【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于热性能测试相关，更具体地，涉及一种大功率led热性能测试系统及方法。
技术介绍
1、发光二极管(led)因其使用寿命长、环保等优点在世界范围内得到广泛应用。在过去的几十年里，led在材料、封装和设计方面都取得了重大突破，朝着小型化和高度集成化的方向发展。但是受限于工艺和材料等方面的限制，实际的led中的p-n结中存在杂质和位错等缺陷，工作时部分电子在复合过程中以声子的形式释放出能量。led的发热功率可占输入电功率的60％-70％，这将导致器件温度急剧上升。温度提升会使得led出现光通量衰减、波长漂移、寿命缩短，甚至不可逆转的损坏。大功率led的热性能测试对于led的设计和应用至关重要。
2、然而，大功率led是一种温度敏感的光学器件，其热性能测试需要在严苛的条件下进行，如结温需控制在120℃以下、输入电压需稳定等等。同时，由于led的一体封装特性，无法通过侵入式手段获得其内部热性能，需要通过合理的结构设计和测试设备布置来得到led工作时的准确热性能数据。现有的led热性能测试系统或方案存在着工艺简单、测试功能单一、可靠性差等缺点。
3、因此在本领域需要一套系统的、兼顾可靠性和灵活性的大功率led热性能测试系统，可实现对多种led在多种测试环境、参数下的准确热分析。
技术实现思路
1、针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种大功率led热性能测试系统及方法，其能够实现对大功率led工作时的热性能，如温度、热流密度等进行稳定测量。p>
2、为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种大功率led热性能测试系统，所述测试系统包括可开合腔体、可调节支架、led测试模具、冷却件、第一阀门、第一泵及水箱，所述水箱用储存冷却剂；所述可调节支架设置在所述可开合腔体内，所述led测试模具设置在所述可调节支架上；所述冷却件、所述第一阀门、所述第一泵及所述水箱通过进水管依次相连通，所述冷却件设置在所述可开合腔体的腔壁上，其用于将来自所述水箱的冷却剂喷射到所述led测试模具上进行降温；
3、所述led测试模具包括导热层及保护层，所述保护层形成壳体，所述壳体呈矩形，其形成有开口，所述导热层填充在所述壳体内，所述开口用于供所述led模块穿过；所述导热层用于承载led模块。
4、进一步地，所述led模块与所述导热层之间的贴合界面涂覆有热界面材料。
5、进一步地，所述热界面材料为含银硅胶；所述导热层的材质为紫铜材质，所述保护层的材质为聚醚醚酮材质。
6、进一步地，所述导热层及所述保护层还开设有安装孔，所述安装孔用于安装采集传感器。
7、进一步地，所述可开合腔体及所述水箱均设置有采集传感器，所述进水管上还设置有流量计及压力计；所述采集传感器、所述流量计及所述压力计均与数据处理件相连接，所述数据处理件与显示件相连接，所述显示件用于实时显示来自所述数据处理件的信息。
8、进一步地，所述可开合腔体的壁上还设置有采集件，所述采集件用于对led测试模具进行监测。
9、进一步地，所述水箱为恒温控制水箱，控温范围为-20℃～100℃；所述采集传感器为热电偶，所述采集件为高速摄像机，所述数据处理件为数采仪，所述冷却件为喷雾喷嘴。
10、进一步地，所述测试系统还包括第二阀门、换热器及第二泵，所述可开合腔体的底部、所述第二阀门、所述换热器、所述第二泵及所述水箱通过回水管依次相连通。
11、进一步地，所述第一阀门为三通阀，第二阀门为二通阀，所述第一泵为齿轮泵，所述第二泵为电磁泵。
12、本专利技术还提供了一种大功率led热性能测试方法，所述测试方法采用如上所述的大功率led热性能测试系统进行热性能测试。
13、总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，本专利技术提供的大功率led热性能测试系统及方法主要具有以下有益效果：
14、1.所述led测试模具充分考虑了大功率led工作时的内部发热及发光致热问题，一方面通过热界面材料、导热层和冷却件的配合使得内部发热快速散去；另一方面通过具备良好透光性的可开合腔体，避免发光致热在腔体内部的累积，甚至部件的烧毁。同时考虑led电路的安全性，设置的保护层能有效阻隔水汽对led的侵蚀。
15、2.led的关键温度是其内部的结温，现有的公开测试方案中都无法直接在测试中实时获得结温；本专利技术通过导热层上设计的采集传感器安装孔，能实时监测数据并反演得到led内部结温，结果既作为led热性能的重要表征，也是判断测试是否安全正常进行的关键依据。
