LED照明系统均匀性设计:一种新型反射器优化方法

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"LED照明系统的光照均匀性设计.pdf" 本文详细探讨了大功率LED照明系统在光照均匀性设计方面的挑战和解决方案。随着LED发光强度的不断提升,单颗LED作为光源的照明系统已经能够满足多种环境的照明需求。作者吴仍茂、屠大维、黄志华和赵其杰来自上海大学机电工程与自动化学院,他们利用非成像反射器的设计原理,针对单颗LED光源的照明系统进行了深入研究。 光照均匀性是评价照明系统性能的关键指标之一,尤其对于需要精确控制光线分布的应用场景(如工厂车间、手术室或展览馆)尤为重要。文章提出了一个创新的设计方法,旨在确保目标平面上特定区域的照度值保持恒定。这种方法基于目标平面的照度分布函数构建微分方程,通过对该方程的求解,可以得到反射器表面形状的数学描述。 接下来,设计者利用所得到的函数构建照明系统的物理模型,并运用Advanced System for Application and Photometry(ASAP)软件进行光线追踪模拟。ASAP是一款强大的光学仿真工具,能够精确预测照明系统在实际应用中的性能,包括光照分布、均匀性和效率等参数。通过ASAP的模拟结果,设计者可以评估系统的光照均匀性,并进一步优化反射器的表面形状,以适应数控加工的要求。 关键词涵盖了应用光学、LED照明、照明均匀性和反射器设计,强调了这些元素在提高照明系统性能中的重要性。文章归属的分类号0432.2,表明这是一篇关于光学应用的学术论文,文献标识码A则表示这是一项原创性的研究成果。 该研究不仅为大功率LED照明系统提供了光照均匀性的设计理论,还为实际工程应用提供了实用的计算方法和优化工具,对提升LED照明设备的性能和质量具有重要的指导意义。通过这样的设计,可以实现更高效、更均匀的照明效果,同时降低能源消耗,符合现代绿色照明的发展趋势。