2可包含一水溫溫度控制單元21及一本體溫度控制單元22，該水管道11具有入水端12及出水端13，該入水端12及該出水端13連接於水溫溫度控制單元21，使該些溫 控盤面1可通過溫度控制單元2與冷卻水裝置3及冰水機4連接。冷卻水可經由入水端12輸入水管道11，而後將帶有熱量的冷卻水由出水端13輸出，用以使溫控盤面1降溫(或升溫)。

冷卻水裝置3及冰水機4分別以管路31及41連接於溫度控制單元2，冷卻水裝置3可對溫度控制單元2輸入及輸出冷卻水，進而將冷卻水通過溫度控制單元2輸送至該些該些溫控盤面1內，藉以使該些溫控盤面1降溫，使發光二極體單元5維持一定溫度。冰水機4則可對冷卻水提供更佳的降溫效果。

本創作的水溫溫度控制單元21可控制冷卻水以低於發光二極體單元5設定溫度約1至10℃的溫度(如低於5℃或10℃等)輸送至該些溫控盤面1，例如發光二極體單元5的設定溫度為85℃，則可輸送75或80℃的冷卻水至溫控盤面1，以利用水冷的方式對該些溫控盤面1及其上放置的發光二極體單元5進行散熱。本創作輸入溫控盤面1的冷卻水的溫度與設定溫度相近，使得溫控盤面1的溫度不致於降低過多。另，該些溫控盤面1內部也可以設置有加熱器(圖略)，必要時可以進行升溫的動作。若有需要也可輸送溫度較高的水至該些溫控盤面1，藉以進行升溫的動作。

本創作在實際使用時，可利用照度計於該些發光二極體單元5的上方移動，用以量測該些發光二極體單元5的照度，照度計電性連接於電腦，用以將量測到的照度數據資料傳送至電腦，電腦等內建有可供使用者操作的軟體，使用者可透過軟體對發光二極體單元5作環境的條件設定。本創作的恆溫測試裝置電性連接於電腦，藉以控制作降 溫、升溫或維持定溫之動作，亦即本創作可進一步包括總系統控制單元9，該總系統控制單元9可為個人電腦、嵌入式電腦主機、筆記型電腦、平板電腦或個人手持式裝置等。該總系統控制單元9之對外控制介面至少包含RS232、RS485、GPIB、GPIO模組、ETHERNET、藍芽、Wifi、或USB等之一。該總系統控制單元9至少包含水溫顯示及控制構件、盤溫顯示及控制構件、發光二極體本體溫度顯示構件、空氣溫度顯示構件、發光二極體電源顯示及控制構件、或溫度校正構件等之一。

〔第二實施例〕

請參閱圖2，本創作每一溫控盤面1可分為數個獨立的溫控區域14，該獨立溫控區域14配置盤面溫度控制單元(圖略)，該些溫控區域14間隔的設置，該些發光二極體單元5分別設置於該些溫控區域14上，該些發光二極體單元5分別電性連接於適當的電源15。每一發光二極體單元5對應配置有一本體溫度感測器16，本體溫度感測器16接觸對應的發光二極體單元5的外殼，可用以量測發光二極體單元5的殼溫。本體溫度感測器16也可接觸對應的發光二極體單元5內部的其他組件，用以量測發光二極體單元5的溫度，溫度感測器16的量測位置也可隨著使用者不同需求彈性的調整。本體溫度感測器16接觸發光二極體單元5的本體(外殼或內部組件)，可以精準的量測發光二極體單元5的溫度。每一溫控盤面1可配置一空氣溫度感測器17，或者也可擴充至每一溫控區域14皆配置一空氣溫度感測器17。該些本體溫度感測器16及空氣溫度感測器17可分別用以感測發光二極體單元5及溫控盤面1的溫度，並將 訊號傳送至電腦運算，藉以控制該些溫控盤面1作降溫、升溫或維持定溫之動作，藉以形成溫度回授控制機制。

〔第三實施例〕

請參閱圖3，在本實施例中，該測試裝置設置於一機體6內，該機體6可為既有的恆溫恆濕機或烤箱等裝置的機體，可用以控制環境條件。該機體6可為一多箱式整合機體，該機體6內部的空間可作溫度及濕度的控制，該機體6內設置有多個托盤7，該些托盤7可移動的設置於機體6內，該些溫控盤面1設置於托盤7上，托盤7可向前移動伸出至機體6外部，以便於取放測試的發光二極體單元5。該機體6另設有一門體8，該門體8選擇性的開啟及封閉機體6內部的空間。