16、3.本专利技术通过对led模块与各系统的有机设计整合，能有效控制led的工作温度，既能保证led的安全工作，又能全面准确的测得led的热性能数据。
17、4.本专利技术实现智能化监控，通过把电源、采集传感器、流量计、压力计等设备的操作和数据收集集成到显示件上，方便测试操作和监控。同时设定各参数的临界阈值，由系统自动监控并实时判定调整，确保操作安全。
18、5.通过可开合腔体的设计，能添加高速摄像机、红外摄像机、光效测试器等采集件，雾化喷嘴、射流喷口、喷枪等冷却件。相比传统的封闭系统，提供了一个灵活的测试系统，大大拓宽了测试系统的实用性。
19、6.通过可调节支架、电源、阀门、泵、水箱的调节配合，能测试多工况(流速、冷却剂温度、距离等)的led热性能。
20、7.系统功能齐全并且操作简便，核心led测试模具可根据led的形状定制并直接置于本专利技术提出的测试系统中测试，无需额外加工或对系统进行拆卸。
21、8.若无散热系统的辅助，led无法在自然对流的情况下进行热性能测试；以本专利技术中采取的led模块为例，自然对流情况下，输入电功率达到100w时，led将烧毁。而本专利技术所提供的测试系统能使其在350w时仍正常工作，且能准确测得各项数据，保证良好光效。
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1.一种大功率LED热性能测试系统，其特征在于：
2.如权利要求1所述的大功率LED热性能测试系统，其特征在于：所述LED模块与所述导热层之间的贴合界面涂覆有热界面材料。
3.如权利要求2所述的大功率LED热性能测试系统，其特征在于：所述热界面材料为含银硅胶；所述导热层的材质为紫铜材质，所述保护层的材质为聚醚醚酮材质。
4.如权利要求1所述的大功率LED热性能测试系统，其特征在于：所述导热层及所述保护层还开设有安装孔，所述安装孔用于安装采集传感器。
5.如权利要求4所述的大功率LED热性能测试系统，其特征在于：所述可开合腔体及所述水箱均设置有采集传感器，所述进水管上还设置有流量计及压力计；所述采集传感器、所述流量计及所述压力计均与数据处理件相连接，所述数据处理件与显示件相连接，所述显示件用于实时显示来自所述数据处理件的信息。
6.如权利要求5所述的大功率LED热性能测试系统，其特征在于：所述可开合腔体的壁上还设置有采集件，所述采集件用于对LED测试模具进行监测。
7.如权利要求6所述的大功率LED热性能测试系
8.如权利要求1-7任一项所述的大功率LED热性能测试系统，其特征在于：所述测试系统还包括第二阀门、换热器及第二泵，所述可开合腔体的底部、所述第二阀门、所述换热器、所述第二泵及所述水箱通过回水管依次相连通。
9.如权利要求8所述的大功率LED热性能测试系统，其特征在于：所述第一阀门为三通阀，第二阀门为二通阀，所述第一泵为齿轮泵，所述第二泵为电磁泵。
10.一种大功率LED热性能测试方法，其特征在于：所述测试方法采用权利要求1-9任一项所述的大功率LED热性能测试系统进行热性能测试。
...【技术特征摘要】
1.一种大功率led热性能测试系统，其特征在于：
2.如权利要求1所述的大功率led热性能测试系统，其特征在于：所述led模块与所述导热层之间的贴合界面涂覆有热界面材料。
3.如权利要求2所述的大功率led热性能测试系统，其特征在于：所述热界面材料为含银硅胶；所述导热层的材质为紫铜材质，所述保护层的材质为聚醚醚酮材质。
4.如权利要求1所述的大功率led热性能测试系统，其特征在于：所述导热层及所述保护层还开设有安装孔，所述安装孔用于安装采集传感器。
5.如权利要求4所述的大功率led热性能测试系统，其特征在于：所述可开合腔体及所述水箱均设置有采集传感器，所述进水管上还设置有流量计及压力计；所述采集传感器、所述流量计及所述压力计均与数据处理件相连接，所述数据处理件与显示件相连接，所述显示件用于实时显示来自所述数据处理件的信息。
6.如权利要求5所述的大功率led热性能测试系...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗小兵，向霖屹，余兴建，张比胜，查云涛，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：
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