三基色白光LED光源照明质量改善的应用研究

论文摘要

随着人类文明的进步,人们对照明的要求不再是一味地追求明亮,照明光环境对人的生理、心理的影响在更高层次上对照明设计提出了要求。以绿色、节能为特征的三基色LED光源以其丰富的色域、不断提高的发光效率和逐年下降的价格优势,在常规照明领域显示出巨大的市场潜力,也与人们对高质量照明的要求形成完美的契合。目前,国内外关于三基色LED光源在常规照明中的应用研究,尚处于起步阶段。论文对利用三基色LED丰富的色域提高照明的光照质量进行了探索性研究,分析其与常规照明光源光照设计的不同,提出在常规照明场所中的设计方法。论文基于三基色LED光源的光谱和混光特性,运用光源色度学原理和人眼颜色视觉理论,分析了将其应用于常规照明场所时所具备的显著优势及其与高质量照明要求的相关性;根据LED光源独特的光电特性、温度特性及光谱特性,研究了用三基色LED光源实现高质量照明指标的途径,借助对光源的色温、亮度所需要的三基色的合理配比,提出了将三基色LED光源用于常规照明场所光色设计的步骤和方法;针对三基色LED光源在工作过程中的色差问题,分析了主要的产生原因,提出了控制系统的设计思路,建立了仿真模型,仿真研究表明,该控制方法可以有效地解决三基色LED光源的色差问题;根据三基色光源的特点,初步探索了在网络化智能控制系统中使用三基色LED光源的实现方法。论文结合办公场所在不同时间段的光照场景要求,给出了光色设计和控制系统的实现实例,并与现行的荧光灯照明方式的光照指标和节能指标进行了对比,证实了三基色LED照明的优越性。论文通过对三基色LED光源在常规照明应用中的优越性、可行性和实现方法的研究,为照明质量的改善以及LED进入常规照明领域进行了有益的探索,为充分利用高效节能灯具达到高质量的建筑光照环境要求提供了可选途径,具有一定的理论意义和较高的实用价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 课题背景及意义
• 1.2 三基色白光LED 光源研究现状
• 1.2.1 器件性能的研究
• 1.2.2 三基色白光LED 稳定性方面的研究
• 1.2.3 照明光源色域应用的研究
• 1.3 本论文的主要任务
• 2 三基色白光LED 作为常规照明光源的优势分析
• 2.1 高质量常规照明要求
• 2.1.1 照明质量衡量指标
• 2.1.2 高质量常规照明的需求分析
• 2.2 三基色白光LED 的特点
• 2.2.1 LED 的发光原理
• 2.2.2 三基色白光LED 丰富的色域优势
• 2.3 三基色白光LED 在提高常规照明质量方面的应用
• 2.4 三基色白光LED 照明总体设计流程的提出
• 2.5 本章小结
• 3 三基色白光LED 光源光色设计方法的研究
• 3.1 光源色度学原理及人眼颜色视觉理论
• 3.1.1 光源颜色的表示
• 3.1.2 颜色相加原理
• 3.1.3 人的颜色视觉理论
• 3.2 三基色白光LED 应用于常规场所照明光色设计研究
• 3.2.1 建筑空间照明环境描述
• 3.2.2 三基色LED 照明光色参数计算方法的提出
• 3.2.3 相关的设计目标值的检验
• 3.3 基于三基色白光LED 办公室动态化照明实现
• 3.3.1 场所情况、使用者及其行为分析
• 3.3.2 办公室使用者对照明质量的要求
• 3.3.3 三基色LED 的选择及光色参数计算
• 3.3.4 三基色白光LED 相关目标值的检验
• 3.3.5 荧光灯光源办公室照明的参数对比
• 3.4 本章小结
• 4 三基色白光LED 照明光源的控制系统研究
• 4.1 关于三基色LED 光源色差的研究
• 4.1.1 LED 照明光源对色差的要求
• 4.1.2 白光LED 颜色稳定的影响因素及色差的计算
• 4.1.3 结论
• 4.2 三基色白光LED 照明控制系统实现方法的提出
• 4.2.1 三基色白光LED 照明光色稳定控制环节设计
• 4.2.2 基于三基色LED 光源的智能照明控制网络
• 4.3 三基色白光LED 照明控制系统的仿真
• 4.3.1 光色稳定控制环节
• 4.3.2 智能照明控制网络
• 4.3.3 仿真结果分析
• 4.4 本章小结
• 5 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录