高效LED筒灯配光、散热一体化设计及能效评价

论文摘要

近年来,各国政府、科技工作者和企事业单位,均在LED(发光二极管)方面作了大量部署和投入,半导体照明受到自问世以来前所未有的重视。随着照明行业对LED技术研发投入的增加,其在生产工艺和性能方面不断提高。于是,LED在照明领域的应用也越来越广泛：从最初的背光源,指示灯发展到了如今LED已基本可替代其他任何类型的电光源,从小功率(1W以下)的LED灯泡到100W以上的LED路灯。其超长寿命及环保等优势让越来越多的照明业界人士选择使用LED作为光源并根据其自身特点开发相应的灯具。本文首先介绍了一种高效LED筒灯,即将LED作为光源替代传统光源(如卤素灯,荧光灯)设计开发出的新型筒灯,从二次光学设计、散热管理和驱动电路分析选择三方面着手,通过理论计算、软件模拟和测试分析设计开发出一种光,电,热性能均较为理想且在这三方面匹配良好的照明产品。其次,整合热、光,电三方面设计的匹配,对已有部件进行测试分析,验证设计中采用的模拟和计算的合理性与正确性。然后,将高效LED筒灯的测试性能指标与其他光源筒灯进行横向比较,并放入试验场作照明效果的模拟比较。最后,加入经济,成本因素综合分析高效LED筒灯与其他类型光源的性价比,得出最后的结论。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 第一章 绪论
• 1.1 LED照明应用现状
• 1.2 产品设计背景
• 1.3 论文研究内容、方法及结构
• 第二章 散热结构设计
• 2.1 散热管理对于产品性能的重要性
• 2.2 热学.基本.公式、影响热阻的因素以及本文研究讨论的因素
• 2.3 散热器的设计方案及准备
• 2.4 散热模拟软件的介绍及使用
• 2.5 散热结构的最终确定
• 第三章 LED二次光学设计
• 3.1 高效LED筒灯的输出光分布要求
• 3.2 LED的芯片介绍
• 3.3 配光器件的选择分析
• 3.4 透镜的设计及具体计算
• 3.5 眩光评估
• 第四章 LED驱动电源
• 4.1 概述
• 4.2 驱动方案选择
• 4.3 本文LED驱动电源介绍
• 4.4 成本比较分析
• 第五章 实测验证与产品设计的匹配分析
• 5.1 LED标称热阻的实测验证及结温的测量
• 5.2 散热效果与产品成本之间的综合权衡分析
• 5.3 驱动电源与产品标称寿命的匹配
• 第六章 高效LED筒灯与CFL筒灯的综合比较
• 6.1 高效LED筒灯的光度、电性能及色度估算分析
• 6.2 CFL筒灯与LED筒灯光电参数比较分析
• 6.3 试验场模拟照度效果比较分析
• 6.4 高效LED筒灯与CFL筒灯能效比较分析
• 第七章 总结与展望
• 7.1 总结
• 7.2 展望
• 参考文献
• 致谢