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题名基于LED反光杯系统的优化研究
被引量：2
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作者
吴铭扬
张巧芬
王桂棠
吴黎明
邓耀华
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机构
广东工业大学机电工程学院
广工大数控装备协同创新研究院沧科智能科技有限公司
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出处
《应用光学》
CAS
北大核心
2024年第2期329-336,共8页
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基金
国家自然科学青年基金(61705045)
佛山市2021年高校教师特色创新研究项目(2021DZXX15)。
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文摘
在照明系统设计中,接收面的均匀照明以及光能的充分利用一直是光源设计急需解决的问题。目前在LED光源设计领域中,通常采用斯派罗法则分析和微分方程计算的方式进行照明效果优化,这些方式的优化层面较单一,周期长且误差较大。为了加强LED光源系统优化效率,同步提高光源系统的光照均匀度和能量利用率,论文提出了基于光照均匀度评价函数、能量利用率评价函数和综合性评价函数的优化设计算法。运用数值分析方法对单光源系统的反光杯第二面圆锥常数K与曲率半径R进行优化调整,实现整个反光杯光源系统的光照均匀度和能量利用率的同步优化。研究结果表明:利用该文算法优化后的系统比未优化的光源系统光照均匀度提高了14.2%,能量利用率提高了16.75%,与理想值的接近度提升了14.42%,验证了优化方法的可行性。在此基础上,论文进一步研究多光源系统阵列间距对系统光照均匀度和能量利用率的影响,得出光源阵列系统的最优阵列间距,在此间距下的光照均匀度与理想值的接近度为44.84%,能量利用率为88.84%,最终实现了光照均匀度和能量利用率均较好的矩形阵列光源系统。
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关键词
LED光源
反光杯
照明均匀度
能量利用率
综合评价函数
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Keywords
LED light source
reflective cup
lighting uniformity
energy utilization
comprehensive evaluation function
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分类号
TN202
[电子电信—物理电子学]
TM923.34
[电气工程—电力电子与电力传动]
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题名基于自由曲面反光杯的LED阵列系统优化设计
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作者
吴铭扬
张巧芬
王桂棠
吴黎明
邓耀华
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机构
广东工业大学机电工程学院
广工大数控装备协同创新研究院沧科智能科技有限公司
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出处
《应用光学》
CAS
北大核心
2024年第6期1115-1124,共10页
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基金
国家自然科学青年基金(61705045)
2023年佛山市促进高校科技成果服务产业发展扶持项目(2023DZXX02)。
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文摘
针对当前机器视觉检测中存在目标面照明均匀度较低与能量利用率不足问题,本文首次提出运用LED自由曲面反光杯取代普通二极管进行阵列排布,并优化出最优间距,实现对目标面中心照度的补偿,减少大角度光源的损耗,提升在光源阵列系统中的照明均匀度与能量利用率。首先从理论上分析在自由曲面反光杯光源阵列中,光源之间最优间距分别与半光强角和目标面距离之间的关系,然后计算出自由曲面反光杯阵列分别为矩形,环形,三角形时的最优间距,同时运用普通二极管进行相应阵列实验对比分析。实验结果表明:在3种阵列形式下自由曲面反光杯阵列光源系统的能量利用率高于70%,照明均匀度高于89%,与普通二极管阵列相比,能量利用率至少提升了58.6%,照明均匀度至少提升了12.8%。其中,自由曲面矩形阵列光源整体光源照度最高,能量利用率最佳为74.2%,与普通二极管阵列相比提升了61.9%;自由曲面环形阵列光源照明均匀度最好,照明均匀度最佳为94.1%,与传统二极管阵列相比提升了15%。最终实验结果得出,采用LED自由曲面反光杯光源进行阵列组合,可使整体光源效果得到显著提升。
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关键词
自由曲面反光杯
斯派罗法则
阵列组合
照明均匀度
能量利用率
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Keywords
free-surface reflective cup
Sparrow's law
array combination
illumination uniformity
energy utilization rate
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分类号
TN202
[电子电信—物理电子学]
TM923.34
[电气工程—电力电子与电力传动]
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