一種led芯片特性參數(shù)獲取方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種LED芯片特性參數(shù)獲取方法，主要特征在于根據(jù)LED芯片產(chǎn)品手冊(cè)中的特性曲線，進(jìn)行取點(diǎn)及數(shù)據(jù)抓取，獲得LED芯片的光通量及工作電壓隨結(jié)溫（Tj）和正向電流（If）的變化關(guān)系。通過曲線擬合，獲得光通量及工作電壓與結(jié)溫（Tj）和正向電流（If）的擬合公式，進(jìn)而得到LED芯片的8項(xiàng)特性參數(shù)。
【專利說明】
一種LED芯片特性參數(shù)獲取方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于LED技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種LED芯片特性參數(shù)的獲取方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 發(fā)光二極管（Light Emitting Diode，LED)以其高光效、長(zhǎng)壽命、點(diǎn)光源、易調(diào)光、 快速啟動(dòng)等諸多優(yōu)點(diǎn)，成為第四代光源，已逐漸開始取代傳統(tǒng)光源，在市場(chǎng)上顯示出廣闊的 潛力。尤其是隨著大功率LED的發(fā)光效率逐年提升、成本逐年下降，白光LED在照明領(lǐng)域的 使用量越來越大。在汽車照明、家居照明等應(yīng)用市場(chǎng)的帶動(dòng)下，近些年，LED市場(chǎng)規(guī)?？焖?提升。LED漸漸進(jìn)入室內(nèi)照明領(lǐng)域，尤其是在辦公照明、超市照明等領(lǐng)域，LED以其在光效、 壽命上的突出優(yōu)勢(shì)，正在大量替換傳統(tǒng)光源，成為主角。
[0003] 在一款LED燈具設(shè)計(jì)時(shí)，一項(xiàng)關(guān)鍵的工作就是選擇合適的LED芯片，使得調(diào)配出來 的LED燈具的發(fā)光光通量及整燈功率滿足設(shè)計(jì)要求。在選擇LED芯片時(shí)，需要對(duì)LED芯片 的光通量及功率進(jìn)行理論計(jì)算。
[0004] LED芯片的發(fā)光光通量受到多種參數(shù)的影響，結(jié)溫（TP和正向電流（If)是影響LED 發(fā)光總光通量的主要因素。由于LED本身就是非線性器件，其光通量與正向電流成非線性 關(guān)系?？傮w上，LED發(fā)光的總光通量隨正向電流的增大而增大，但正向電流越大，其變化的 斜率越小。
[0005] 對(duì)于一顆特定的LED芯片，其發(fā)光光通量隨結(jié)溫（η)和正向電流（If)的變化特性 可用如下形式的公式進(jìn)行擬合： 其中：
上述公式中：叫，n2, n3, n4, n5為光通量隨（T p和正向電流（If)變化的計(jì)算公式的特征 參數(shù)，對(duì)于一顆特定的LED芯片，這五個(gè)參數(shù)可擬合得到。
[0006] 另一方面，LED芯片的工作電壓同樣受到多種參數(shù)的影響，結(jié)溫（TP和正向電流 (I f)是兩個(gè)主要因素?？傮w上，LED芯片的工作電壓隨正向電流的增大而增大。
[0007] 對(duì)于一顆特定的LED芯片，其工作電壓隨結(jié)溫（η)和正向電流（If)的變化特性可 用如下公式進(jìn)行擬合：
上述公式中： Vf。表示LED芯片在額定工作狀態(tài)的工作電壓；p i，p2, p3為工作電壓隨結(jié)溫（T j)和正向 電流（If)變化的計(jì)算公式的特征參數(shù)，對(duì)于一顆特定的LED芯片，這三個(gè)參數(shù)可擬合得到。
[0008] LED燈具設(shè)計(jì)時(shí)需要對(duì)燈管的總體光通量及功率進(jìn)行模擬計(jì)算，使其達(dá)到目標(biāo)限 定值，進(jìn)而確定所需的LED數(shù)量和工作電流。此過程中，LED芯片發(fā)光的光通量及功率可根 據(jù)上述LED芯片的特性參數(shù)及擬合公式計(jì)算得到。可見，獲取某款LED芯片的特性參數(shù)，包 括光通量擬合公式中的5個(gè)及工作電壓擬合公式中的3個(gè)，是進(jìn)行模擬計(jì)算的關(guān)鍵。
