采用紫外LED光源的珂罗版晒版系统设计

珂罗版作为一种传统照相印刷方式,其晒版工艺受日照条件的极大影响。本文根据辐射传递方法,计算了日光和LED光源被珂罗版感光胶所吸收的有效辐照度。设计了一套采用紫外LED光源、包含上下两个光源箱的珂罗版晒版系统,仿真了中间操作面的辐照度均匀度,制作了实物,并进行了测试。结果表明,晒版系统操作面上的辐照度>200 W·m^(-2),均匀度>0.9,印版印制的字画复制品达到要求。     

用于固化的高光密度紫外LED大功率光源设计

针对高速柔印机对紫外LED光源的需求,设计大功率、高光密度、窄光斑的紫外固化固体光源。采用385 nm的正装垂直结构紫外LED芯片,设计并制作电路板,封装制作出1并9串和6并9串2种尺寸的COB样品,利用1并9串样品进行了近场光学测试。根据近场测试所得光源参数,进行6倍阵列获得与6并9串COB样品大小相同的光源近场光学参数,在光学设计软件Light Tools上建模优化,得到一款3D透镜结构模型,在10 cm处的紫外能量密度模拟数值为6 W/cm2。按3D结构模型制作一款硅胶透镜,在10 cm处的紫外能量密度实测值为6.08 W/cm~2。     

用于固化的高光密度紫外LED大功率光源的设计

针对高速柔印机对紫外LED光源的需求,设计大功率、高光密度、窄光斑的紫外固化固体光源。采用385 nm的正装垂直结构紫外LED芯片,进行芯片阵列排布,封装制作出9串1并和9串6并的两种尺寸COB样品,利用近场光学测试了小尺寸样品9串1并,获得了光源数据。利用LightTools软件进行6倍光源阵列得到了与大尺寸9串6并样品一致的近场光学光源数据,运用LightTools光学设计软件建模优化,获得了一款3 D透镜结构模型,在10cm处的紫外能量密度的模拟数值为6 W/cm~2。按3D结构模型开模制作出一款硅胶透镜,在10 cm处的紫外能量密度的实测值为6.08 W/cm~2。     

LED光源参数的微机自动检测

本文介绍微型计算机自动控制技术及光电转换技术在LED光源参数的自动检测中的应用。利用微型计算机接口技术、光电转换技术,由微机控制步进电机,步进电机带动单色仪,在可见光(380~780nm)范围内逐点扫描得到对应于各波长位置的相对光强度分布值。然后通过比较法确定待测LED光源相对光谱能量分布,根据色度学原理及CIE关于色度计算方面的有关推荐文件由微机计算出光通量、光效、色坐标,从而计算出LED光源参数,实现对LED光源的色温、显色指数、色坐标等光参数的微机自动检测,解决了人们利用手工测量很难实现对LED光源的色温、显色指数、色座标等光参数的有效检测的难题。     

LED灯在植物补光领域的效用探究

该文旨在通过实验探究在我国东南沿海的温室种植环境下利用LED和荧光灯对种植植物进行补光的效用对比。荧光灯选用专门研制的植物生长用荧光灯,其辐射光谱峰值为405.9nm、437.3nm、547.5nm、612.9nm和659.4nm,而LED光源为自行组装的LED光源,采用了单颗功率为1W的LED,按照红蓝光发光颗粒数比为5∶1比例混合。实验另设有空白对照组,即没有选择任何补光设备。借由植物的生长状况来评价两种光源在植物补光领域的效用。实验结果显示植物补光照明对植物生长有促进植株干重增长15%～20%的效果,其中荧光灯补光的番茄叶绿素含量最高,LED次之,而自然光组较差。另外,展示了LED补光的节能效果和改进潜力能体现植物补光应用的乐观前景。     

照明应用

LED阵列式紫外固化光源光学系统设计;远红外线辐射在高大空间采暖系统中的应用;负离子空气净化灯对室内空气中甲醛的治理作用;AOI检测系统光照不均的校正方法研;紫外辐射生物效应……     

