大功率LED照明系統(tǒng)配光設(shè)計研究.pdf

1、分類號：UDC：學(xué)校代號：11845密級：學(xué)號：2110915027廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)位論文(工學(xué)碩士)大功率LED照明系統(tǒng)配光設(shè)計研究周鎮(zhèn)指導(dǎo)教師姓名、職稱：企業(yè)導(dǎo)師姓名、職稱：專業(yè)或領(lǐng)域名稱：學(xué)生所屬學(xué)院：摘要摘要隨著材料科學(xué)和工藝技術(shù)的進(jìn)步，發(fā)光二極管(LightEmittingDiode。LED)ff勺電光轉(zhuǎn)換效率不斷提高，從原來的不足llm／W發(fā)展到了現(xiàn)在的1001m／W以上，在色度方面也有了很大的改善，已經(jīng)可以實現(xiàn)可見光波段內(nèi)的

2、所有顏色。這些技術(shù)的突破拓展了LED的應(yīng)用領(lǐng)域，使其不僅可以應(yīng)用于傳統(tǒng)的指示燈和顯示等領(lǐng)域，而且可以應(yīng)用于大功率照明領(lǐng)域。使用LED作為照明系統(tǒng)的光源，不僅可以節(jié)省能源、減少污染，而且可以減小系統(tǒng)體積、延長系統(tǒng)使用壽命。由于LED的外形和發(fā)光特性與傳統(tǒng)的光源不同，使得現(xiàn)有的照明系統(tǒng)無法直接應(yīng)用于LED，且無法滿足系統(tǒng)小型化的要求，為提高照明系統(tǒng)的均勻性和光能利用率，需針對LED重新進(jìn)行光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計。本文在研究總結(jié)前人采用的自由曲面光學(xué)

3、元件設(shè)計方法的基礎(chǔ)上，提出了一套自由曲面光學(xué)元件的設(shè)計流程，并利用方程(并不一定局限于微分方程)求解法和網(wǎng)格劃分法實現(xiàn)了均勻圓形光斑和均勻矩形光斑照明以及準(zhǔn)直光束照明的自由曲面光學(xué)元件的設(shè)計。光源出射光入射到自由曲面光學(xué)元件上后，經(jīng)過單次反射或折射，入射到目標(biāo)照明面上形成所需照明。采用Matlab軟件強大的數(shù)值計算功能編程求解，從而將以往主要依靠經(jīng)驗來進(jìn)行的照明系統(tǒng)光學(xué)設(shè)計轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄟ^求解特定的方程來實現(xiàn)，設(shè)計過程無需進(jìn)行反復(fù)優(yōu)化，提高了