商用白光LED灯的特性研究

研究了集成封装的大功率白光LED灯的光色电特性。在相同测试环境条件下。测试并比较了采用铜基板和铝基板封装的3W功率白光LED灯的光电参数,分析发现．随着驱动电流的增加．发光效率降低。并且两种材料基板的发光效率降低程度不同。对配有不同规格散热器NLSD灯,工作4小时内光通量、色坐标以及色温等光色参数进行溺试．并分析光色参数与散热器温良的关系,发现自光LED灯的平衡状态温良随着散热器规格相异而不同。研究结果还发现．不同的热平衡温度对LED灯的光通量衰减影响程度不同。结果表明,对于大功率白光LED灯．使用高热导率的铜基板比铝基板可获得更好的散热效果;湿度是造成大功率白光LED光通量衰减的重要原因;散热器温度的变化对照明用白光LED灯的色坐标和色温影响较小。     

实验室环境温度对LED汽车前照灯光电色性能的影响

为了研究实验室环境温度对LED汽车前照灯光电参数测试的影响,依据GB 25991—2010,在18~28℃范围内,分别对3款LED前照灯的电流、光通量及色温进行实验。实验结果表明:随温度升高电流成正比例关系衰减,光通量成指数关系衰减,色温升高;其中光通量衰减最严重,可以达到25%以上。而国家标准中对前照灯的照度和显色性均做了严格的规定,测试数据的差异对检验结果判定带来很大影响。研究表明,在23±1℃范围内实验,电流、色温的变化不足1%,光通量变化不足3%,减小了温度对光度、颜色及电参数测试结果的影响。因此,建议标准将LED汽车前照灯配光和光色试验室测试环境温度规定为23±1℃。     

单色LED信号灯温度特性研究

本文基于积分球光度测量系统对单色LED信号灯的变温光谱曲线进行了测试。实验结果发现,温度的升高对发光波长及光通量产生显著影响。红,蓝,绿,白LED光谱均出现红移现象,改变量大致为0.13 nm/K,光通量呈指数形式递减,衰减范围在2%~10%内,色温保持稳定。本文从LED的材料及发光机制两方面对波长的偏移及光通量的改变进行了分析。     

实验室环境温度对LED灯丝灯光电色性能的影响研究

为了研究实验室环境温度对LED灯丝灯的影响,参照JJF 1051-2015《小功率LED单管校准规范》中环境条件的要求"环境温度(23±3)℃",对LED灯丝灯的灯电压、光通量、色温3个参数进行测量。当实验室环境温度恒定时,研究了LED灯丝灯在55~85℃范围内参数随温度变化的规律;然后研究了在实验室环境温度20~26℃范围内,温度对LED灯丝灯参数的影响机制。两种实验结果均表明:随温度升高,LED灯丝灯的灯电压下降,光通量衰减,色温升高;与白炽灯相比,LED灯丝灯光通量衰减严重,衰减系数约为0.20%/℃,电压衰减系数约为0.04%/℃。因此,为降低环境温度对LED灯丝灯的影响,建议在实验室测量过程中控制温度在(23±1)℃范围内。若温度变化大于2℃且小于6℃,可用衰减系数进行修正,得到较准确的测量结果。     

PWM调制占空比对混合白光LED光源光色度的影响

脉冲宽度调制(PWM)是LED照明光源智能控制的常用方法,为了准确控制混合白光LED光源的光度和色度,本文研究了基于两种不同色温白光LED的混合光源双通道PWM调制光色度理论模型,推导出混合光源色坐标、相关色温、最大亮度与双通道调制脉冲占空比比值的关系式。采用暖白光(色温3282K)和冷白光(色温12930K)两种白光LED进行混色实验,通过单片机控制脉冲宽度实现占空比可调。结果显示实验测量值与理论计算值吻合很好,证明理论模型的正确性。实验结果同时表明采用双通道PWM调节混合光源的色坐标和色温时,在相关色温4233K~7316K范围内可以保证光源亮度(光通量)输出值不低于最大值的70%。     

