1、Research Journal of Applied Sciences, Engineering and Technology 6(1: 89-94, 2013ISSN: 2040-7459; e-ISSN: 2040-7467© Maxwell Scientific Organization, 2013Submitted: October 22, 2012 Accepted: December 14, 2012 Published: June 05, 2013LED照明系統的研究和設計摘要:在這項研究中,光學特性、熱特性、電特性的LED裝置進行了研究。分析光學模型的重要性后,我們

2、建立的模型LED光源使用光學仿真軟件分析建模四個因素和法律的影響,基于射線跟蹤模型的強度分布與制造商。在此基礎上,我們擴大了二次光學設計,即增加LDE 的方法光水平。在比較不同形式的non-imaging光學組件,與實際情況相結合,最后的選擇是與LDE旋轉拋物面反射器組成的系統。此外,反映LDE改變身體的相對位置和空間導致整個系統的正常光強度出現兩個峰值,但他們的原因是不同的。此外,理論分析和計算機模擬相結合的方法來研究LDE陣列照明是利用的分布。LDB數組公式的照明分布推導出平面平行的另外,由計算機模擬驗證和同意。影響因素的定量研究路面照度分布是由以前的研究的基礎上,結合實際的道路照明工程。

3、這些因素是:LDE數組形式,領導的數量,LDE LDE間距,路燈之間的時間間隔。派生的整個道路照明分布公式和相應的曲線給出了基本方法分析實際問題的相關結果LDE照明光學系統設計和研究基礎。這些因素是:LDE數組形式,領導的數量,LDE LDE間距,路燈之間的時間間隔。派生的整個道路照明分布公式和相應的曲線給出了基本方法分析實際問題的相關結果LDE照明光學系統設計和研究基礎。關鍵詞:計算機模擬、LDE陣列、光學仿真軟件,理論分析介紹:他半導體是一個21世紀的焦點和最引人注目的新技術相關領域的多元技術材料、設備結構、光學設計、包裝技術、電源電路、燈、燈光效果和視覺匹配(Tsunemasa et a

4、l .,2004;Murakmai et al .,2000;Uehida et al .,2000;愛德華et al .,1997。他半導體是一個21世紀的焦點和最引人注目的新技術相關領域的多元技術材料、設備結構、光學設計、包裝技術、電源電路、燈、燈光效果和視覺匹配(Tsunemasa et al .,2004;Murakmai et al .,2000;Uehida et al .,2000;愛德華et al .,1997。近年來高亮度LED breakthroughsin新技術,其應用程序繼續擴大,已經進入了特殊照明領域,與一大群世界上主要發達國家的公司投入了人力和物力資源的研究和開發的

5、高亮度LED和制定發展計劃盡快克服技術困難,進入照明領域。(Craford, 2002; Mueller-Mach and Mueller, 2000; Aurélien et al., 2007. 中國超高亮度LED行業也受到各級政府的高度重視和大力支持,很多知名大學、研究機構和企業也大舉投資研究的力量,超高亮度LED的發展,想趕上世界先進水平。用于照明研究國內外還一直致力于光學結構設計:奧地利照明設計公司有14000個白色和混合顏色LED燈開發和燈光效果和視覺匹配的創新和研究整個房間照明,光線水平達到600 700勒克斯,足夠一個普通的辦公室照明,LED交通信號燈,許多城市在瑞典

6、減少熱量大傳統交通燈的需要;美國通用電氣公司,德國的西門子歐司朗公司日亞化學、日本索尼公司也致力于LED照明產品和照明系統的發展。中國也正式啟動了“國家半導體照明工程”,形成了四個LED照明研發區珠江三角洲,長江三角洲,江西和福建、北京和大連等北部地區。為實現了從淺色照明和特殊照明一般照明的擴展,國家投入了大量的資金和人力。LED發光原理和特點發光原理:領導III-V化合物半導體砷化鎵等差距,GaAsP,它的核心是一個PN結。所謂的PN結的p型半導體之間的過渡層和N型半導體。因此,它一般PN結電壓特點,即:正向傳導和反向阻斷和故障特征。此外,在一定條件下,也有一個發光的特點,在這些PN結的半導

7、體材料,如圖1所示,電子從n型物質擴散到P區,而擴散的洞Ptype N-region材料,這種擴散導致的例子PN結形成高度的eV阻止電子和空穴的潛在障礙進一步傳播達到平衡態。當PN結一個正向偏壓電壓時,即、P型材料連接到正極,N型材料然后消極,PN結屏障將減少,N區域的電子注入孔的P區和P區注入N區域,從而產生非平衡狀態。這些注入的電子和空穴在PN 結滿足復合,多余的能量以光的形式釋放,即。,電能為光能(Narendran,2005。LED特征光譜特性:PN結的輻射光的波長取決于材料禁帶如,即:起始電壓隨不同的材料和不同的。當外加電壓超過起始電壓,克服勢壘電場,正向電流的迅速增加,大量的空穴和

8、電子注入復合發光,電流和電壓之間的關系在這個時候可以表示如下(Uehida et al .,2000: 發光亮度發光二極管的正向電流密切相關。一般增強發射亮度的發光二極管的發光管和當前增加線性比例難以飽和;Zn-O摻雜差距紅光發射發光二極管的亮度,很容易實現當前飽和度的增加。差距紅色發光管發光,但濃度的鋅、O摻雜不提高依賴Zn-O這樣發光復合概率很低,少數載流子達到一定值,發光中心發生飽和,差距的黃色和綠色發光二極管,是建立電子替代P,N,等可以非常高的摻雜濃度,因此,為了達到一個非常高的不飽和濃度。LED光學模型:光子LED芯片的有源層內產生一個隨機的方式退出,因此從活躍層發出的光子的軌跡運

