光谱拟合反演法制备高显色指数白光LED的研究

荧光粉受激发产生的白光LED照明光源存在显色指数较低的问题.对此提出一种利用光谱拟合反演高显指目标光谱的方法,针对已知白光LED计算提高该光源所需补充的单色光LED种类及光谱系数.利用光谱拟合方法分析添加不同波段的光谱对白光LED显指和色温的影响.并通过拟合反演的方法进行补光设计,使用一到两种单色光LED,将冷白光源和中性白光源的显指分别提高至92.3和96.8.实验结果表明,使用红光与蓝绿光、低波长绿光LED补光后,大幅度提高了荧光粉受激发产生的白光LED光源的显色性.     

发光二极管的色度分析

主要对蓝光、绿光、白光LED的色度特性进行分析,首先通过单色仪,分别测得蓝光、绿光、白光LED的相对光谱功率分布并以色度学理论为基础,计算出光源主波长、色纯度、色温和显色指数.计算结果表明:蓝光LED和绿光LED主波长随标准光源的不同变化不大,色纯度比较高,分别在0.64和0.87左右,一般显色指数为-29和-14,显色性很差,不适合用来做照明光源.白光LED主波长随标准光源的不同变化较大,色纯度相当低,接近0,一般显色指数为82,显色性很好,完全符合照明光源的要求.     

白光LED应用于室内照明的分析与探讨

白光LED具有发光效率高、功耗低、寿命长、环保等很多其它传统照明光源无法比拟的优势。因此被认为是取代白炽灯跟荧光灯最具潜力的照明光源。本文根据目前半导体照明的最新研究进展．介绍了GaN基白光LED应用在室内照明领域的发展趋势,从视觉指标、光学参数、封装技术、价格等方面出发,指出了白光LED在日常照明普及过程中的一些主要问题,并对这些问题做了详细的分析与探讨。针对现有可行的解决方法,对发展前景做了进一步展望。     

多通道发光二极管光谱优化模拟及应用

研究了基于多通道发光二极管（LED）的光谱优化模拟方法。根据光谱的线性叠加原理，将各色LED光谱导入程序，通过编程使模型在指定色温条件下输出显色指数、光效、色容差等最佳组合，以指导多通道LED照明产品调光调色应用。实验结果表明：暖白光LED与RGB(Red,Green,Blue)光混合后，在3000～5000 K色温范围内具有最佳的光度色度参数组合；在5000～8000 K范围内，冷白光LED与RGB光的混合效果最佳。探讨了各最优光谱组合解的视觉功效及非视觉功效，对光谱的最优解进行了实验验证。     

用染料掺杂聚合物降低白光LED灯的蓝光危害

由于二基色白光LED的辐射光中蓝光具有相对较高的强度,因而会对人眼造成潜在的危害。本文报道通过采用香豆素540染料掺杂的PMMA聚合物有针对性地吸收白光LED灯中的大部分蓝光,并通过染料的荧光辐射将其转换为绿光和黄光,从而降低LED灯的蓝光危害。实验对经过二次光谱转换后所得到的LED灯的辐射光的光谱和色度坐标进行了测量,并通过对彩色图案中不同颜色的显示对比了其显色效果。研究结果表明:通过适当控制染料掺杂浓度和吸收片的厚度,可以获得具有较低蓝光成分且不影响一般的显色效果的LED灯光。该技术有助于获得对人眼更健康的LED照明光源,对将LED灯用于室内照明具有一定的参考价值。     

白光LED现状与相关问题思考

LED是现代社会中常见的照明光源,其核心部件是电致发光器件,由不同的半导体构成芯片核心部分,控制整个LED结构发光。白光LED是一种重要的LED类型,具有体积小、亮度高、耗电少等优势,随着"低碳经济"的到来,白光LED必然成为主要的照明光源,并迅速占领照明市场。虽然白光LED技术已经较为成熟,但是白光LED仍存在一些问题制约着白光LED的发展。为此,本文对白光LED的现状进行了分析,并探讨了其中问题,旨在为LED产业发展带来一些启示。     

