激光光源汽车前照灯自由曲面反射器设计EI北大核心CSCD

文中针对激光前照灯的光学结构设计困难和能量利用率低的问题,以球面最优传输理论为基础,提出了一种新的自由曲面反射器设计方法。该方法基于支撑曲面的结构,针对扩展光源进行了优化,有效抑制了目标照明区外的照度,实现了清晰的明暗截止线。文中根据GB 25991—2010标准,设计了适用于激光前照灯(含近光灯和远光灯)的自由曲面反射器,并使用扩展朗伯光源进行模拟仿真。仿真结果表明,配光屏幕上各测试点和测试区域的照度均符合法规要求,反射面连续光滑,能量利用率分别为96.96%和97.80%。通过实现高能量利用率的结构,减少了汽车前照灯的功耗,利于汽车前照灯的散热设计,延长了激光光源使用寿命,并为设备的生产加工带来便利。     

基于大功率LED的汽车多椭球前照灯设计

传统光源卤素灯泡用于前照灯照明,在节能和寿命上存在不足.研究了使用半导体LED光源和多椭球面反射镜的前照灯设计方法.基于前照灯近光配光标准和LED光源特点,建立了LED前照灯的设计模型,包括LED光源模拟单元、反射器设计单元、透镜设计单元和光路追迹算法.提出三维多椭球面作为反射镜的方法,实现了LED光源多椭球面前照灯的照明计算机仿真.分析了实验结果,并指出LED前照灯的优势和未来大功率LED汽车前照灯发展的关键技术.     

汽车前照灯自动变光技术

阐述汽车前照灯在会车时进行远光/近光自动变换的设计思路,以及会车时自动变光距离可调的控制电路设计,控制系统还包括能根据环境亮度自动开启近光或远光灯的前照灯自动开灯/延时关灯的电路设计.该项技术具有支持手动/自动变光2种模式、设计简单可靠、性能稳定、施工方便和成本较低等特点,适合于汽车照明灯光系统的改造.     

自由曲面LED汽车前照灯光学透镜设计方法

由于LED配光特性不同于传统光源,为了将LED 应用于汽车照明中需对LED 进行二次光学设计。文中根据LED 汽车前照灯的配光特性,提出了一种自由曲面LED 汽车前照灯光学透镜的设计方法。首先由能量守恒原理,在接收屏上的坐标和透镜自由曲面上的坐标之间建立能量的一一对应关系,基于非成像光学理论,采用照度优化设计法,运用数值计算求解出光学透镜曲面各个点坐标的坐标值,并使用三维模型软件制作出透镜光学模型。通过蒙特卡洛模拟法来追迹光线仿真,最后的配光效果完全满足《汽车用LED前照灯》（GB25991-2010）标准,系统的光学效率得到显著提高,可达到91%。     

面向大功率LED集成光源的反射器设计方法

分析了传统光学设计方法中将LED光源近似为理想点光源的设计方法的局限性,基于非成像光学中的边缘光线理论,提出了一种面向大功率LED集成光源的均匀照明反射器的光学设计方法,在集成光源与接收面上点的照度之间建立了一种能量对应关系,得到了可以在照明面上实现均匀照度分布的反射器光学模型,最后运用光学仿真软件进行了仿真,并与点光...     

一种LED路灯透镜的二次光学设计与研究

LED的二次光学元件设计对LED路灯的配光及光学输出效率至关重要。文章针对大功率LED在路灯上的应用,基于选定的LED进行了一种用于LED路灯的自由曲面二次光学透镜的设计,并采用光学软件进行仿真。结果表明,采用非对称自由曲面二次光学元件可以实现LED路灯的矩形配光,采用这种LED模组组成的路灯便于结构设计、电源安装,不同功率的LED路灯只需要增加不同数量的LED模组即可。此种设计可以在很大程度上提高LED路灯的效率,提高路面照明的均匀度。     