本創作發光二極體恆溫測試裝置利用水冷方式散熱，能有效的降低溫控盤面1及發光二極體單元5的溫度，達到良好的散熱效果，且水溫溫度控制單元21係控制冷卻水以低於發光二極體單元5設定溫度約1至10℃的溫度輸送至該些溫控盤面1，本創作輸入溫控盤面1的冷卻水的溫度與設定溫度相近，使得溫控盤面1的溫度不致於降低過多，不需反覆地降溫及加溫，故可使得耗電量減少，具有節省能源的效果。

其次，本創作每一發光二極體單元5對應配置有一本體溫度感測器16，本體溫度感測器16接觸對應的發光二極體單元5的本體，該些本體溫度感測器16可用以感測發光二極體單元5的溫度，藉以形成溫度回授控制機制，可對不同功率的發光二極體單元5的溫度作即時的監控及調整，使發光二極體單元5在測試過程中可以維持恆溫的環境 。

惟以上所述僅為本創作之較佳實施例，非意欲侷限本創作的專利保護範圍，故舉凡運用本創作說明書及圖式內容所為的等效變化，均同理皆包含於本創作的權利保護範圍內，合予陳明。

1‧‧‧溫控盤面

11‧‧‧水管道

12‧‧‧入水端

13‧‧‧出水端

14‧‧‧溫控區域

15‧‧‧電源

16‧‧‧本體溫度感測器

17‧‧‧空氣溫度感測器

2‧‧‧溫度控制單元

21‧‧‧水溫溫度控制單元

22‧‧‧本體溫度控制單元

3‧‧‧冷卻水裝置

31‧‧‧管路

4‧‧‧冰水機

41‧‧‧管路

5‧‧‧發光二極體單元

6‧‧‧機體

7‧‧‧托盤

8‧‧‧門體

9‧‧‧總系統控制單元

圖1為本創作發光二極體恆溫測試裝置之示意圖。

圖2為本創作單一溫控盤面之示意圖。

圖3為本創作發光二極體恆溫測試裝置設置於機體之示意圖。

1‧‧‧溫控盤面

14‧‧‧溫控區域

15‧‧‧電源

16‧‧‧本體溫度感測器

17‧‧‧空氣溫度感測器

5‧‧‧發光二極體單元

Claims (10)

1. 一種發光二極體恆溫測試裝置，包括：數個溫控盤面，該些溫控盤面上放置有數個發光二極體單元，每一發光二極體單元對應配置有一本體溫度感測器，該本體溫度感測器接觸對應的發光二極體單元，該些溫控盤面連接有水管道，該水管道穿過該溫控盤面內部，該水管道具有入水端及出水端；一冷卻水裝置；以及一水溫溫度控制單元，該冷卻水裝置、該入水端及該出水端連接於該水溫溫度控制單元，該水溫溫度控制單元控制該些溫控盤面上的該些發光二極體單元維持於一設定溫度，該水溫溫度控制單元控制冷卻水以低於該些發光二極體單元設定溫度1至10℃的溫度輸送至該些溫控盤面。
2. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體恆溫測試裝置，其中該些本體溫度感測器接觸對應的發光二極體單元的外殼或內部組件。
3. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體恆溫測試裝置，其中每一溫控盤面分為數個獨立的溫控區域，該獨立溫控區域配置盤面溫度控制單元，發光二極體單元分別設置於該些溫控區域上。
4. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體恆溫測試裝置，其中該些發光二極體單元分別電性連於電源。
5. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體恆溫測試裝置，其中每一溫控盤面配置一空氣溫度感測器。
6. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體恆溫測試裝置，其進一步包括一冰水機，該冰水機連接於該溫度控制單元。
7. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體恆溫測試裝置，其進一步包括機體，該機體內可移動的設置有多個托盤，該些溫控盤面設置於該些托盤上，該機體另設有一門體。
8. 如申請專利範圍第1至7項中任一項所述之發光二極體恆溫測試裝置，其進一步包括總系統控制單元，該總系統控制單元為個人電腦、嵌入式電腦主機、筆記型電腦、平板電腦或個人手持式裝置。
9. 如申請專利範圍第8項所述之發光二極體恆溫測試裝置，其中該總系統控制單元之對外控制介面至少包含RS232、RS485、GPIB、GPIO模組、ETHERNET、藍芽、Wifi、或USB之一。
10. 如申請專利範圍第8項所述之發光二極體恆溫測試裝置，其中該總系統控制單元至少包含水溫顯示及控制構件、盤溫顯示及控制構件、發光二極體本體溫度顯示構件、空氣溫度顯示構件、發光二極體電源顯示及控制構件、或溫度校正構件之一。