基于LED阵列光源的太阳模拟器

针对目前LED太阳模拟器辐照度低、光谱匹配性差等不足,提出一种由LED阵列光源,菲涅尔透镜、光学积分器、准直物镜组成的LED太阳模拟器。首先根据多光谱拟合理论,在400~1 100nm优选15种不同波段的LED光源,计算出光源所需功率,实现太阳光谱的精确匹配。其次优化设计了菲涅尔透镜、光学积分器以及准直物镜,校正了太阳模拟器的像差,提高了太阳模拟器的能量利用效率以及辐照均匀性,并利用LightTools软件对所设计的光学系统进行仿真分析。最后搭建了光学系统实验装置,测试结果表明:100mm×100mm内的辐照度达到1 376.3 W/m^2;拟合的太阳光谱匹配度达到AM1.5条件中的A级,辐照不均匀度为±1.73%,辐照不稳定度为±0.82%,综合性能指标达到太阳模拟器中的3A级水平。

适用于LED阵列光源的新型双层TIR透镜设计

针对贴片LED阵列光源,文中提出了一种新型双层全内反射透镜结构,并利用Light Tools-Solid Works桥对其进行设计与优化,光斑的芯片成像与黄斑问题得到了解决。透镜最大外径为40 mm,透镜总高为12 mm,实现了照明系统的紧凑小型化,实际的软件模拟和测量结果表明,透镜匹配3×3阵列的贴片3030LED光源后,光学效率高达85%以上,光斑均匀,无明显黄斑现象。此款透镜被用于实际射灯灯具中。

可见光通信中白光LED阵列光源的光功率分布研究

本研究提出了一种在考虑室内反射光影响条件下白光LED阵列光源的辐射模型,并对光辐射功率分布进行软件仿真,仿真结果表明室内一次反射脉冲和二次反射脉冲对光功率分布的影响是很大的。继而在考虑反射光的情况下,通过计算和仿真,给出了白光LED阵列的内部LED灯的分布和阵列之间的最佳位置分布。

基于单片机植物组培专用LED光源的设计

为解决植物组培对光环境的需求,依据组培苗对光的选择性吸收,突破传统的点、线光源局限,采用模块化阵列式设计理念,研制出由14R、6B、4W、1UV 1W LED组成5*5基元模块,再由若干个单元模块组成"LED阵列平面光源",其发射光谱与植物的选择性吸收光谱相匹配;采用涂覆低温红外高辐射材料的铝基顶齿散热器和轴流风扇结合的方式,降低大功率LED结温;本光源能够对光质、光强、光周期和工作方式进行动态调节。可专业用于组培育苗,并在光照培养箱、温室种植及植物工厂等方面进行科学研究和推广应用。

基于显微光学成像的微细纤维测量识别系统光源优化研究

显微光学成像的纤维识别系统的照明光源,对成像质量有很大影响。由于单个LED光源发光功率有限,且在照射面的光分布不均,导致系统采集到的微纳米级纤维(单丝平均直径15~40μm)图像模糊,影响测量与识别结果的准确性。根据LED的光学特性,对系统的照明光源进行优化设计,设计了3种不同的LED平面光源阵列,并根据LED阵列光源在照射面上的照度表达式,仿真模拟给出LED阵列的照度分布,并以实验进行验证,对系统实际检测的图像进行图像识别处理和图像参数峰值信噪比评价,给出优化结果。研究结果表明,优化后的LED平面光源阵列有效地解决了照度不均导致的微细纤维图像模糊识别不清的问题,优化后得到的纤维样品图像边缘清晰,有效提高了系统检测纤维样品的图像质量,为微细纤维测量识别与研究提供了新的途径。

点对点可见光通信系统的光源优化布局研究

点对点可见光通信系统能够支持低能耗、高速率、大容量的数据交互业务。实际应用过程中,光源的选择与布局是关键研究技术之一。为进一步提高系统的通信性能,研究LED构成不同排列方式的阵列光源布局,提出了一种环形-角补偿的阵列光源布局。结果表明,这种光源布局方式能够有效增强接收端的光照度、接收功率及信噪比,并且提升接收端的信号质量,从而有益于点对点高速可见光通信系统的实现与推广。

