CREE大功率LED (lamp XP-C P3)光源热性能测试

时间:2011-07-26来源:网络

光源测试简介

  本测试主要针对 CREE 提供之1W 大功率LED (XP-C P3) emitter 光源进行热性能测试,主要测试有:

  (1) IV曲线测试与电功率测试

  (2) 结点温度(以下简称为结温)量测

  (3) LED热阻量测

  (4) 不同操作温度下光参数性能测试

  相关测试以验证其提供之相关规格,作为光源应用设计依据。

  测试样品测试设备

  测试样品介绍:

CREE大功率LED (lamp XP-C P3)光源热性能测试

Electro-Optical characteristics
Electro-Optical characteristics at If=350mA,Ta=25oC

  测试设备组成说明

  (一) 测试仪主体

  输出恒电流源,采样设定,信号转换,数据处理等;

  (二) 可温控铜热沉平台

  作为温度系数Kj 值量测及不同操作温度下LED热性能测试;

  (三) 静态空气测试积分球

  根据EIA/JESD51-1,制造恒定体积的测试环境测量LED的光通量

  (四) 电脑

  安装测试软件,操作并控制整个测试过程;

  LED emitter 热阻参数测试路径: Rj-slug = (Tj – Tslug)/Pd ,emitter结点至heat slug 底部之热阻量测,Pd 为输入电功率

CREE大功率LED (lamp XP-C P3)光源热性能测试

样品测试参数条件:

  1. 顺向测试电流 If:350mA ~ 1000mA

  2.铜热沉温控范围 Tsink : 20 ~ 80°C

  3.LED输入之电功率 Pd : If′Vf

  其中 Vf 为顺向电压,本报告之Pd 假设依据一般LED light source 供应商(Lumileds,OSRAM,CREE etc.) Pd假设定义相同条件下, 进行热阻计算(不考虑光功率因子参数)。

  1. LED emitter与铜热沉采用Dow Corning TC-5026 Thermal grease 压合测试。

  2. 温度系数Kj值采用本测试设备量出之值 Kj= -1.8209 mV/ °C(测试感应电流为5mA) 进行结温热阻测试;

  3. Temperature sensitive parameter (TSP) calibration.

  4. Kj = -1.8204mV/OC,Im=7mA.

样品测试参数条件

  样品IV曲线测试

  IV曲线测试图 (铜热沉温度Tsink=20oC)

样品IV曲线测试

电功率曲线测试

  输入电功率与结温变化关系曲线

  在一定测试电流下,电功率随着结温上升而成趋于线性下降;

电功率曲线测试

输入电功率与结温变化关系曲线

  在不同热沉温度下,结温Tj 随着测试电流 If 增加而线性增加;

输入电功率与结温变化关系曲线


结点至铜热沉温差测试结果

  ΔTj-sink (=Tj-Tsink) 随着测试电流 If 增加而呈趋于线性增加;

结点至铜热沉温差测试结果

热阻与测试电流之关系

  热阻Rj-slug随电流增加而呈微量增加,范围在 9.5~11.8oC/W ;

热阻与测试电流之关系

光通量与结点温度关系曲线

  不同电流下,光通量随着结温Tj上升而呈微量下降,在If=350 mA,Tj =34.5 °C 时 (Tsink=20.0 °C),光通量为59.8lm ;在 If=500mA,Tj =36.8 °C 时 (Tsink=20.0 °C),光通量为63.6m ;

光通量与结点温度关系曲线

  光效与结点温度关系曲线

  不同测试电流下,光效随着结点温度Tj上升而呈微量下降,在If=350mA,Tj = 34.5°C 时 (Tsink=25.0°C),光效为55.0lm/W ;在 If=500mA, Tj = 38.6°C 时 (Tsink=20.0 °C),光效为42.1lm/W ;

光效与结点温度关系曲线

测试结论

  1.本报告主要针对CREE 大功率1 W LED emitter (Lamp XP-C P3) 进行热性能测试,主要进行结温、热阻、光通量及光效等测试。

  2.本报告测试之emitter 结点至 heat slug 基材底部之量测热阻结果显示,在If= 350~ 500 mA 及铜热沉Tsin25°C時,Rj-slug结果范围9~11.3 oC/W (CREE 资料提供之额定最大热阻 11oC/W 在@If = 500mA,Ta= 25 oC )。

  3.该样品在If =350mA,Tj = 34.5 °C 时 (Tsink=20.0 °C),光通量为59.8lm,光效为 55.0lm/W ;在 If = 500 mA,Tj =36.8C 时 (Tsink=25.0 °C),光通量为 63.6lm,光效为42.1lm/W (样品为提供光效相关规格) 。

关键词: 大功率LED lamp XP-C P3 性能测试

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