Információ - Electromagnetica SA
Hőmérsékletmérés érintés nélküli módszerrel (elektromos)
A digitális multiméterek nagysebességű mintavétellel és nagy pontosságú, gyors impulzusú áramforrásokkal történő kombinálásával a több LED-es áramkörök csatlakozási hőmérséklete mérhető. Az eredmények lehetővé teszik a hőellenállás kiszámítását az említett körülmények között. Az EIA/JEDEC Elektronikai Ipartestület, a JESD51-1 leírja az "Elektromos vizsgálati módszert", a csatlakozási hőmérséklet mérési technikáját, amely a dióda tesztelésére szolgáló közvetlen feszültségmérésen alapul. Ez a módszer két áramszintet használ: mérőáramot, alacsony szintű áramot és nagy értékű fűtőáramot. A mérőáram szintje elég magas a dióda vezetési állapotának biztosításához, de elég alacsony ahhoz, hogy ne eredményezzen jelentős, általában néhány tíz milliamperes automatikus fűtést. A LED-eknél a fűtési áramot általában az üzemi árammal - vagy több száz milliamperrel vagy amperrel - választják.
Példa elágazási hőmérséklet mérő áramkörre egy külön tápegységgel és csatlakoztatott mérőműszerekkel ellátott világítótestben. A tesztelt eszköz több LED-del ellátott soros áramkörrel rendelkezik, amelyek mindegyike radiátorra van felszerelve a hő eltávolítására. Ebben a példában a tömbben lévő LED-hez mérjük a csatlakozási hőmérsékletet, és kiszámítjuk a csomópont hőellenállását (Rθ).
A vizsgálati módszerben a közvetlen feszültség (Vf) hőmérséklet-változását először úgy határozzuk meg, hogy a LED-nek ellátjuk a mérőáramot és a hőmérséklet változását. A kapott pontokat grafikusan ábrázolják, és a kapcsolatot egyetlen meredekségtényezővé redukálják, az úgynevezett K tényezőt:K = ΔVf/ΔT
Egyetlen LED-eknél a K 1-3 mV/° C tartományban van. Ennek a tényezőnek a felhasználásával kiszámítható a LED-csatlakozás hőmérsékletének változása a Vf feszültség megfelelő változásának mérésével és K-val osztással:ΔT = ΔVf/K
Az elektromos vizsgálati módszer dinamikus technikát határoz meg a csatlakozási hőmérséklet (Tj) mérésére nagy áramú fűtési körülmények között. A LED-et egy ideig magas fűtési áram táplálja, majd gyorsan átkapcsol az alacsony mérőáramra. A Vf-t közvetlenül az alacsony áramra való áttérés után mérik, és összehasonlítják a fűtési áram bekapcsolása előtt mért Vf-feszültséggel. A fenti egyenlet felhasználásával ΔT-t kapunk, és hozzáadjuk a LED ismert esetének (Tcase) hőmérsékletéhez, hogy megkapjuk a tényleges csatlakozási hőmérsékletet:Tj = Tcase + ΔVf/K
Bár a vizsgálati módszer meglehetősen egyszerű, a LED-es világítási áramkörökben való megvalósítás mind az impulzusforrás, mind a mérőműszerek szempontjából jelentős kihívásokat jelent. Az impulzusforrásnak gyors és pontos, nagy intenzitású impulzusokat kell szolgáltatnia a kábeleket tartalmazó áramkörben, majd gyorsan vissza kell térnie alacsony áramszintre, hogy lehetővé tegye a csatlakozási polarizációs feszültségek mérését. 10A-ig terjedő impulzusáramok és több száz voltos megfelelőségi feszültségek tipikus értékek. Ami a kis áramokat illeti, három-öt nagyságrenddel alacsonyabbak ezeknél a szinteknél. Hasonlóképpen, a mérőműszernek gyorsan be kell szereznie a feszültségértékeket, általában 200 V-ig, hogy minden egyes utazásnál pontosan mérhesse a millivoltokat több tíz mikroszekundumban.
Ezeket a követelményeket testreszabott adatmérési és adatgyűjtő rendszerek teljesítik, és az impulzusforrásokat erre a típusú tesztre szánják. Ennek a speciális berendezésnek a jellemzői nem felelnek meg a legtöbb mérőeszköznek, amelyet általában ilyen típusú mérésekhez használnak.