BP2808的LED照明灯具电源应用设计技术

本文从技术和市场经济的角度对BP2808用于LED照明灯具电源设计技术进行了分析,详细论述BP2808用于非隔离灯具电源设计的方案、工作原理和关键技术。

基于BP2808的LED照明灯具电源应用设计技术

从技术和市场经济的角度对BP2808用于LED照明灯具电源设计技术进行分析,详细论述BP2808用于非隔离灯具电源设计的方案、工作原理和关键技术。

医用LED阵列光源介导的无创光疗治疗方案模拟

目的:仿真模拟无创光疗所用的发光二极管(LED)阵列光源在不同距离下的光斑特征,为临床无创光疗治疗方案的制定提供参考。方法:使用Comsol软件中射线追踪模块进行模拟不同功率和阵列的LED光源在不同距离下的光斑特征,进行拟合曲线分析,以实际LED光斑测定进行模型验证,并以小鼠背部伤口模型验证治疗方案的可行性。结果:在2×2 LED光源阵列下,随着与光源垂直距离的增加,有效区域和治疗区域的面积逐渐增大,区域内功率密度值逐渐降低,均匀性逐渐升高,呈线性或二项式相关。与实际LED光斑对比后改进模型,设计由18颗LED组成的光源阵列,治疗区域显示出较好的均匀性与功率密度值。以模拟的光学参数对小鼠伤口进行光照治疗,可以促进伤口愈合。结论:建立的医用LED阵列光源光斑特征模拟可为临床无创光疗方案的制定提供参考,并根据临床病情需求,选择合适的LED功率和阵列分布,也可为医用LED阵列光源的研发提供依据。

基于LED阵列的彩色视觉检测光源色度特性研究

彩色视觉成像是基于色度学理论的三刺激值法,而光源的色度学特性是彩色成像的关键因素,因此本文以色度学理论为基础,计算并分析了用于彩色视觉检测的LED阵列光源的色度学特性,并通过于标准D65光源进行对比,研究了LED阵列光源的相关色温调节原理、范围,以及白场平衡时的色度坐标、相关色温等.LED阵列光源具有相当宽泛的相关色温调节范围,可调制出的颜色丰富,色彩的表现能力更强,色彩饱和度更高,白场平衡R:G:B=254:237:90时的色度坐标、相关色温甚至比人工D65光源更加接近于白场的标准色度,其颜色复现能力达到视觉允许的较优颜色复现效果.因此LED阵列光源的色度学特性更加适用于彩色视觉检测.

运动式太阳模拟器LED阵列光源及其准直光学系统设计

运动式太阳模拟器是编码式太阳敏感器在装星阶段用于现场测试的一种重要设备,为敏感器测试提供模拟的太阳光信号和太阳光矢量信号。论述了运动式太阳模拟器的结构组成与工作原理,着重对其LED阵列光源和准直光学系统进行研究与设计。通过功率计算确定了LED数量,依据Sparrow判据分析了LED间距对辐照均匀性的影响,确定了阵列间距。基于边缘光线原理,建立了圆柱面镜的数学模型,设计了准直光学系统,借助LightTools软件进行仿真。实验结果表明:设计的运动式太阳模拟器在工作距离为50 mm处的辐照范围为10 mm×50 mm,最低辐照度为393 W·m^-2,在-13°、0°、38°三种光线入射角下的辐照不均匀度均优于±7.3%,出射张角为0.78°,满足编码式太阳敏感器装星后现场测试的要求。

光伏发电系统输出特性模拟试验装置的设计与验证

本文设计了一种用于光伏发电系统输出特性研究的模拟试验装置,以达到提升研发效率,降低试验成本的目的。该装置由LED阵列光源、伏安特性检测模块、环境参数检测模块以及数据处理模块构成。其中,LED阵列光源可通过控制不同支路的开关组合和顺序实现光照强度、角度以及均匀度的调节,从而达到模拟太阳光源的效果。为了证明其科学性和有效性,本文基于该装置成功模拟了一天内从早到晚不同时刻的太阳光照变化,并分析研究了太阳能电池阵列在不同光照强度和电池温度下的输出特性,实验现象与文献论述基本一致。由此可见,本文所述试验装置基本满足开展光伏系统输出特性研究的功能要求,并且能够有效提升研发效率,降低项目成本。