[0009] 本專利提出了一種LED芯片特性參數(shù)的獲取方法，其主要特點(diǎn)在于根據(jù)LED芯片 產(chǎn)品手冊(cè)中的特性曲線，進(jìn)行取點(diǎn)及數(shù)據(jù)抓取，獲得LED芯片的光通量及工作電壓隨結(jié)溫 (τρ和正向電流（I f)的變化關(guān)系。通過擬合，獲得光通量及工作電壓與結(jié)溫（τρ和正向電 流（If)的擬合公式，進(jìn)而得到上述LED芯片的8項(xiàng)特性參數(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明的目的在于提出一種LED芯片特性參數(shù)的獲取辦法。基于特定型號(hào)的LED 芯片的產(chǎn)品手冊(cè)，從中獲得LED芯片的光通量隨結(jié)溫（η)和正向電流（If)的變化關(guān)系，LED 芯片的工作電壓隨結(jié)溫（T,)和正向電流（If)的變化關(guān)系，進(jìn)而擬合得到LED芯片的光通量 和工作電壓隨結(jié)溫（η)和正向電流（I f)的計(jì)算公式，確定LED芯片的8項(xiàng)特性參數(shù)。
[0011] 本發(fā)明提出的LED芯片特性參數(shù)獲取辦法主要通過數(shù)據(jù)抓取和公式擬合得到，其 具體步驟如下： 步驟一：從特定型號(hào)的LED芯片的產(chǎn)品手冊(cè)中，獲取額定工作電壓、工作電流數(shù)據(jù)及4 張?jiān)撔吞?hào)LED芯片的工作特性圖表，分別為光通量隨結(jié)溫（TP變化關(guān)系曲線、光通量隨正向 電流（If)變化關(guān)系曲線、工作電壓隨結(jié)溫（η)變化關(guān)系曲線和工作電壓隨正向電流（I f)變 化關(guān)系曲線； 步驟二：使用數(shù)據(jù)讀點(diǎn)軟件，分析步驟一獲得的4張圖表，抓取變化曲線上數(shù)據(jù)點(diǎn)的具 體數(shù)值，并記錄成表，形成LED芯片光通量隨結(jié)溫（TP和正向電流（If)變化關(guān)系數(shù)據(jù)表及 LED芯片工作電壓隨結(jié)溫（η)和正向電流（If)變化關(guān)系數(shù)據(jù)表； 步驟三：根據(jù)步驟二得到的數(shù)據(jù)表，結(jié)合光通量隨結(jié)溫（τρ和正向電流（If)變化的擬 合公式，及工作電壓隨結(jié)溫（T,)和正向電流（If)變化的擬合公式，進(jìn)行曲線擬合，得到兩個(gè) 計(jì)算表達(dá)式； 步驟四：根據(jù)步驟三中曲線擬合得到的表達(dá)式，確定LED芯片的8項(xiàng)特性參數(shù)。
[0012] 根據(jù)LED芯片產(chǎn)品手冊(cè)的數(shù)據(jù)圖表，獲取LED芯片的特性參數(shù)，目前還沒發(fā)現(xiàn)類似 方法。同常用實(shí)際測(cè)量的方式相比，通過數(shù)據(jù)抓取和擬合得到LED芯片特性參數(shù)的方法更 為便捷。
【附圖說明】
[0013] 此處所說明的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，并不 構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定，在附圖中： 圖1是本發(fā)明中所述的流程示意圖； 圖2是光通量隨正向電流變化關(guān)系； 圖3是光通量與LED節(jié)溫的變化關(guān)系； 圖4是正向電壓隨LED芯片正向電流變化關(guān)系； 圖5是正向電壓隨LED芯片節(jié)溫的變化關(guān)系。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)說明，在此本發(fā)明的示意圖以及說明用來解釋本發(fā) 明，但并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。在閱讀了本發(fā)明說明的方法后，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行改動(dòng)，這些 等價(jià)形式同樣在本權(quán)利要求書所限定的范圍之內(nèi)。
