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LED热特性稳态测试实验教学系统的开发

【摘要】:随着LED(Light Emitting Diode)产业的不断发展,LED高级技术人才的需求越来越高。高校在重视半导体照明基础教育的同时,培养更加专业的对口人才已刻不容缓。而依照现有的教学模式,仅针对理论教学是远远不够的,专业的教学实验环节同样是教学的重点。现有实验教学设备还存在一些不足之处,如:设备成本高、测试方法不符合行业标准、测量结果不准确等。为此,本文开发了一套可以实现LED热特性稳态测试的实验教学系统,满足了高校在实验教学当中对LED结温及热阻进行测量分析的需求。该系统操作简单,成本低廉。通过TEC控温模块设计,实现了在多点控温模式下稳定控制各种设定温度点的功能;通过多路温度采集模块的设计,实现了在系统运行过程中对参考温度、环境温度等数据的实时采集;通过双端匹配压控恒流源模块设计,实现了 0-3A范围内连续可调的LED恒流驱动以及LED工作电流与测试电流的切换工作;通过电压采集模块实现在测试电流与工作电流切换的过程中,对测试电流和工作电流对应的响应电压的实时采集;通过光功率测试模块实现在热阻的测量过程中,对光功率参数的获取。软件方面,通过下位机驱动程序与上位机软件界面的设计,最终实现了 IV特性曲线的快速拟合以及测试电流的自动获取、电压温度系数K值的获取和稳态结温和热阻的测量。最后通过对原理性验证实验和应用性实验的设计,验证了该实验教学系统的测试的准确性与可行性。整个系统有助于学生在校进行LED性能的实验研究与散热分析方法的学习和理解,有助于企业在工程检测中更快捷的获得LED的性能参数指标,值得在有关LED的教学、设计与研发方面进行推广。

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