双通道PWM的冷暖白光LED混色模型研究

LED光色度的动态调节是实现智能照明的基础, 采用冷暖白光LED和双通道脉冲宽度调制(PWM)法,基于1931CIE标准建立混合光源模型,推导出混合光源色坐标、相关色温 、最大亮度、显色指数与双通道调制脉冲 占空比比值的关系式。采用暖白光(色温3282 K)和冷白光(色温12930K)两种白光LED进行 混色实验, 通过微控制器输出PWM信号控制LED驱动电源,改变冷色光和暖色光的比重,得到的混合 光源色坐 标、最大亮度、相关色温及显色指数值与理论计算值吻合很好,证明了理论模型的正确性。 理论和实验结 果还表明,混合光源在双通道调制脉冲占空比比值为1的附近可得到低色温、高显色性和大 光通量的混合白光。     

无荧光粉转换白光LED的研究和进展

白光LED具有节能、环保、寿命长等优点,它的问世是人类照明史上一个重大的里程碑,标志着一种全新的照明光源的诞生。为了提高白光LED的各项性能,克服现有技术的壁垒及不足,各种无荧光粉转换的新型结构的白光LED应运而生。本文在分析LED发光机理的基础上,给出了目前白光LED常用的3种制备方法及优缺点,列举了无荧光粉转换白光LED的最新发展,指出了无荧光粉转换白光LED面临的问题,并对无荧光粉转换白光LED的未来发展进行了总结。     

自由表面光学系统对白光LED色温角分布的影响

基于非成像光学设计的自由表面光学系统,对提高以LED为核心的固态半导体照明的性能起着至关重要的作用。文章提出了简化模型模拟一次封装白光LED光源的色温角分布特性,并研究了自由表面光学系统对该色温角分布特性的影响。仿真与实验结果都表明,自由表面光学系统可以明显改善白光LED光源的色温角分布不均匀特性。     

基于LED光色动态可调的隧道照明控制系统研究

亮度调节是目前隧道照明控制系统兼顾安全性与节能性的主要应用方式。针对隧道照明控制系统光源调节方式单一、难以满足人眼视觉效应需求的问题,设计了一套基于LED光色动态可调的隧道照明控制系统。首先以暖白光、绿光、冷白光为三基色,推导出三通道PWM调光的光色动态调节模型;其次根据系统总体架构,对硬件电路进行具体设计与选型,同时完成上位机控制平台和下位机色温调节程序的开发;最后搭建控制系统实验平台对LED光色动态调节效果进行模拟验证。实验结果表明:上位机能准确输出控制指令控制LED光源实现隧道不同路段光色动态调节。     

LED芯片激发荧光粉合成白光照明光源显色性的控制

光通量、色温和显色性是光源的三大重要指标。半导体LED从指示、显示应用过渡到照明应用,产品的显色性控制和评价是一个新的课题。本文应用光源显色性原理分析影响产品显色性的因素,并通过相关的试验,探讨如何通过材料选型和工艺措施,控制由蓝光LED激发荧光粉合成白光LED的显色性,使之达到预定指标。     

LED芯片激发荧光粉合成白光照明光源显色性的控制

光通量、色温和显色性是光源的三大重要指标。半导体LED从指示、显示应用过渡到照明应用．产品的显色性控制和评价是一个新的课题。本文应用光源显色性原理分析影响产品显色性的因素，并通过相关的试验，探讨如何通过材料选型和工艺措施，控制由蓝光LED激发荧光粉合成白光LED的显色性．使之达到预定指标。     

Correlated Color Temperature Tunable Multi-chip Light Emitting Diodes Light Source Design

One of the methods to derive white light from light emitting diodes（LEDs） is the multi-chip white LED technology, which mixes the light from red, green and blue LEDs. Introduced is an optimal algorithm for the spectrum design of the multi-chip white LEDs in this paper. It optimizes the selection of single color LEDs and drive current controlling, so that the multi-chip white LED achieves the target correlated color temperature （CCT）, as well as high luminous efficacy and good color rendering. A CCT tunable LED light source with four high-power LEDs is realized based on the above optimal design. Test results show that it maintains satisfactory color rendering and stable luminous efficacy across the whole CCT tuning range. Finally, discussed are the design improvement and the prospect of the future applications of the CCT tunable LED light source.     

