【摘 要】
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目前最理想的照明光源就是LED,LED照明在人们生活中应用的场景越来越多。但是由于LED照明技术还不成熟,仅靠单颗LED无法满足环境需要的光照强度和均匀性,这时可以采用LED发光阵列作为光源进行照明。由于LED自身特有的发光特性,LED阵列很难实现均匀照明,光照区域不均匀时会产生眩光或阴影,这种现象会对人眼产生刺激,容易引起视觉疲劳,对人们日常的工作和生活产生不良影响。所以本文主要对LED发光阵列
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目前最理想的照明光源就是LED,LED照明在人们生活中应用的场景越来越多。但是由于LED照明技术还不成熟,仅靠单颗LED无法满足环境需要的光照强度和均匀性,这时可以采用LED发光阵列作为光源进行照明。由于LED自身特有的发光特性,LED阵列很难实现均匀照明,光照区域不均匀时会产生眩光或阴影,这种现象会对人眼产生刺激,容易引起视觉疲劳,对人们日常的工作和生活产生不良影响。所以本文主要对LED发光阵列的均匀性进行研究,主要研究内容如下:为了研究光照接收面的均匀性与LED阵列发光面之间的关系,这里以光照接收面与发光面边长的比值建立二者关系。本文首先,通过光学仿真软件Tracepro对LED进行建模,利用斯派罗法则求得两颗LED之间的最大平坦距离,通过仿真验证了斯派罗法则在均匀照明方面的可靠性。在斯派罗法则下,对2×2 LED阵列进行仿真,得到了不同大小光照接收面的均匀性,即不同边长比时的均匀性;调整LED与辐照面之间的高度,发光面大小发生变化,但是当光照接收面与发光面边长比相同时均匀性一致;当高度一定时,为了实现大面积的照明,对4×4、6×6、8×8、10×10 LED阵列进行仿真,得到了各个阵列的均匀照明区域;当LED间距确定时,增大或减小LED与辐照面之间的高度,都会使照明区域的均匀性下降;研究了发光强度对照明区域均匀性的影响,发现调整发光强度不影响照明区域的均匀性。为了验证仿真结论的准确性,本文通过采用STM32单片机、BH1750FVI光照传感器等硬件搭建LED照明实验平台。以4、16颗LED组成的发光阵列为例,验证了LED发光阵列均匀照明仿真结论的可靠性。分析了可能造成LED发光阵列不均匀性的原因,并提出相应减小LED发光阵列不均匀性的措施。
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