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如何對led路燈進行光源設計分析及配光方案實施

更新時間:2019-05-09訪問量:37

  LED路燈的配光方案在道路照明要求的基礎上進行,同時要考慮控制眩光和考慮環境系數。對道路照明來說,光效和配光曲線是兩個重要參數,目前LED路燈配光的方案主要有以下三種形式。

  1、LED路燈的一次配光

  在功率型LED制造過程中,封裝時采用透鏡工藝可提高光效率、減少光輸出損失、改變光輸出特性,LED的封裝透鏡工藝與大功率的LED路燈照明一次配光有一定的關系。通過良好的封裝透鏡的設計,LED可以獲得較好的光輸出特性。

  采用雙頭透鏡封裝的LED配光,可以將單粒LED的光強輸出曲線改造成“蝙蝠翼”形,以便進一步實現整個路燈整體光強輸出曲線的“蝙蝠翼”形配光。雙頭透鏡一次配光結構和配光曲線如圖3(a)和圖3(b)所示,該透鏡的設計成為其一次配光核心。

  2、LED路燈的二次配光

  對LED路燈中的大功率LED采用透鏡或反光器進一步改變輸出光特性,即為LED路燈的二次配光。

  LED路燈的二次配光主要有以下情況:

  采用全反射透鏡的LED二次配光。光由相對光密介質射向相對光疏介質,當入射角大于臨界角時可發生全反射,利用這一原理設計軸對稱全反射透鏡。

  例如,使得光束角改變為±30°范圍內,有利于進一步的配光設計。全反射透鏡如圖4所示。

  采用自由曲面透鏡的LED二次配光。該設計中,采用了XY軸方向上非對稱長方形配光的自由曲面光學元件。例如,在X軸上產生±60°的均勻分布的配光,滿足道路的長度方向的照明要求,在Y軸上產生±30°均勻分布的配光,得到具有矩形光照效果的LED“蝙蝠翼”形配光。自由曲面設計中通過包括有微分方程法、多參數優化法、多表面同時設計法和剪切法來獲得光源光線分布與照明目標面光線分布匹配。自由曲面透鏡如圖5所示。

  采用外置透鏡和反光器的LED二次配光。選擇合適的透鏡和拋物面的反光器,使出射光線滿足一定的要求。外置透鏡和反光器結合如圖6所示。

  3、LED路燈的三次配光

  LED路燈的三次配光是在大功率LED一、二次配光完成的基礎上,通過對多個LED(單元模組)疊加和空間排列實現,以滿足道路照明平均亮度、平均照度和均勻度的要求。

  綜上所述,led路燈想要照明效果好,需要經過專業的人員進行光源的配光,少了任何一步,led路燈的效果都會大打折扣!


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