LED'in ısıl empedansını ölçmede yeni bir yöntem

Özel bir ölçme devresi üzerinde ölçülmüş bazı gerilimleri ve bir formülü kullanarak LED'in ısıl empedansı değerini belirlemek mümkündür. Formül LED'in darbeli yüksek akım çalışmasında elde edilmiştir. Ölçme devresi, LED'i uygun darbe süresi/periyot oranında darbeli yüksek akımla sürebilen bir kararsız ikili ve LED'in ışık şiddetini orantılı bir gerilime dönüştüren bir foto detektör devresinden meydana gelmektedir. Formülde, ısıl empedansı hesaplamak üzere üç ölçülmüş gerilim kullanılmaktadır. Onlardan biri, LED'in ışık şiddetiyle orantılı olan foto detektör gerilimi, ikincisi, LED'e seri bir direnç üzerinde düşen ve LED akımıyla orantılı olan gerilimdir. Üçüncü ölçülmüş gerilim ise LED üzerindeki gerilimdir. Hesaplanan ısıl empedanstaki hata oranı darbeli yüksek akımda düşmektedir. Bu yeni yöntemde sadece gerilim ölç

A novel method to measure thermal impedance of LED

It is possible to determine thermal impedance value of a LED using a formula and some voltages measured on a specific measuring circuit. The formula has been obtained in pulsed high current operation of LED. Measuring circuits consist of an astable multivibrator which can drive a LED with pulsed high currents with appropriate pulse duration/period ratio and a photo detector circuit which converts LED's radiant power to proportional voltage. Three measured voltages have been used in formula to calculate thermal impedance. One of them is photo detector voltage which is proportional to LED's radiant power and the second one is a voltage drop on a resistor which is serial to LED and which is proportional to LED's current. Third measured voltage is voltage drop on the LED. The error ratio of calculated thermal impedance has been decreased in pulsed high currents. In this new method only voltages have been measured. There is no need thermal and optical measurements as available methods.

PDF

___

Poppe A., Testing of Power LEDs: The Latest Thermal Testing Standards from JEDEC, Electronics Cooling Magazine, September 2013.
Poppe A., Lasance C.J.M., On the Standardization of Thermal Characterization of LEDs Part II: Problem Definition and Potential Solutions, THERMINIC, Rome, Italy, 2008.
Jayawardena A., Liu Y., Narendran N., Analysis of three different junction temperature estimation methods for AC LEDs, Solid State Electronics, 86, 11-16, 2013.
Chen K., Narendran N., Estimating the average junction temperature of AlGaInP LED arrays by spectral analysis, Microelectronics Reliability, 53 (5), 701-705, 2013.
Smirnov V.I., Sergeev V.A., Gavrikov A.A., Apparatus for measurement of thermal impedance of high-power light- emitting diodes and LED assemblies, IEEE Transactions on Electron Devices, 63 (6), 2431-2435, 2016.
Patent, RU2013101864A, Method of measuring thermal impedance of light emitting diodes.
Ozuturk E., Formulation of the LED's radiant power - current characteristic at pulsed high currents, Optik-Int. J. Light Electron Opt., 124 (18), 3549-3553, 2013.
Bhattacharya P., Semiconductor Optoelectronic Devices, Prentice-Hall, NJ, A.B.D., 1997.
Özütürk E., LED'in darbeli yüksek akımlarda bazı karakteristiklerini ölçme yöntemleri ve ölçmenin doğruluğunun belirlenmesi, Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering, 17 (2), 105-121, 2012.
Özütürk E., Atmalı yüksek akımlarda kullanılan LED sürücü devrelerinin incelenmesi, Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering, 17 (1), 63-77, 2012.
Özütürk E., LED'in darbeli yüksek akımda bazı davranışlarının incelenmesi, Dokuz Eylul University Engineering Faculty Journal of Engineering Science, 4 (1), 19-35, 2002.
Ozuturk E., Voltage-current characteristic of LED according to some optical and thermal parameters at pulsed high currents, Optik-Int. J. Light Electron Opt., 126 (21), 3215-3217, 2015.
Ozuturk E., Modeling an optoelectronic system which includes one LED and one photodiode, Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering, 20 (2), 23-27, 2015.