背光模组LED侧照明微棱镜膜的研究

在液晶显示器背光模组LED侧照明中,为了减小近光源处明暗相间非混光区对导光板有效均匀照明面积的影响,对导光板入光面处微结构进行研究。设计了一种具有阵列棱镜结构的微棱镜膜,在不改变LED与入光面距离以及相邻LED间距的前提下,将其贴附于导光板的入光面处。试验结果表明:当棱镜顶角为105°时,入射光线的出射角度最大,微棱镜膜的散光作用可以将非混光区的宽度由原来4mm减缩至2mm。有效地增加了近光源处混光区域的面积,对于LED侧照明式背光模组入光面微结构的设计有一定的指导意义。     

汽车前照灯设计原理的研究

汽车前照灯主要是提供司机驾驶时前方的路面照明,保障行车的安全,它是汽车的重要组成部分。汽车前照灯在结构上一般有光源、反射器、配光镜三部分。分别从这三部分的原理、国内外研究进展、相关的法规和配光检测、前照灯的分类等方面展开论述,分析了几种新颖的LED前照灯设计,总结了前照灯设计的一般步骤,介绍了当前热门的自适应前照灯系统（AFS）。     

LED路灯的光学系统研究与设计

随着大功率LED光源和照明技术的发展,LED已经广泛的应用于照明领域,这也给灯具的配光设计带来了新的挑战.本文从LED光源应用于道路照明的实际要求出发,对LED路灯的光学系统和灯具的配光要求进行了研究,设计出了一种混合型反射罩光学结构,同时调整每列光源的偏转角度,并通过光学仿真软件进行了仿真,从而达到路灯照叫所要求的均匀矩形配光.     

视标投影仪照明系统研究

传统的照明系统应用于视标投影仪,具有光源温度高、功率大、投影亮度低、光线不均匀等缺点,针对这些缺点,根据几何光学成像原理,通过几种不同照明方案的比较和分析,设计了一种新型的照明系统,并使用高亮度LED发光模组作为系统的光源,这种照明系统发热量小、功耗低、照度高,光线均匀.     

单端反激式LED开关电源变压器的设计

随着LED照明向普通照明领域进军,作为LED电源重要组成部分的高频电压器,体积小、功耗低、电磁辐射小、工作频率高,成为其主要的性能指标。针对此目的,对LED开关电源反激变压器的设计进行研究,结合实际采用面积乘积法设计一款单端反激式高频变压器,运用变压器电感电流断续的工作模式使得变压器的体积大大减小,同时在很大程度上也减小了变压器的电磁干扰辐射。通过3 W LED电源的制作测试实验对设计方案进行验证,结果证明了设计方案的可行性,达到了预期的效果。     

Thermal design and simulation of automotive headlamps using white LEDs

With an urgent need for energy conservation and pollution reduction, the trend of replacing traditional incandescent or fluorescent lamps with high-power LEDs is growing more and more popular. In this research, high power white LED chips are used in automotive headlamp low beam system design. Several different cooling devices are designed for headlamp cooling, the heat dissipation performances are simulated and analysed both by the finite volume method (FVM) in FloEFD and experimental measurements. The simulation and experimental results show that nature convection cooling is not an effective method for LED headlamp cooling. Heat sink combined with heat pipes technology can greatly improve the heat dissipation performance. When the liquid filled ratio is 10%, heat pipes with evaporator length 30 mm, adiabatic section length 40 mm and condenser length 50 mm have the best cooling performance. Cooling device with heat pipes placed dispersedly makes the junction temperature lower than cooling device with heat pipes isometric placed in the same plane. The liquid filled ratio of heat pipes can influence the equivalent heat transfer coefficient significantly, and the optimal filling rate is 30% in our study.     

汽车前照灯光源及发展趋势

介绍了汽车前照灯的发展历程和技术现状,重点阐述了氙气灯前照灯和发光二极管前照灯技术优势,并展望了各种灯光源的应用前景和汽车前照灯的发展趋势.     

