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关于热分析论文范文资料 与LED热分析实验系统中光功率测量模块的设计有关论文参考文献

版权:原创标记原创 主题:热分析范文 科目:职称论文 2024-03-03

《LED热分析实验系统中光功率测量模块的设计》:本文关于热分析论文范文,可以做为相关论文参考文献,与写作提纲思路参考。

摘 要:光功率测量是对LED光学和热学性能进行评价与分析的必备环节.为了搭建学生教学使用的LED热分析实验系统,设计了一款LED光功率采集模块.该模块的光学腔能为LED提供散热组件,并可排除光信号被硅PIN光电二极管采集时的光线干扰问题,输出可靠的电流信号,进而被后续的对数放大电路转化为电压信号.该电压信号在STM32F103主控芯片的定时控制下,被A/D转换器处理成数字信号,并实时上传至计算机软件.在采集电压的数据处理中,平滑处理可进一步滤除信号噪声,参照焊点温度的拟合处理可实现采集电压与光功率的对应校准.本模块设计简洁,成本低廉,测量速度快,分辨度良好,非常适合在LED散热相关课程的实验教学中推广使用.

关键词:光功率测量 LED 光电二极管 对数放大电路

中图分类号:TH741 文献标识码:A 文章编號:1672-3791(2018)04(c)-0099-04

Abstract:Optical power measurement is an essential test for the analysis and evaluation of LED optical and thermal performance. In order to set up an experimental system of LED thermal analysis, an optical power measurement module was designed and implemented. In the measurement module, optical city provides heat sink for LED cooling and eliminates light interference in the process of light signal acquisition by Si-PIN photodiode. The output current signal of Si-PIN photodiode can be converted to voltage signal by logarithmic ratio amplification circuit. Under the control of STM32F103 devices, the analog voltage signal can be converted to digital voltage signal through A/D converter and tranitted to computer soft via serial port. In data processing of acquired voltage, appropriate data oothing can remove the noise in signal, the fitting formula based on solder joint temperature by linear regression analysis can be used to calibrate the relationship between acquired voltage and optical power. The optical power measurement module has some advantages such as simple structure, low cost, high measure speed, and higher resolution. Therefore, the measurement module is worth to widely apply in experimental teaching of related courses.

Key Words:Optical power measurement; LED; Photodiode; Logarithmic ratio amplification circuit

大功率LED凭借高光效、长寿命、绿色节能、快速响应、结构紧凑等优点,已被作为新一代节能光源而大力推广到照明、装饰和显示等领域[1-2].在LED的实际应用中,其输出光功率的大小不仅是判断电光转换效率和节能程度的重要指标,而且由于LED对温度十分敏感,在对其进行热阻测量和散热性能分析时,也必须同时测做到光功率随LED温度的变化趋势,以及LED在不同工作状态下热功率(热功率等于电功率与光功率的差值)的具体数值[3].因此,光功率是LED产品在研发、制造及质检等环节中用于性能评价的基本参数之一.

在LED的实际生产与性能研究中,光功率可通过积分球设备准确测做到,但积分球并不能同步测量LED的热学数据.若光功率与热学数据在不同设备中分别测做到,势必会造成光、电、热参数在测量条件上不能保持一致,而这种不一致也将导致在热学分析时产生较大的误差.此外,积分球设备缺少控温装置,会使LED在点亮初期出现快速的温度攀升,而积分球的测量速度较慢,并不能准确采集某一时刻的真实光功率数值.再者,积分球设备属于精密检测仪器,售价较高,需专人操作,不适合学生实验教学使用.

为了搭建一套适合学生教学的LED热分析实验系统,本文选用STM32F103作为主控芯片(MCU),并基于对数放大电路设计一款带光学腔的LED光功率采集模块,使其能够快速采集LED的光信号,并通过必要的数据处理,获得LED不同工作状态下的光功率数值.

1 LED及其光功率测量原理

光功率测量模块的应用对象为CREE公司生产的XLamp 7090XR-E型LED灯珠,它能适应200~750mA大范围的电流变化,只需调节LED的驱动电流IF,就可以输出一系列变化分明且稳定的光功率PL.

热分析论文参考资料:

结论:LED热分析实验系统中光功率测量模块的设计为适合不知如何写热分析方面的相关专业大学硕士和本科毕业论文以及关于热分析论文开题报告范文和相关职称论文写作参考文献资料下载。

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