LED与传统光源光效比较分析-LED用于普通照明市场的前景

本文从实验测量及软件模拟的角度来分析比较各种传统明光源包括白炽灯、节能灯、高压钠灯、金卤灯和发光二极管LED的光效高低,并阐述了影响这些光源光效提高的理论及技术限制。并通过比较传统光源与LED的光效及未来发展趋势,来分析LED用于未来普通照明市场的前景。

钱塘江隧道中间段LED照明系统评估研究

基于LED光源的优点,钱江隧道拟在其中间段采用LED照明,并将四款灯具(A、B、C、D)于现场试挂,评选出最好的LED隧道灯。在4308小时评估周期中,定时测量并记录路面测试网格的照度值。分析发现B灯具的照度衰减量最大,为4.6%;C灯具的照度衰减量最小,为1.9%。在评估过程中采用另一种照度计进行比较测试,以评价测量过程数据的稳定性。方差分析法(ANVOA)分析对比测量数据的结果表明照明环境、灯具光谱、测量人员等会影响照度的结果,且灯具A、D比灯具B、C的测量稳定性好。

面向人居空间智能照明系统的用户激励研究

智能照明是照明行业主要发展方向,对于改善照明健康舒适性、增强照明环境适配性、节能减排提升能源效率方面具有重要意义。目前智能照明系统尚处发展初期,国内外主要通过产业补贴与政策引导等方式促进产业发展,这些措施时间周期长、成本较高且对消费者人因因素重视不够。行为经济学研究发现,人的消费决策是可以通过心理与行为调节来影响。本文旨在研究行为与心理角度的调控手段对人居空间中智能照明系统的用户激励作用。基于行为经济学理论,一种基于经济回报、社群影响与精神激励三个维度的用户激励模型被提出,并通过实证研究进行验证与相关性分析,经过回归得到激励效用模型。结果显示,行为经济学激励可以有效提升用户对智能照明系统购置意愿12.7%。本文为行为经济学与智能照明的交叉研究提供新的视角。

面向客舱照明—储能系统中铅酸蓄电池的全生命周期主动维护技术

铅酸蓄电池(lead acid battery,LAB)作为一项成熟、廉价且安全的储能技术虽然有被锂电池替代的趋势,但是其作为大功率照明系统的备电保有量仍然较大。另一方面商用写字楼和车船、飞机等需要电池作为电源的照明场合,考虑到锂电池潜在的起火等安全风险问题,因此仍然将LAB作为“绿色照明”、“智能照明”的实施手段广泛应用。照明系统中的储能设备呈现长期“充电—自放电—充电”循环状态的特点,LAB照明储能系统的不可逆硫化问题严重制约了照明系统的稳定和安全运行。本文所提出的全生命周期主动维护技术利用硫化的电容性质确定硫化LAB的谐振频率作为诊断依据;使用谐振频率下的电流脉冲在2 h内取得了平均23%的内阻下降。进一步地,基于全生命周期理论评估了所提出主动维护技术可以在一年内为一套500 kW的LAB照明储能系统节省3.228吨的等效铅泄漏。本文所提出的全生命周期主动维护技术为高效、经济和绿色的客舱照明—储能系统发展提供了重要的技术支撑,为LAB产业的可持续发展提供了新的思路。

国外利用LED光源解决照明问题经验和启示

现在世界上有超过四分之一的人口生活中缺乏电力供应,这些人大部分生活在发展中国家。国外现在出现新的趋势,就是用白光LED光源配合太阳能发电技术来改善这些偏远落后地区人民的照明条件。本文分析了国外的相关成功经验,并希望以此对我国有所启示。