发光区域可调的LED条形灯设计

针对普通LED条形灯的功能单一问题,提出一种发光区域可调,亮度和色温可变的LED条形灯。设计以STM32为控制核心,包括磁感应模块、亮度控制模块、色温控制模块。通过滑动磁开关滑块,控制LED条形灯的亮灯位置。通过亮度控制旋钮,实现LED条形灯的亮度调节。通过色温控制旋钮,实现LED条形灯的色温调节。实现了发光区域可变的功能,加强了人与灯的互动,提高了灯具的智能化程度。具有很强的实用价值。     

LED手电筒蓝光危害检测与分析

LED手电筒出射光束亮度大、色温高,蓝光发光成分位于400nm~500nm波段,蓝光辐射危害比较严重。依据国家标准GB/T 20145-2006,在0.2m和1.0m距离下,LED手电筒蓝光危害达到中度危险等级,如无防护措施可能对人眼造成严重伤害。分析发现,LED手电筒蓝光危害与手电筒的聚光性能、出射光束的亮度和色温密切相关。     

LED教室照明灯具对人眼生理特性的影响

LED灯具的照度、亮度、色温、光谱能量分布等光学性能决定了照明环境对人眼生理参数的影响。为了研究教室照明灯具对人眼视觉的影响,通过对25名适龄被试者的人眼视觉功能实验,分析其生理测量值包括像差和调节幅度等。其结果表明:①LED教室照明灯具的光学性能对视觉任务持续时间内的眼部生理特性有一定的影响,可以通过生理参数的变化来量化;②本研究选取桌面照度和光分布曲线作为光学参数。当桌面照度为550 lx,光分布曲线为大出光角时,眼生理特性的变化达到最小值;③与光强相比,眼部生理特性对光空间分布更为敏感。     

LED温度特性的测试

本文介绍了对多种型号LED在不同环境温度条件下色度参数的测试过程。通过分析实验数据,总结了LED输出光通、色温等受环境温度影响的变化规律,并讨论了LED温度测试过程需要注意的问题。     

OLED照明模组的光电衰减特性研究

通常,OLED照明模组是通过简单的将OLED色块串联后并联的方式实现,但是通过对其光电衰减特性的研究发现,这种照明模组容易出现温度不均匀、亮度不均匀和颜色不均匀等问题。这主要是由于各并联OLED模组之间的电流大小不一致所造成。此外,OLED照明模组的温度分布与其光色衰减特性之间是有关联性的,例如温度较高区域的亮度相对较高,且色度也会出现较大的偏移,从而加速了OLED色块的衰减。如果整体温差过大,比如30℃以上,甚至会出现黑斑、击穿、分层、碎裂等不可恢复的影响。     

LED平板灯的亮度色度测试方法对比分析

本文采用点式色度亮度计和CCD影像色度亮度计分别对LED平板灯进行光色性能测试,考察两种测试方法的异同.通过对比两种方法的测试结果发现,点式色度亮度计测试结果的准确性会受到取点不同的影响,而CCD影像色度亮度计的测试可以一次获得成像面上的数百万数据点,测试结果更加完整,测试效率高.     

基于“视觉亮度”的白光LED光色性能研究

从＂视觉亮度＂的角度,研究了脉冲驱动和恒流驱动下白光LED的光色性能。实验结果表明：占空比小于70%时,脉冲驱动LED的光通量比直流驱动的低,但是人眼感觉到的＂视觉亮度＂却相等;占空比大于70%时,脉冲驱动下消耗的功率值低于直流驱动的,光通量却高于直流驱动;高脉冲电流驱动下的白光LED的色坐标向等能白光靠近2.5%~4.6%,光谱三原色的蓝色比值增加约为5%,色温也得到明显的提高,从而增强人眼对白光LED发光亮度的刺激响应。同时,运用视觉脉冲响应函数和人眼视觉惰性的特性对Talbot定律做了简单的修正。并结合人眼的感光特性,很好的解释了脉冲驱动能够提高人眼＂视觉亮度＂的现象。     

白光LED用远程荧光技术

新型的远程荧光技术能有效地改善目前封装技术中存在的出光不均匀、色温漂移、芯片发热导致荧光粉性能衰减等缺点,可广泛应用于COB集成封装、大功率LED和贴片型LED封装,或者直接用于制造照明灯具产品,是白光LED制造技术的又一次创新。将远程荧光技术与大功率LED集成封装技术结合制备白光LED光源,结果表明,LED照明器件的光色一致性高,光效可达到100 lm/W,具有广阔的市场前景。     