LED光源在矿井工作面照明灯中的应用

对目前我国煤矿用灯作了简单的介绍,指出了煤矿用灯的发展方向应为节能、本质安全型;阐述了采煤工作面本质安全型LED照明灯应该具备的条件,分析了LED的发光机理.通过光谱分析,得出了LED在实际照明应用中散热的重要性;介绍了LED灯的一次散热方法及二次散热方法;对LED灯隔爆兼本安驱动电路作了设计并对小功率LED灯进行了合理的排列,结果表明隔爆兼本质安全型LED照明灯在采煤工作面是完全可以应用并具备广泛发展前景的.     

Color rendering and luminous efficacy of trichromatic and tetrachromatic LED-based white LEDs

White light-emitting diode (LED) spectra for general lighting should be designed for high luminous efficacy as well as good color rendering, which are generally in a trade-off relationship. White LEDs have uncountable metameres, they have different luminous efficacy and color rendering. Appropriate designed trichromatic and tetrachromatic LED-based white LEDs are presented that have acceptable color rendering as well as good luminous efficacy. Triachromatic white LEDs, with a wavelength combination of 460, 540, and 615 nm, offer high general color rendering index exceeding 89, and luminous efficacy 336 lm/W. The general color rendering index of tetrachromatic LED-based white LEDs combined from 460, 525, 590, and 640 nm is 95, the luminous efficacy is 306 lm/W. Further analysis shows the changing trends of the luminous efficacy, color rendering and the chromaticity coordinate of the optimized trichromatic and tetrachromatic white LEDs depending on the wavelength shift of the primary LEDs. For the optimized trichromatic white LEDs, both the luminous efficacy and color rendering change more with the wavelength shifts of the primary red LEDs than with the wavelength shifts of the blue and green LEDs. For the optimized tetrachromatic white LEDs, the changes of the luminous efficacy caused by the wavelength shifts of one red LED are smaller than the changes of trichromatic white LEDs. And the wavelength shifts of the red primary LED that have shorter wavelength affect the color rendering more than the other primary LEDs. The wavelength shifts of the blue primary LED change the chromaticity coordinate of the white LEDs more. The small changes of the chromaticity coordinate of the white LED do not mean small changes of the k and R_a.     

基于加性混光的色彩可调LED照明设计

从实际应用出发,讨论了基于三基色加性混光原理的发光二极管(LED)照明技术中涉及的混光、自适应驱动电路及相关工艺问题,提出了色彩可预置的人性化LED驱动电路,并着重阐述了该电路的设计及实现过程.     

一种太阳能供电LED照明系统电路设计

文章以太阳能供电的LED照明系统为研究对象,探讨了其基本构成,重点探讨了太阳能充电控制器的设计及其电路实现。设计了以PWM控制器CS51221为控制核心的充电控制器的电路,探讨了相关元器件参数的计算方法：分析了LED照明驱动系统的组成及其功能,设计了以NCP3066为核心的LED驱动电路、光敏二极管开关电路、PWM波调光电路;完成了简易太阳能供电LED照明系统电路的硬件,并对其功能及工作性能参数进行了测试和分析。结果表明,该LED照明系统满足设计要求,系统运行良好。     

基于计算流体动力学的LED车前灯热优化设计

针对大功率阵列LED车前灯的散热节能问题,以计算流体动力学为理论依据,采用Ansys-icepak建模,仿真时以模型几何参数为变量、模型最高温度和质量为约束函数、模型热阻为目标函数,分别对LED汽车前照灯的插片式鳍片、圆柱式鳍片两种被动散热结构单模组进行设计、仿真和优化,结果表明,在初始环境温度85 ℃的相同边界条件下,优化后的插片式鳍片模型重量0.2756 kg、最高温升12.52 ℃、热阻1.026 ℃/W,优于圆柱式鳍片模型,且符合LED车灯散热标准。整灯设计时,在车灯组前方底部设置进气格栅,在后上侧设置出气口,利用汽车向前行驶而产生的反方向风速加强内部对流,使车速在一档内的2 m/s时整体温升就低于10 ℃,有效提高了散热效率。