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。     

黄疸光疗仪LED光源光学参数的动态可调研究

为进一步增强新生儿黄疸光疗仪LED光源降解胆红素的效果,设计了一种能够实现多通道控制的黄疸光疗仪LED驱动电路,对四种不同峰值波长的单色LED灯进行独立脉宽调制调光(PWM调光),达到光照度可调、光谱可调的目的。提出以MAX16823驱动芯片及NE555定时器为核心元件组成的脉宽调制LED驱动电路,并分析了PWM调光的优势,通过Multisim10对该驱动电路进行仿真确保方案的可行性,再制作电路板驱动新生儿黄疸光疗仪LED光源,在距离光源中心55 cm处测量不同占空比下光照度和光谱变化。实验结果表明四种不同峰值波长的单色LED光照度调节范围分别为0~35 lx、0~61 lx、0~215 lx、0~337 lx,且在四种峰值波长单色LED同时发光的情况下,峰值波长变化范围在20 nm左右,半高宽变化范围在50 nm左右。     

利用紫外 LED 光源测量 SO2气体浓度

采用LED作为探测光源,可以进一步降低SO2检测设备的成本,增加其使用寿命。以中心波长为300 nm的紫外LED为光源,基于SO2的吸收光谱特性,建立了光学吸收参量与SO2浓度之间的理论模型。试验表明,采用新的数据处理方法进行SO2气体浓度评价,可以显著降低光源及探测器电子噪声对测量结果的影响,当信噪比等于2时其检测限可达0.2μL/L,通过长时间的浓度测量验证了该检测方法的稳定性及精确性。     

三基色白光LED光谱优化及颜色评价体系分析

随着人们对光品质的要求越来越高以及新光源的出现,光源的颜色评价体系也在不断发展,新的颜色评价体系CQS(Color Quality Scale)显示了一定的优越性。本文采用理论计算,固定相关色温为3000K,通过调配三基色白光LED光谱参数来分析CQS和CRI两种颜色评价体系的差别及寻求光视效能LER和CQS的最佳平衡。结果表明在评价白光LED光源时,CQS比CRI具有优越性。当三基色峰值波长分别为464nm、540nm和611nm,半高宽分别为20nm、30nm和20nm,Qa达到80,LER最大为396lm/W,优化后的峰值波长和半高宽的变化对CQS的影响很大,为保证LED光源的颜色稳定性,三基色峰值波长的漂移和半高宽的展宽应小于5nm。     

COB LED器件封装工艺优化研究及应用

为提升板上多芯片集成封装(Chip on Board,COB)LED器件的光品质和可靠性,解决目前封装环节的技术痛点,研究了COB器件的光电热耦合效应,分析了COB封装过程中各个工艺细节。提出了芯片横纵双向交叉排布、荧光粉分层近场涂覆、荧光胶分层固化方式等优化方法,对采用常规工艺和优化后工艺封装的COB器件的光谱、光电参数、空间颜色均匀性、胶面温度、结温等分别进行了对比测试。结果表明,通过优化芯片排布、使用荧光粉分层近场涂覆技术、改善荧光胶固化方式等手段,可以在保证性价比优势的基础上,实现COB LED光源出光效率、光色一致性、可靠性的同步提升。     

LED环形光源研制

根据大型精密电子设备对高可靠性光源的要求,研制了LED环形光源,光源选用主波长在625nm的红色LED作为发光元件,在设计方面,对LED采用降额使用,并且对LED和光源都进行了加速老化,保证了光源的可靠性。环形光源额定功率仅为2.0W左右,约为传统CCFL光源的20%,在电源电压发生波动±5%波动时,发光强度的变化小于±5%。     

宽色域白光LED广告灯箱光源的光谱设计

广告灯箱海报的颜色鲜艳生动程度不仅受印刷技术和成本的限制,还受照明光源的影响:照射光源的色域面积在一定范围内上越大,被照射物体颜色看起来越鲜艳,并越受人喜欢。本文在一款白光LED广告灯的基础上通过叠加单色光使其光源色域面积增大。通过数值计算得到所需叠加的单色光波长范围在500～550 nm和620～680 nm。在此基础上,我们制作了叠加520 nm灯珠和叠加680 nm灯珠的LED广告灯箱,并通过视觉实验检测其视觉效果。结果表明叠加680 nm单色光后的广告灯箱上广告海报颜色看起来更鲜艳生动。     

