照明LED的陣列研究與仿真
面排列方式又分為平面排列與曲面排列。平面排列配光就是將多顆LED以均勻布置,軸線方向的夾角為零,安裝在平面的基板上,形成具有一定面積的面發(fā)光光源。其特點(diǎn)是:光照面積小、光輸出集中、發(fā)光均勻、光照度高。根據(jù)使用的功能要求,具體所形成的發(fā)光面形狀包含矩形、圓形、橢圓等;曲面排列主要包括柱面排列、球面排列、不規(guī)則排列等。本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/169445.htm
立體排列方式主要包括球體和柱體。
本文鑒于篇幅,只分析平面排列中的矩形與曲面排列中的內(nèi)半圓柱面排列,立體排列其實(shí)是曲面排列的特例(不只分析底面光照,而是各個(gè)面的光照),不再作具體分析。
3.1矩形平面的仿真結(jié)果及分析
圖2為7×17矩形陣列仿真結(jié)果。本次仿真取陣列距離照射面為6米(根據(jù)具體燈具應(yīng)變換仿真距離)。
從圖2的仿真結(jié)果,我們可以看出,7×17矩形陣列的中心最大照度約為40Lux,在過(guò)最大照度的一半即20Lux的區(qū)域?yàn)榫嘀行募s0.75m的范圍內(nèi)。通過(guò)以上數(shù)據(jù)可知,矩形陣列的照射范圍比較集中,此類陣列分布的燈具適用于照射面較小且比較集中的照射領(lǐng)域。
3.2內(nèi)半圓柱表面的仿真結(jié)果及分析
圖3為7×17內(nèi)半圓柱陣列仿真結(jié)果。同上,本次仿真取陣列距離照射面為6米。
從圖3的仿真結(jié)果,我們可以看出,7×17內(nèi)半圓柱陣列的中心最大照度約為3.3Lux,在過(guò)最大照度的一半即1.65Lux的區(qū)域x軸為距中心約7m的范圍內(nèi),y軸為距中心0.8m的范圍內(nèi)。通過(guò)以上數(shù)據(jù)可知,內(nèi)半圓柱陣列的照射范圍分布成長(zhǎng)條狀,此類陣列分布的燈具適用于一方向上照射區(qū)域較大且與其垂直方向上照射區(qū)域較小的照射領(lǐng)域。
3.3陣列分布在平面與曲面上的比較
對(duì)于以上分析的兩種陣列,所用LED及數(shù)目均相同,但是根據(jù)仿真結(jié)果我們可以看出,在照度大小、照射區(qū)域等方面存在很大的區(qū)別。代表平面的矩形分布的陣列中心照度比較大,達(dá)到了40Lux,但是其照射區(qū)域比較小,20Lux內(nèi)僅有約0.75m的范圍內(nèi),而代表曲面的內(nèi)半圓柱表面分布的陣列中心照度比較小,僅為3.3Lux,但照射區(qū)域比較大,最大照度值一半的區(qū)域在一方向上達(dá)到了 7m。
比較仿真結(jié)果可以得出,平面分布陣列的光照面積小、光輸出集中、發(fā)光均勻、光照度高,可以應(yīng)用于模塊照明、照相制版、化妝鏡燈、聚光(投光)燈等;曲面分布陣列照射面積較大,具有發(fā)散的照明效果,可獲得特殊的裝飾照明效果,適用于廣場(chǎng)燈、路燈等。
4. 結(jié)語(yǔ)
總之,針對(duì)LED照明燈具中LED陣列的照度計(jì)算和分布問(wèn)題,文章著重就LED陣列在具體設(shè)計(jì)、分布上作了仿真及較為詳細(xì)的分析,對(duì)于設(shè)計(jì)出更完美的LED燈具具有一定的參考價(jià)值??梢韵嘈?,隨著LED技術(shù)的不斷發(fā)展以及LED照明燈具設(shè)計(jì)制造的不斷完善,更新更好的技術(shù)方案及產(chǎn)品將會(huì)層出不窮。
評(píng)論