大话LED阵列.PDFVIP

欢迎交流、指正 mayertank@ 大话LED阵列 LED要求在照明区域内具有一定的均匀光通量和照度，所以需要采用阵列形式，加大其发光亮度 和发光面积，改善光照的均匀性。本文对各种阵列的特点，分析适合此阵列的灯具，为LED灯具设计 提供精确的参考依据。 1. LED 阵列照度的计算 照度(Luminosity)指物体被照亮的程度，采用单位面积所接受的光通量来表示，表示单位为勒[克 斯](Lux) ，即lm/m2 2 。 1 勒[克斯]等于 1 流[明]( lm)的光通量均匀分布于 1 m 面积上的光照度。 LED 阵列的照度是多个单个LED 照度的线性叠加。因此只分析单个LED 照度。--怎么证明线性叠加 的结果就是阵列后的照度？若成弧形的阵列（球泡的半球形发光等）肯定不适用。事实在测光通量 时单个LED的光通量的叠加并不等于整个灯泡的光通量，即使是在无透光外壳的平面陈列情况下。 通常LED所照射的目标距离比LED本身大的多，此时将LED 发光管简化为一个有一定空间光强分布的 点光源。点光源的特点是能以4π立体角向周围空间发出相同发光强度的光辐射。假设面元dS 接受 LED点光源S的光照，设点光源S至面元dS的距离为r，并且点光源发出的元光束的光轴与面元的法线N 之间的夹角为θ，则面元上的照度为： LED 的光强分布不是一个理想的余弦分布，该分布可以表示为： I (θ )= I cosm θ 0 当LED 照射到 与其光轴方向垂直的平面时，在该平面上的光照度分布为： 实际上点光源逐点计算适用于水平面、垂直面、倾斜面上的照度计算，其计算结果只是最小照度值。 A 立体角：球面面积与半径平方的比值。即：Ω= 2 r 2．LED 阵列中LED间距的分析 由于LED 是一种非相干光源，因此两个LED 对平面上某一区域的光照度为其单个的叠加（多个LED 同 理叠加），则有（式中d 为两个LED 之间的距离）DMAX=0.0218M 结论LED间距最大21.8MM—这个应该分不同灯具来讲，至少分室内与室外。LED间距对不舒适眩光的 克服起很大的作用，室内光源排列较室外密些。 非相干光源即证明光照度可叠加推算？中心照度么？组成阵列后那个点才是中心呢？所以LED的光 照度只有在有效距离内、聚光的情况下多个光源集中在一个点才能叠加。不然在面上各点总有损耗、 总有不同色温、总有角度偏差等。 3．LED 阵列分布主要研究的是LED 阵列分布方式，根据阵列分布方式不同，可以分为面排列方式和 立体排列方式。 面排列方式又分为平面排列与曲面排列。平面排列配光就是将多颗LED以均匀布置，轴线方向的夹角 为零，安装在平面的基板上，形成具有一定面积的面发光光源。其特点是：光照面积小-实际不是发 光面积小而应该说发光的立体角度小了、光输出集中、发光均匀-发光均匀的话就更不能说光照度可 以叠加了，因为一个面上得出的光照度与一个点光源的中心照度成线性比但绝不是点光源个数的乘 积、光照度高。根据使用的功能要求，具体所形成的发光面形状包含矩形、圆形、椭圆等；曲面排 列主要包括柱面排列、球面排列、不规则排列等。立体排列方式主要包括球体和柱体。 4． 阵列分布在平面与曲面上的比较 对于以上分析的两种阵列，所用LED 及数目均相同，但是根据仿真结果我们可以看出，在照度大小、 照射区域等方面存在很大的区别。代表平面的矩形分布的阵列中心照度比较大，达到了40Lux，但是 其照射区域比较小，20Lux内仅有约0.75m的范围内，而代表曲面的内半圆柱表面分布的阵列中心照 度比较小，仅为3.3Lux，但照射区域比较大，最大照度值一半的区域在一方向上达到了7m。 平面分布阵列可以应用于模块照明、照相制版、化妆镜灯、聚光(投光)灯等；曲面分