太阳能照明系统光源的选择

为了探究太阳能照明系统光源,验证LED用于太阳能照明的可行性,文章对不同批次的大功率白光LED进行了相关测试,并介绍了太阳能照明系统的组成,对不同使用场合的光源进行了比较,为太阳能照明系统光源的选择及进一步研究提供了参考。     

Designing Uniform Illumination Systems by Surface-Tailored Lens and Configurations of LED Arrays

Light-emitting diodes (LEDs) are gradually becoming the preferred choice for many lighting applications that require uniform illumination distribution. LED sources are usually composed of several individual LEDs which must be mounted on a panel as a lighting module. Therefore, the design is quite important for achieving a good uniform illumination distribution before a LED lighting module is produced. This paper presents a theory and design method by systemic concepts and focuses on the study of optical properties. We can design, efficiently, a LED lighting module and achieve a satisfactory uniformity by this theory and method, the design of a uniform LED illumination system. By this method, we not only obtain the maximally flat illumination distribution but also the emitting angle of the system can be designed at will. This method and theory will offer a preferable choice when LED lighting modules become the main stream for the lighting market in the future. Here, the light source is approximately defined as a point light source with cosine irradiance distribution.      

Calculation and Simulation Design of a Novel LED Light

Presented is a convenient and timesaving design method for illuminating light being used as a pint-sized searchlight usually,based on white light emitting diode(LED) source. The process of design is studied mostly in advanced system analysis program(ASAP). The analyses on this kind of design method reveal the factors that would affect the luminous flux distribution of light, including the number of LED chips, the focus of reflecor and refractor, the corresponding position of reflector and refractor with the source. The zone cofficient method and point-by point method are discussed respectively to determine the LED source and the illuminace distribution of light. The desired parallel light output is gained after being optimized in ASAP at last.     

荧光粉浓度和电流强度对白光LED特性的影响

讨论了荧光粉浓度及驱动电流强度对白光LED特性的影响。采用软件模拟实验和实际封装测试相结合的研究方法进行分析研究。对荧光粉浓度变化对白光LED光通量和相关色温(CCT)的影响进行了三维光线追迹模拟,并且进行了实际的封装验证。另外对白光LED的节温和显色性也做了深入细致的研究。研究结果表明:CCT随着荧光粉浓度的增大而减小,光通量则先上升后下降。同时由荧光粉浓度和驱动电流强度变化所引起的节温升高会降低荧光粉的转换效率。对显色性而言,采用高浓度荧光粉封装的白光LED有相对低的显色指数;并且显色指数随着驱动电流强度的增加而升高,最终趋于稳定。     

LED特定光谱照明在植物生长中的应用

本文公开了一种用于植物生长的特定光谱模拟照明装置及模拟方法,突破了单光源设计思路,设计基于LED组合的六边形可扩展光源阵列,通过单片机控制和采用电感式开关稳流电源实现受控供电．采用单色标定方法确定光源构型参数,利用最小二乘非线性曲线拟合实现了对特定光谱的模拟。装置具有”模拟特定光谱、轻小可靠高效、便于扩展、通用性强”的优点。仿真试验结果表明,本方法可以有针对性地灵活模拟特定生物的可见光吸收光谱,解决了生物培养中如何高效灵活给光的技术难题,为生物科学研究、特殊环境生物培养和保鲜等提供了新的技术手段。