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基于节能的需要以及人们对照明质量要求的不断提高,半导体照明光源以其高效节能、长寿命、色彩丰富和环保等特点受到了人们的广泛关注。本文对发光二极管LED阵列应用于照明的计算和设计进行了探讨和研究。LED照明的设计对LED照明的普及和真正实现绿色照明起到了至关重要的作用。
文中结合软件和照明算法提出的对LED阵列照明进行计算机仿真设计的思路,是一种事前估计,在照明器制造出以前就可以分析其光学特性是否符合照明标准,减少了人力和物力的消耗,缩短了设计和制造周期,提高了经济效益。
论文首先论述了LED照明发展概况、LED光源的特性、驱动电路的设计,对LED光源在照明中的应用作了深入探讨。接着对LED照明设计中的相关计算,主要是对照度计算和光通量计算的方法进行了总结和编程计算,根据叠加原理推出了两个IED光源在平面上产生照度的公式,根据相同的原理进一步推出多个LED光源产生照度的计算方法,据此对基础阵列进行照度分布仿真并进行分析。
对LED基础阵列应用于照明的设计进行了探讨的基础上,进一步研究了LED阵列呈矩形、圆形、内外半圆柱面及部分球面等特殊排列的分布,根据不同排列分布得出不同LED阵列照度分布仿真图像,根据图像对不同LED阵列进行分析,总结比较各种阵列的特点,分析出适合此阵列的灯具。
最后实际设计LED矩形分布阵列,采用恒流驱动电路驱动,对实际照度分布进行测试,通过与仿真分布进行比较,证实仿真数据偏差较小,能真实反映实际LED灯具的照射效果。另外,论文以LED路灯和台灯为例研究了LED阵列仿真在实际设计LED灯具中的应用,给出了分析此类实际问题的一个基本方法,相关成果可为LED照明光学系统的设计和研究提供依据。