大功率线性调光LED照明系统设计开题报告

 2022-03-01 19:53:17

1. 研究目的与意义

研究背景:发光二极管(led)照明具有节能环保、使用寿命长、发光效率高、体积小等优势,其在各领域的应用已经十分广泛。基于led的调光受到节能、个性化设计、智能控制等需求的驱使,其发展也十分迅速。通过一种led的照明驱动装置,能够方便的控制led的光强。随着二极管技术的发展,led由于其长寿命,低功耗及色彩可控方面的优势,在各个不同的领域的应用也越来越广泛。led 是新一代绿色光源,它的优势在于发光效率极高、耗电量极少并且安全可靠、寿命长。现在已经普遍应用在显示屏、汽车、背光源、家用照明等领域。led的大量应用必将刺激与之相关的led驱动电路的迅速发展。随着研究的深入,led 驱动方式越来越多样化,led 驱动电路的性能越来越优良,功能越来越齐全。其作为一种新的、最有潜力的光源,led照明以其节能、环保的优势越来越受到人们重视。加上国家和地方政府的政策鼓励,我国的led照明产业进入了加速发展阶段,运用市场迅速增长。

研究目的:发光二极管(led)照明具有节能环保、使用寿命长、发光效率高、体积小等优势,其在各领域的应用已经十分广泛。基于led的调光受到节能、个性化设计、智能控制等需求的驱使,其发展也十分迅速。led的主要调光方式可分为pwm调光和线性调光。前者通过单位时间内反复接通和断开电流的方式调节平均发光亮度,可能产生电磁干扰和闪烁。后者通过连续的方式线性调节流过led的电流来改变发光亮度,高效简单无电磁干扰但低亮度下会有色温漂移现象。能够设计出一种线性调光的led照明系统,同时尽可能地减少低亮度的色温漂移现象,调光等级要求与人眼感知效果成线性。主要注重于光学测量和依据感知效果的调光设计。

研究意义:绿色节能照明的研究也越来越受到重视。led近年来在各行业应用得到快速发展。目前,led应用主要集中在两个方面:一个是低亮度应用场合,包括手机、pda等小型电子产品的背光照明,电子仪表的照明等。另一种是需要高亮度的应用场合,主要采用高功率大晶粒led光点集中,可以得到较高的亮度,利于光学设计。led的发光强度是由led的驱动电流决定的。驱动电流的大小和波动都与led的发光强度有关系。led灯作为被控对象灯的亮度和控制系统亮度与正向流过它的电流成正比,这样就可以来通过调节它的正向电流来调节亮度。调节工作电流的方式调节的范围大、线性度好、但是功耗很大,经常调节电流会使led大寿命大幅缩减。所以如果能设计出一种线性调光的led照明系统,同时尽可能地减少低亮度的色温漂移现象,调光等级要求与人眼感知效果成线性,将会很有用途。

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2. 研究内容和预期目标

主要研究内容: LED的主要调光方式可分为PWM调光和线性调光。前者通过单位时间内反复接通和断开电流的方式调节平均发光亮度,可能产生电磁干扰和闪烁。后者通过连续的方式线性调节流过LED的电流来改变发光亮度,高效简单无电磁干扰但低亮度下会有色温漂移现象。希望能设计一种线性调光的LED照明系统,同时尽可能地减少低亮度的色温漂移现象,调光等级要求与人眼感知效果成线性。主要运用光学测量的方法和依据感知效果来进行调光设计。

预期目标:通过两路光路进行实验,通过调节配比,得到相关数据,利用matlab软件对数据进行分析,计算验证从而设计一种线性调光的LED照明系统,同时尽可能地减少低亮度的色温漂移现象,调光等级要求与人眼感知效果成线性。

3. 研究的方法与步骤

研究方法:

1. 实验研究,采集数据。

2. 通过matlab软件平台编写算法,分析处理数据

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4. 参考文献

[1] 徐代升, 陈晓, 朱翔, 郑黎华. 基于冷暖白光led的可调色温可调光照明光源[j]. 光学学报, 2014,(01):226-232.

[2] 欧邦上. 大功率led照明驱动与控制技术研究[d]. 华南理工大学, 2011.

[3] 张晶晶,张涛,郑奇 等.大功率led在线性及pwm调光下的电光转换效率及热分析[j].光电子·激光,2013,24(1):51-55.

[4] 何欣. 基于rgb混色技术的白光led光源的研究[d]. 大连工业大学, 2012.04.

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5. 计划与进度安排

(1)1月9日至2月26日(1周前):根据任务书, 明确设计的内容和目的 ,查阅相关文献材料准备开题报告。

(2)2月27日至3月5日(2周):根据阅读的资料文献初步了解设计的原理以及实现的方法,开始写开题报告。

(3)3月6日至4月2日(3-6周):掌握所选择硬件或软件平台的使用方法、开始完成设计的具体内容。

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