Informácie - Electromagnetica SA

Meranie teploty bezkontaktnou metódou (elektrickou)

Kombináciou digitálnych multimetrov s vysokorýchlostným odberom vzoriek a zdrojmi energie s vysoko presnými rýchlymi impulzmi možno merať teplotu spoja v obvodoch s viacerými LED. Výsledky umožňujú vypočítať tepelný odpor za uvedených podmienok. Asociácia elektronického priemyslu EIA/JEDEC JESD51-1 popisuje „Metódu elektrického testovania“, techniku ​​merania teploty spoja založenú na priamom meraní napätia pre testovanie diód. Táto metóda využíva dve úrovne prúdu: merací prúd, nízkoprúdový prúd a vysokohodnotný vykurovací prúd. Úroveň meracieho prúdu je dostatočne vysoká na zabezpečenie stavu vodivosti diódy, ale dostatočne nízka na to, aby neprodukovala výrazné samozahrievanie, zvyčajne niekoľko desiatok miliampérov. Pre LED diódy sa vykurovací prúd zvyčajne volí takmer rovnako ako pracovný prúd - stovky miliampérov alebo ampérov.

electromagnetica

Príklad obvodu merania teploty spoja vo svietidle vyrobenom zo samostatného zdroja napájania a pripojených meracích prístrojov. Testované zariadenie má sériový obvod s niekoľkými LED diódami, ktoré sú všetky namontované na radiátore, aby odvádzali teplo. V tomto príklade sa teplota spoja meria pre LED v poli a počíta sa tepelný odpor (Rθ) na spoji.

Pri testovacej metóde sa najskôr stanoví zmena jednosmerného napätia (Vf) vzhľadom na teplotu dodaním LED diódy s meracím prúdom a zmenou teploty. Výsledné body sú graficky znázornené a vzťah je redukovaný na jediný faktor sklonu, ktorý sa nazýva faktor K:K = ΔVf/ΔT

Pre jednotlivé LED diódy je K v rozmedzí 1 až 3 mV/° C. Pomocou tohto faktora možno vypočítať zmenu teploty spojenia LED meraním zodpovedajúcej zmeny napätia Vf a vydelením K:ΔT = ΔVf/K

Metóda elektrickej skúšky špecifikuje dynamickú techniku ​​na meranie teploty spoja (Tj) za podmienok vysokého prúdového ohrevu. LED je po určitú dobu napájaná vysokým vykurovacím prúdom a potom sa rýchlo prepne na nízky merací prúd. Vf sa meria okamžite po prepnutí na nízky prúd a porovnáva sa s napätím Vf nameraným pred použitím vykurovacieho prúdu. Pomocou vyššie uvedenej rovnice sa získa ΔT a pripočíta sa k teplote známeho prípadu (Tcase) LED, aby sa získala skutočná teplota spojenia:Tj = Tcase + ΔVf/K

Aj keď je testovacia metóda dosť jednoduchá, implementácia do svetelných obvodov LED predstavuje významné problémy tak pre zdroj impulzov, ako aj pre meracie prístroje. Zdroj impulzov musí poskytovať rýchle a presné impulzy vysokej intenzity vo výkonovom obvode obsahujúcom káble a potom sa rýchlo vrátiť na nízke úrovne prúdu, aby umožnil meranie polarizačných napätí spojenia. Typickými hodnotami sú impulzné prúdy do 10 A a vyhovujúce napätie stoviek voltov. Pokiaľ ide o malé prúdy, sú o tri až päť rádov nižšie ako tieto úrovne. Rovnako musí merací prístroj rýchlo získať hodnoty napätia, zvyčajne až 200 V, aby bolo možné pri každej jazde vykonať presné meranie milivoltov v desiatkach mikrosekúnd.

Tieto požiadavky spĺňajú prispôsobené systémy na meranie a zber údajov a pre tento typ skúšky sú určené zdroje impulzov. Charakteristiky týchto špecializovaných zariadení nespĺňa väčšina meracích prístrojov, ktoré sa zvyčajne používajú na tento typ merania.