摘要
LED的PN結結溫是影響LED光通量和壽命的主要因素，本文用電壓法對直插LED，食人魚LED和大功率LED的結溫和熱阻進行了實驗研究。在測量LED結溫的同時，研究它的光譜變化，色光LED峰值波長的偏移與其結溫存在線性關系，白光LED的總能量和藍光能量比率（W/B）的變化與結溫也存在線性的關系。因此，采用非接觸式可間接測取LED的結溫。
 關鍵詞
發光二極管、結溫、熱阻、峰值波長、能量比
引言
發光二極管（LED）由于其亮度高、功耗低、壽命長、可靠性高、易驅動、節能、環保等特點，已被廣泛應用于交通、廣告和儀器儀表的顯示中，現已在特殊照明中獲得應用[1][2]，并將成為普通照明中的主要光源[3]。目前世界上生產和使用LED 呈現急速上升的趨勢，但是LED存在發熱現象，隨著LED的工作時間和工作電流的增加，其發光強度和光通量會下降，壽命降低，對白光還會導致激發效率的下降[4]，這主要是由于LED結溫升高導致的。2002年Hong et al.[5]研究結果表明，AlGaInP紅色LEDs的峰值波長的偏移與結溫的變化存在線性關系。對于白光LED，隨著結溫的增加，LED發出黃光和藍光的強度以不同的速率下降,白光LED的總能量和藍光能量比率（W/B）與結溫存在關系。
本文首先對LED的結溫進行研究，由此可得到LED的熱阻。然后在測量結溫的同時，測量LED光譜變化，可以得出LED的PN結結溫與色光LED峰值波長或白光LED的白色/藍色能量比（W/B）之間存在一定的關系。因此可以采用非接觸式方法來進行結溫的測量。
測量原理
LED的結溫是影響發光二極管各項性能指標的一個重要因素，測量LED結溫的方法可用通過測量在不同環境溫度下LED的正向電壓的大小來得到[6]。實驗原理如圖1所示，被測LED置于積分球內，積分球放在恒溫箱的中間，積分球內的光經石英光纖導入SSP3112快速光譜分析儀，可以快速測取LED的峰值波長或W/B比率。將熱電偶與LED管腳緊密接觸，用測溫儀讀取不同加熱電流和不同環境溫度下的管腳溫度。恒溫箱的溫度范圍為0℃-150℃，精度 1℃。PC機通過高速開關控制對LED的加熱電流(IF)和參考電流(IFR)，并測量IF和IFR下的VF和VFR。
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