LED结温的检测

生活中最常见的灯就是LED灯，但是很少有人知道LED灯需要LED驱动器，那么LED的结温是指PN结的温度，实际测量LED的结温比较困难，但是可以根据LED的温度特性间接测量。下面小编带领大家来了解LED结温的相关知识。

LED的伏安特性和普通的二极管相似。用于白光照明的蓝光LED典型的伏安特性如图1所示。

图1 LED的伏安特性

LED的伏安特性和其它二极管一样具有负温度系数的特点，即在结温升高时I/V曲线出现左移现象，如下图所示。

一般LED的结温每升高1°C ,I/V曲线会向左平移1.5~4mV,假如所加的电压为恒定，那么显然电流会增加，电流增加只会使它的结温升得更高，甚至导致恶性循环。所以，目前LED驱动电源一般设计为恒流供电。

根据I/V曲线随结温升高左移的规律，在恒流供电的情况下，测量LED的正向电压就可以推算LED结温。

在实际应用中，往往不需要确定LED结温的特别精确的数值，此时可以用试验的方法确定整体灯具LED光源结温的估算数值。以一个12W筒灯为例，光源部分由4并6串中功率LED组成，其电路连接形式如下：

图3 LED光源电路连接图

确定正向电压与结温的关系的试验步骤为：1)将光源置入恒温箱中;2)设置恒温箱的温度;3)待恒温箱内温度充分平衡稳定后，在光源两端接入恒流源;4)迅速测量光源的正向电压并记录;5)重复上述步骤1)~(4)，恒温箱温度由低到高，测得多点数据。

按上述步骤，对12W筒灯光源进行三次测量，数据如下：

表1 LED正向压降与结温的测量数据

由表1可以看出，测量数据的一致性和规律性很明显。

因测试时间较短，可以将测量时恒温箱设置温度近似等于LED光源的结温。在600mA恒流的情况下，通过数学方法不难得出光源模块正向电压与结温的关系。利用ExcEL工具，以温度为X轴，平均值为Y轴，生成(X,Y)散点图，选择线性回归分析类型则可生成如下趋势图和公式。

图4 Excel生成的趋势图

由此可见，一个由4并6串中功率LED组成的光源，在600mA恒流驱动时其正向电压与结温的关系为：

Vf = -0.0207Tj+ 20.332 (1)

Tj= 982.22-48.31Vf (2)

式中Vf为LED光源的正向压降，Tj为结温。

以上就是LED驱动的相关技术知识，如果要从事相关行业，需要设计人员有雄厚的知识储备，还需要积累大量的项目开发经验。需要注意的是，不同厂家不同规格的LED产品虽然都符合上述趋势，但具体数据却有一定的差异，因此更换厂家后规格型号需重新试验。