[0015] 以首爾半導(dǎo)體的STW7C2SA這款LED芯片為應(yīng)用實(shí)例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方法進(jìn) 行詳細(xì)說明。本例中LED芯片的8項(xiàng)特性參數(shù)獲取的具體流程如圖1所示。首爾半導(dǎo)體 STW7C2SA這款LED芯片的光通量、工作電壓隨結(jié)溫（η)和正向電流（If)變化的關(guān)系圖如圖 2-圖5所示。
[0016] 根據(jù)首爾半導(dǎo)體的STW7C2SA LED芯片的數(shù)據(jù)手冊(cè)，可以直接獲得LED芯片的額定 工作電流IF、額定工作電壓VF、熱阻R ]s和環(huán)境溫度T a，如表1所示。
[0017] 表 1 :STW7C2SA LED 芯片的參數(shù)
根據(jù)從首爾半導(dǎo)體的STW7C2SA LED芯片的數(shù)據(jù)手冊(cè)中截取得到的圖2和圖3,使用數(shù) 據(jù)抓取軟件，可獲得LED芯片光通量隨結(jié)溫（Tp和正向電流（If)變化關(guān)系數(shù)據(jù)，如表2所 不。
[0018] 根據(jù)從首爾半導(dǎo)體的STW7C2SA LED芯片的數(shù)據(jù)手冊(cè)中截取得到的圖4和圖5,使 用數(shù)據(jù)抓取軟件，可獲得LED芯片工作電壓隨結(jié)溫（TP和正向電流（If)變化關(guān)系數(shù)據(jù)，如 表2所示。
[0019] 表2:從圖2-圖5抓取的數(shù)據(jù)
根據(jù)表1、表2所列數(shù)據(jù)，結(jié)合光通量隨結(jié)溫（T,)和正向電流（If)變化的擬合公式，及 工作電壓隨結(jié)溫（η)和正向電流（If)變化的擬合公式，可擬合得到LED芯片的8項(xiàng)關(guān)鍵特 性參數(shù)，如表3所示。
[0020] 表3 :STW7C2SA LED芯片的8項(xiàng)特性參數(shù)
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種LED芯片特性參數(shù)獲取方法，其特性在于，包括以下步驟： 1) 從特定型號(hào)的LED芯片的產(chǎn)品手冊(cè)中，獲取額定工作電壓、工作電流數(shù)據(jù)及4張?jiān)?型號(hào)LED芯片的工作特性圖表； 2) 使用數(shù)據(jù)讀點(diǎn)軟件，分析4張工作特性圖表，抓取變化曲線上數(shù)據(jù)點(diǎn)的具體數(shù)值； 3) 結(jié)合光通量隨結(jié)溫（Tp和正向電流（If)變化的擬合公式，及工作電壓隨結(jié)溫（Tp 和正向電流（If)變化的擬合公式，進(jìn)行曲線擬合，得到兩個(gè)計(jì)算表達(dá)式； 4) 根據(jù)曲線擬合得到的表達(dá)式，確定LED芯片的8項(xiàng)特性參數(shù)。2. 如權(quán)利要求1所述的LED芯片特性參數(shù)的獲取方法，其特性在于，從該型號(hào)LED芯片 的產(chǎn)品手冊(cè)出發(fā)，提取所需數(shù)據(jù)，并進(jìn)行擬合分析。3. 如權(quán)利要求1所述的LED芯片特性參數(shù)的獲取方法，其特性在于，最終獲得的8項(xiàng)特 性參數(shù)，體現(xiàn)了對(duì)應(yīng)型號(hào)LED芯片的工作電壓及光通量隨結(jié)溫（η)和正向電流（I f)的變化 規(guī)律。
【文檔編號(hào)】G01R31/26GK106033106SQ201510120079
【公開日】2016年10月19日
【申請(qǐng)日】2015年3月18日
【發(fā)明人】王淵, 董孟迪
【申請(qǐng)人】王淵