基于单色与全光谱照明的高光谱成像系统及图像融合

高光谱成像是一种同时采集目标物体空间与光谱信息的实用技术。由于照明条件与采集方法的限制,高光谱成像技术采集的图像通常低于全波段照明下的全色图像的空间分辨率。本文提出了一种主动式照明的高光谱成像方式,通过产生共光路的单色光和全光谱白光进行目标物体的照明,采集共配的高光谱图像与全色图像,通过图像融合的方式提升高光谱系统的空间分辨率。针对系统采集的高光谱图像与全色图像,提出提升小波自适应梯度加权图像融合的方法,提升了空间分辨率,同时,相比于传统Mallat小波融合方法节省50%的计算时间,具有工程应用意义。提出的高光谱成像系统能够用于实验室常规目标物体的照明与成像,并给出了一种图像融合的思路以弥补高光谱图像低空间分辨率的缺陷,有助于提升后续特征提取和图像分类等分析过程的准确度。

一种基于库克变换器的LED照明系统的电路设计

文中介绍了一种基于库克(uk)变换器的LED照明系统电路部分的设计。通过合理的安排LED阵列提高了照明的可靠性,再通过耦合变换器中的电感实现了低输入、输出纹波,并使结构更加紧凑。

驾驶舱照明可用性综合评估方法及应用

驾驶舱复杂外部光环境易对飞行员造成视觉疲劳、行为、生理及情绪等不利影响。通过自动调光照明系统提高驾驶舒适性,保证飞行安全是提高驾驶舱人机工效水平的重要手段。本文提出一种典型外部光环境下驾驶舱照明系统的可用性综合评估方法。从有效性、效率、满意度三个维度对四种器件参数设置方案进行评估,采用层次分析法对显示器、指示灯、导光板、泛光灯四种自动调光器件重要性权重进行计算,得到驾驶舱可用性综合评分。本文提出的方法可以实现对驾驶舱自动调光照明系统的可用性定量评价,为飞机驾驶舱可用性系统优化设计提供依据。

高亮度发光二极管及其在照明领域中的应用

介绍了高亮度发光二极管 (LED)的研究现状 ,分析了LED作为照明光源的特点 ,并对LED在照明领域中的应用进行了展望。

不同光源的人体视觉及非视觉生物效应的探讨

本文从明视觉、暗视觉及非视觉的三条光谱灵敏曲线出发,讨论不同视觉状态下,光源光谱对人体的作用。通过测量各种常见光源的光谱,计算暗明比s/p值和生物节律影响因子acv值,对光环境进行评价。另外,选取一天中自然光在各整点时刻的分布状态,计算acv值,比较人工光源和自然光源的差异,从而得到色温对s/p值和acv值的影响,为高效、健康的光源选择提供依据。

使用超级电容的太阳能路灯系统的仿真研究

太阳光照变化影响到太阳能路灯系统中蓄电池充电条件,弱光下光伏电池的最大功率点跟踪控制算法难以匹配蓄电池的充电要求。本文使用超级电容减小光照变化对充电条件的影响,通过推导升压变换器的最大升压比,着重分析了在弱光照情况下蓄电池的充电控制策略,并提出超级电容容量的计算方法。系统设计在保证光伏电池获得最大功率跟踪的同时,也满足蓄电池的充电要求。本文建立simulink/matlab仿真模型验证设计方法的有效性。

基于折反射组合结构的混合光照明灯具的设计

混合光照明灯具是自然光照明系统中的一个终端配光装置,具有合理配光的混合光照明灯具能够保证混合光照明的稳定性和舒适性。基于混合光照明灯具的研究目前仍处于起步阶段,本文提出了一种基于反射器/透镜结构的混合光照明灯具的设计,可以实现对LED光和自然光的调制。其中针对LED光源采用了多椭球面反射器实现了"蝙蝠翼"形配光,针对自然光导光管采用自由曲面透镜对自然光进行配光调制,最终实现了LED光和自然光相近的配光结果。实验结果表明,当LED光与自然光混合比例发生变化时,目标面上可以维持比较稳定的照度分布。