白光LED照明荧光增白剂失效及色度测量方法

白光LED照明环境中几乎不包含420 nm以下的紫外光谱成分,因此纸张、纺织品等材质中荧光增白剂无法被紫外辐射激发,荧光增白功能失效。通过实验,探究了白光LED照明环境下荧光增白剂失效的机理,给出了色度与白度参数的测量方法。结果表明,对于色度与白度测量仪器,需要屏蔽掉仪器内部照明光源中420 nm以下的紫外光谱成分,例如使用白光LED或采用420 nm紫外滤光片配合氙灯照明,即可得到白光LED照明条件下样品的色度值与白度值。随着白光LED的普及,建议制造业减少室内用品的荧光增白剂的添加,也建议室内用品的色度评价标准逐步采用国际照明委员会发布的白光LED标准照明体。     

基于DIALux软件的室内照明LED灯具利用系数研究

随着经济水平的不断发展,室内照明设计中逐渐使用LED光源,但由于目前缺少LED灯具利用系数的相关数据,在设计过程中,对采用LED光源的房间进行照度计算具有很大困难。文章首先介绍了DIALux软件和LED光源的发展现状,并以DIALux软件的计算结果为依据,利用平均照度计算公式计算不同室形指数、不同反射比条件下LED灯具利用系数,以此得到了室内照明LED灯具利用系数表。     

大功率LED的二次光学设计研究

研究大功率LED光源模型中将LED看作朗伯光源的条件。对蓝光LED、白光单芯片LED、白光双芯片LED和白光三芯片LED进行测试,分析不同的芯片排列对LED光强分布的影响。结果发现单颗芯片封装的LED的光强分布并不是理想的朗伯分布。研究LED光源中影响配光曲线的因素。建立朗伯光源模型,得出LED光通最在朗伯模型中的计算方法。将光通矗在朗伯模型下的计算值与实测值进行比较,得出模型中光通量与实际情况下的差别。通过LED的配光曲线分析LED透镜对蓝光和白光光源的光强分布影响。     

燃煤电厂使用LED光源的技术经济性分析

针对燃煤电厂较为复杂、恶劣的工作环境,基于LED光源自身的特点,分析了LED光源的适用性。在不同的计算模型下,对LED光源用于燃煤电厂的经济性进行了分析,并和以荧光灯为代表的传统光源方案进行了对比。分析结果证明,LED光源作为一种节能、高效的照明技术,具有广阔的发展前景。     

可见波段LED光谱标准灯的研制

在光辐射测量领域由于缺少在380～450 nm波段光谱功率足够大的标准光源,使得该波段的测量不确定度明显高于其余可见光波段,不能满足高精度测量的需求。基于LED多光谱匹配技术,研制了一种宽波段LED光源,将白光LED的光谱拓展至整个可见光波段。该方法为标准光源的研制提供了一条新的技术路线。实验结果表明,6种LED芯片与特制荧光粉所匹配的宽光谱LED具有良好的重复性和稳定性,光通量的重复性优于0.3%,色温的重复性为3 K,与白炽标准灯相当;用所研制的宽光谱LED作为标准灯标定红、绿、蓝、白LED的总光通量和色品坐标与白炽标准灯的偏差在不确定度范围之内。     

(Sr,Ca)AlSiN_3:Eu~(2+)荧光粉的常压合成及其LED封装性能研究

通过常压合成工艺成功制备了一系列高亮度的(Sr,Ca)AlSiN_3:Eu~(2+) 氮化物荧光粉,比较了常压合成和高压合成工艺对荧光粉晶体结构、光谱特性和晶体形貌的影响。荧光光谱分析表明,常压合成工艺制备的(Sr,Ca)AlSiN_3:Eu~(2+)荧光材料表现出优异的荧光强度,其发射波长位于615 nm~640 nm的红光范围,实现了一定范围内的光谱调控。X射线衍射结果表明,该氮化物红色荧光材料具有正交晶系的CaAlSiN_3晶体结构,且产物中不存在杂质相。峰值波长位于615 nm和625 nm的样品能够作为光谱中的有效红色组成部分用以制备高显色性的白光LED光源。通过LED封装的优化实验,所获得的白光LED光源具有86.8 lm/W的流明效率,并具有良好的显色指数(Ra=85)。进而,通过改变氮化物红粉的组成和比例能够制备具有不同色温(4 000 K~6 000 K)的白光LED光源。     

LED产品在书库照明改造中的应用及其节能效果

用系统效能/灯具效能计算节能率的方法,计算并比较了高效荧光灯、直管型LED光源、LED线形灯、LED平面灯替换书库照明常用传统光源灯具的节能效果,从节能角度分析了书库照明改造应用LED的可行性,提出现阶段书库照明光源灯具选择建议,为既有图书馆建筑绿色照明改造提供了参考。