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LED光源照明与信号技术的应用研究
| 论文题名： | LED光源照明与信号技术的应用研究 |
| 关键词： | 光源模型;照明;信号技术;光学设计;汽车车灯;通量计算;光强空间分布;白炽灯;信号光源;设计方法;光强均匀分布;迭加模型;光效率;光器件;点光源;发光二极管;阵列分布;应用举例;应用价值;响应时间 |
| 摘要： | 本文对发光二极管LED(Light Emitting Diode)应用于汽车车灯的计算和设计进行了探讨和研究。LED汽车车灯的设计对LED车灯的普及和真正意义上的实现起到了至关重要的作用。 白炽灯作为主流光源，已经延续了一个世纪左右。白炽灯的缺点日益显露，光效率低、能耗高、寿命短和不易控制等缺陷使人们不得不寻找一种新型光源代替传统的白炽灯光源。LED是一种半导体光器件，它的发展也经历了一个较长的时期，但是长期以来，这种发光器件并没有作为一种真正的光源应用于各种领域，仅仅作为普通的指示光源使用，主要是因为LED的亮度低，不能满足照明和户外信号光源的使用要求。随着LED技术的不断发展，发光强度和光效率都有了明显的提高，为LED在照明及信号光源中的使用奠定了基础。再加上LED寿命长、能耗低、低热量和响应时间短的特点，研制一种新型LED光源代替传统白炽灯光源具有很大的实际意义。 本文的主要工作集中在以下几个方面： 1、光源模型研究。LED光源模型是LED应用的关键，目前常用的方法是处理成光强呈空间均匀分布的点光源。实际上LED光源在空间上呈光强渐变分布，将其粗略的估计为光强均匀分布的点光源误差是很大的。本文采用光源迭加方法来实现光强渐变，计算效率高且误差小、实用。 2、二次光学设计。目前LED的最大问题在于它的集光性很难解决，发散式的光源导致它几乎无法照亮夜间10米以外的地面，冷光色也使它对于户外的雨雾雪天穿透性急剧下降。因此非常需要对LED车灯进行二次光学设计，以提高其实际应用价值。本文对较常见的二次光学设计方法进行了讨论，如阵列分布和二次聚光等，给出了计算方法。 3、光源迭加模型的程序实现。本文提出的光源迭加模型，涉及的数据较多，计算公式较烦琐，如果全部采用手工计算，工作效率低，而且易出错。本文用MATLAB对LED光强空间分布进行模拟，在VB环境下进行光通量计算，在LightTools环境下生成光源模型，方便快捷。 4、应用举例。根据本文提出的光源模型和二次光学设计方法，对车灯厂老款063制动灯进行改进，并对该厂正在研发的LED后雾灯提出了设计建议。LED汽车车灯的设计非常复杂，本文的研究只是进行了一些有益的探索，为今后深入研究LED的应用奠定了基础，本文最后提出了进一步研究的设想。 |
| 作者： | 陈琼 |
| 专业： | CAD/CAPP/CAM及集成技术 |
| 导师： | 刘红 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江工业大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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