照明的非视觉生物效应及其实践意义

2002年,人眼第三类感光细胞的发现,其对人体生理节律及生物效应的影响,使得人们重新审视和思考照明质量的定义。本文从介绍第三类感光细胞出发,定义照明的生物效应C/P值,计算并比较传统光源及LED的S/P值与C/P值,讨论照明的非视觉生物效应对照明质量评估和LED实际应用的意义。

基于路面亮度系数表的路灯配光优化及透镜设计

本文参照了国际照明委员会CIE所颁布的路面亮度系数表,以C2路面为例讨论并设计了一种路灯的配光分布,同时满足较高的照度均匀度和路面亮度均匀度的要求,并获得了较高的能量效率Q(Lav/Eav)。基于此优化配光,采用笛卡尔椭球阵列设计了自由曲面透镜,在Dialux中验证了该透镜的配光性能,实现了UO=0.6,UL=0.7,UE=0.68,Q=0.088的照明效果,与预期结果基本一致。

室内照明自然采光的模糊控制

自然采光是建筑节能照明的重要方面,合理利用自然光,在节能基础上保证室内光环境的舒适度成为目前研究热点之一。但是自然光具有随机性、多变性、易干扰性,其应用与控制较为复杂。本文尝试将模糊控制策略应用于自然光照明领域,模糊控制不依赖模型,并具有较强的抗干扰性,对于多因素变量下的模型不确定情况有很好的控制效果。另外,本文根据人体工效学思想确定模糊规则,使遮光百叶的控制更接近人对自然光的判断,更符合人们生活习惯。

基于LED光源的牙周炎光动力治疗的研究

LED具有价格低廉、结构简单、便携性强等优点,可以替代传统激光器作为光动力疗法的光源应用于医学领域。本文通过实验研究了LED光源用于体外牙周炎光动力疗法的可行性。研究以亚甲基蓝为光敏剂,对普雷沃细菌进行不同程度的光照处理,通过测量光照后细菌的存活率来检测LED装置的杀菌效率。实验结果表明,以LED替代激光器进行牙周炎光动力治疗,具有良好的杀菌率,在牙周炎治疗中具有可行性。

光源的光效实验研究

光效是电光源节能性能的关键参数。本文从实验的角度,通过计算得到白炽灯、节能灯、高压钠灯和金卤灯的光谱能量分布图,并计算得到这四种灯的可见波段能量所占总能量的比例,从而理论上证明了白炽灯光效低,而高压钠灯和金卤灯的光效较高。

基于视觉功能法的中间视觉光度学模型及其在道路照明中的应用

本文介绍了中间视觉光度学的研究中所使用的视觉功能法,分析了几种常见的视觉功能法基础上的中间视觉光度学模型及其在道路照明中的应用。

LED隧道照明均匀度研究

论述了采用反射式二次配光设计的LED隧道灯在公路隧道照明应用中较易出现"斑马效应"这一现象,对问题产生的原因进行了分析。详细介绍了在同等路面照度均匀度和较高路面照度均匀度的条件下,LED隧道灯与高压钠灯的照度数据对比计算及实际照明效果表现。通过结合工程案例进行试验,采用数值计算方法(CIE法)对路面照度及均匀度指标进行了测试和计算,试验结果表明,白光是LED隧道照明极易形成光斑的重要原因,采用LED隧道灯进行隧道照明设计时,均匀度设计指标应提高至U_0>0.9,反射式配光的LED隧道灯具应采用大角度配光(50%Imax光束角大于100度),尽量扩大有效光斑范围。

基于DALI协议的色温可调节LED照明控制器

本文结合DALI协议的技术规范与LED便于调光的特点,设计了一套可调节光源色温的照明控制器。该控制器可同时分别控制红绿蓝与白光LED的输出功率,从而匹配出满足目标色温的光输出。同时通过反馈模块的实时监控和反馈调节,保证输出光的色温在光源长时间使用时也能保持不变。