光源色温对隧道及道路照明视觉功效影响的研究

根据国外相关研究成果和中间视觉理论,采用自行研制的反应时间测量系统和PR-650光谱扫描仪,分别对同类型不同色温的光源进行了反应时间和光谱能量分布测试。获得了在中间视觉条件下反应时间与背景亮度之间的函数表达式,以及反应时间随背景亮度、视标对比度和视标偏心角改变的变化规律。结果表明,在所研究的背景亮度范围内,用高色温的紧凑型荧光灯照明能缩短反应时间,从而增快对瞬态事件的反应速度;反之,用低色温的紧凑型荧光灯照明则会延长反应时间,导致大脑反应迟钝。本研究成果提供了光源色温影响视觉功效的实验依据,为制定更加科学和合理的隧道及道路照明设计标准打下了基础。     

基于小目标视看距离的隧道照明安全性研究

隧道作为公路交通系统中不可缺少的一部分,由于其半封闭的管状空间特征,内部无法接受到自然光照。因此,为了保证驾驶员的视觉功效与安全性,需要对隧道空间内部进行全天候的人工照明。而以安全性为首要目标、兼顾节能性的隧道照明,需要提供适宜的道路表面亮度、色温等照明指标,从而在合理的照明能耗下使驾驶员达到保障驾驶安全所需的视看距离,即能够在发现障碍物后拥有充足的反应时间以避免交通事故的发生。本文在足尺隧道实验场地中,以小物体90%发现率所对应的视看距离作为最长可视距离评价指标,通过人因实验,探索不同道路表面亮度、色温的照明条件组合对隧道空间内驾驶员视看距离的影响。结果表明,道路表面亮度对最长可视距离影响显著,色温造成的影响则与道路表面亮度、驾驶员年龄等因素有关。     

LED在背光照明中的应用

随着LCD显示技术的不断发展,其对背光光源性能的要求也越来越高。该文首先介绍了几种主要的LCD背光光源,然后针对目前发展较快的新型LED背光光源做了分析。     

高亮度白光LED混色理论及其实验研究

针对LED在智能照明领域的革命性发展趋势,提出了采用不同色温白光LED进行混色并实现色温可调的理论.实验采用低色温(2700～2900K)和高色温(7000～8000K)两种白光LED样品进行串联和并联混色,研究混色后白光LED的光谱、色温、色坐标和显色指数及其随正向电流变化的调光效果；并通过光谱函数拟合理论计算验证混色后光谱、色温和色坐标.结果表明:混色后绝对光谱符合各白光LED绝对光谱的叠加；实验与理论计算光谱均方差基本一致；混色后色坐标符合各高低色温白光LED色坐标连接的直线上,实验与理论计算误差小于0.9％；并联混色比串联混色可调色温范围大,在2700～6000 K以上；串并联混色后都有较好的显色指数,串联混色显色指数均保持在80以上,并联混色显色指数保持在75以上.     

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。     

舰船密闭舱室仿生照明系统设计

照明系统是舰船的重要组成部分,良好的光环境可以改善船员的视觉条件及工作环境。设计了一种用于舰船密闭休息舱室的仿生照明系统,模拟符合人类生物节律的自然光光色变化来提高船员生理和心理的舒适性。利用2000 K低色温LED光源模块和7000 K高色温LED光源模块的混光进行自然光的色温和亮度变化模拟,详细介绍了混色原理和调光方案。系统主要由LED调光灯、照明分控制器以及光环境控制平台组成,具有人机交互界面,方便用户对调光灯的远程手动控制及管理。     

LED照明灯具亮度问题的研究与提高方案

由于在某些场合,LED照明灯具的亮度达不到要求,因此,如何来提高LED照明亮度迫在眉睫。该文通过对LED照明灯具的研究,根据灯具自身的特点,设计出了提高亮度的方案。通过仿真实验来验证对LED照明灯具亮度优化的效果,仿真系统能够使得用户对照明系统中的灯具进行亮度效果的编辑、存储、修改并将方案数据分配给下一层处理单元。实验结果证明,改进后的LED照明灯具,亮度提高明显从而更有效,更合理地利用有限的光能。