9、行后也是隨機的,即,四面八方的光子空間可能會退出。通常幾部分,包括限制層、活性層,襯底,電極,在LED芯片,圖3所示。光源是非常小的,而一個小得多的距離光源和照明表面,它的大小可以忽略,可以作為一個點光源光源。與亮度的余弦公式通過第二章,可以推的點光源輻照垂直面和照明在平面上的投影與光源光強成正比。正常飛機之間的角入射光線和距離的平方成反比的,公式表示為:x LED二次光學設計領導的形狀主要由氣缸和半球形表面的過程中構建實體模型,可用的測量參數少,只有環氧樹脂油缸和半球形表面設置參數。環氧樹脂內的LED芯片,反光碗的形狀和位置不準確測量光強度分布只能依靠估計得到模型空間,然后追蹤射線后,并與實

10、際測量的分布,因此,通過反復修改的參數模擬光強分布逐漸接近測量光強度分布,被認為是好當模擬光強分布和測量光強度分布在可接受的范圍內,然后LED光學設計完成后就可以被可以使用。Tracepro根據光學軟件模擬步驟,第一個模型,從理論模型的前一節的LED照明燈和退出點當光子離開LED芯片表面的隨機分布在芯片的表面和六個面的芯片的不同程度的退出,但芯片外圍反射碗會改變LED芯片的邊緣路徑的即將離任的光子,除了芯片電極底部會吸收光子的一部分,所以我們可以使用多維數據集表示LED芯片,設置立方體的六個面光源,發光點在表面的隨機分布,也就是說,芯片的發光特征六個面的集中定義在一個表面,這樣可以加速光線跟蹤

11、的效率可以足夠準確。平板電腦芯片的三個方面,反射器的碗和模具設置參數:光源的高度的大小,芯片的大小的孔徑角反射器的碗,支架插入深度和鏡頭,模型圖6所示。反射碗張角變化:反射鏡角很大時,直接從芯片發出的光線不變,更少的光折射的光線從反光碗發射氣瓶更多的光,這樣減少了正常的光強度;當反射碗張角很小,直接從芯片發出的光向圓柱形光變得越來越小,折射光線從反光碗變得大,光強度仍較小。圖顯示的光強度分布,傾向的變化引起的光強度的變化,角度但沒有造成大的變化(表1。芯片深度的變化:隨著深度的增加的芯片,反射碗從球面上更遠,直射光的比例越小,也就是說,很大一部分全反射外的光線發生在另一個方向,而不是反射碗從光

12、折射的比例變化,光線折射的鋼瓶是增加,但這樣的整個照明光的比例比小,這樣的最大光強變得逐漸變小。角度的變化,表明芯片的深度有很大影響視角(表2。鏡頭的變化:隨著透鏡半徑的增加,direct-out芯片的比例增加,折射光通過透鏡相同的比例和圓柱形發出的光的比例小,由于半徑的增加,反光碗事件影響的球形小入射角,偏離法律的球面折射角度的增加,光發散。光強分布更均勻,因此光強度逐漸變得更小,視角變得更大(表3。LED陣列照明分布近年來,LED的光電轉換效率持續改善,而不是其他照明產品與領導有很大的可能性。然而,一個超高亮度LED不達到的照度標準,有必要結合多個LED芯片。這種發光的發光表面成分既不均勻

13、面光源,而不是一個點光源,而是一組發光中心的多元化,光線分布曲線,與傳統光源,照明照明附件組成的裝置,其功能是光通量重新分配,以達到合理利用光源的目的。這種發光的發光表面成分既不均勻面光源,而不是一個點光源,而是一組發光中心的多元化,光線分布曲線,與傳統光源,照明照明附件組成的裝置,其功能是光通量重新分配,以達到合理利用光源的目的。光學設計的LED照明系統的主要任務的光通量的計算,合理安排LED的位置,確定LED的的數量,以滿足照明的需要。兩個LED陣列:在這種情況下,在一定程度上的目標表面照度分布、E的照度是領導在這兩個疊加,如果兩個LED間隔是d,然后我們遵循方程:調整大小的d,與照射區域

14、的一個領導,可以均勻的照度分布在更大的區域。這種安排的設計的起點是消除兩個領導各自的輻照區域之間的峰值亮度最小值(Hinterberger和溫斯頓,2006。環形LED陣列排列:在機器視覺的應用系統中,最常見的LED光源是一個環形陣列。處理環半徑,這樣的目標表面上的照度分布E環N領導照度值的疊加:環內的照度分布在中央區域半徑,可以調節,這樣目標表面大約均勻分布,而在(cos(2n / N,罪(2n / N的方向,特別是均勻。由于對稱的安排在這個模型中,我們只需要研究照度分布沿一維方向軸的直徑。優化環的半徑和消除中心的最低照度值。結論重復光學建模后,我們完成射線跟蹤系統性能的分析的基礎上建立的照

15、明光學系統的基本方法。光學設計的模型可以有效改善單一LDE法的光強度照明光學系統,它使用一個旋轉拋物面反射體。射線跟蹤結果表明:插入深度的反射體LDE根據不同的白色,有兩個高峰值的光強度和不同的原因。此外,在這個階段,LDE LDE LDE照明使用更多的陣列形式和數組大小的led燈的間距均勻性和良好的協議與理論計算和計算機模擬。基于上述結果,進一步研究LDE路燈照明照度分布的道路,影響路面照度分布的因素進行分析。參考文獻Aurélien, D., B. Henri and W. Claude, 2007. Optimization of light-diffracting photo

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