LED熱光參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)

主要實(shí)現(xiàn)LED器件的熱瞬態(tài)測(cè)試；LED器件熱阻、光通量、光功率、色度、冷卻曲線、電參數(shù)等測(cè)試。

1． 測(cè)穩(wěn)態(tài)熱阻，加熱和冷卻曲線 2． 8通道測(cè)量 3． 溫度控制15..100oC，精度為0.01oC 4． 同時(shí)測(cè)量不同溫度下的光通量、光功率、色度、熱參數(shù)。 5． 噪聲±1bit。

LED智能調(diào)光系統(tǒng)組成單元

a. 一個(gè)系統(tǒng)由系統(tǒng)單元、輸入單元、輸出單元三部分組成。

b. 輸入單元負(fù)責(zé)將外部信號(hào)/指令傳入系統(tǒng)，例如智能面板、傳感器等。

c.系統(tǒng)單元支持整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，例如電源模塊等。

d.輸出單元負(fù)責(zé)接收輸入單元傳送的信號(hào)并執(zhí)行相應(yīng)的操作，如調(diào)節(jié)燈光亮度等。

LED智能調(diào)光系統(tǒng)使用優(yōu)缺點(diǎn)

自動(dòng)控制和調(diào)光功能可以削減浪費(fèi)在照明上的能源。同時(shí)能夠增加居住環(huán)境的舒適性。LED光源作為一種高效、低功耗的光源，得到廣泛的應(yīng)用及推廣。與智能控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合的LED智能照明成為發(fā)展的必然趨勢(shì)。在自動(dòng)化建筑照明電氣中，LED智能調(diào)光系統(tǒng)能及時(shí)響應(yīng)外部控制系統(tǒng)指令，并對(duì)信號(hào)做出相應(yīng)的響應(yīng)動(dòng)作，其優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

a. 操作簡(jiǎn)單、靈活，便于維護(hù)；

b. 系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)間短，能夠任意設(shè)置控制時(shí)間、調(diào)光級(jí)數(shù)；

c. 可定期對(duì)每個(gè)燈具工作情況自動(dòng)巡檢，也可手動(dòng)操作檢測(cè)；

d. LED智能調(diào)光系統(tǒng)布線原理簡(jiǎn)潔明了，易于施工；

e. 各個(gè)控制臺(tái)有兩種接口，采用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，可選用TCP/IP接口，也可選擇485接口，管理方便；

f. 控制接口標(biāo)準(zhǔn)化，在各個(gè)控制臺(tái)的本地進(jìn)行現(xiàn)時(shí)環(huán)境穩(wěn)定監(jiān)控，也可在總控制臺(tái)對(duì)各個(gè)控制臺(tái)進(jìn)行總控，有利于客戶采取多種方案實(shí)現(xiàn)控制；

g. 能自動(dòng)分配地址，降低客戶的人工成本，簡(jiǎn)便實(shí)用。LED智能調(diào)光系統(tǒng)可完成對(duì)各個(gè)燈具的亮度控制，如時(shí)間控制，感應(yīng)控制等；

h. 也能對(duì)各個(gè)燈具的狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，有利于對(duì)燈具的維護(hù)與管理。

傳統(tǒng)燈具的很多調(diào)光技術(shù)也能應(yīng)用在LED上。包括0到10V模擬調(diào)光，DALI(數(shù)字可尋址照明接口)調(diào)光，對(duì)載有調(diào)光信息的調(diào)光器安裝專線可以提高調(diào)光兼容性，因?yàn)閷＞€使得調(diào)光器跟燈具之間僅有很少或者沒有相互干擾。這種調(diào)光系統(tǒng)復(fù)雜且昂貴，常應(yīng)用于商業(yè)建筑。

一種理論無(wú)損光效的LED光全反射準(zhǔn)直系統(tǒng)專利目的

《一種理論無(wú)損光效的LED光全反射準(zhǔn)直系統(tǒng)》的目的在于提供一種基于LED光源的理論無(wú)損光效的光全反射光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)。

一種理論無(wú)損光效的LED光全反射準(zhǔn)直系統(tǒng)技術(shù)方案

《一種理論無(wú)損光效的LED光全反射準(zhǔn)直系統(tǒng)》提供的理論無(wú)損光效的LED光全反射光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)，是使用單科或多顆高功率白光LED模組作為光源，通過(guò)改進(jìn)的橢球面反射器，改進(jìn)的第一拋物面反射器和改進(jìn)的第二拋物面反射器實(shí)現(xiàn)光線理論100%效率的收集并對(duì)所有光線進(jìn)行準(zhǔn)直。

《一種理論無(wú)損光效的LED光全反射準(zhǔn)直系統(tǒng)》提供的基于LED光源的理論無(wú)損光效的光全反射光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)，包括：白光LED模組、改進(jìn)的橢球面反射器、改進(jìn)的第一拋物面反射器和改進(jìn)的第二拋物面反射器；其中，所述白光LED模組幾何中心位于改進(jìn)的橢球面反射器的第一焦點(diǎn)處；所述改進(jìn)的第一拋物面反射器位于改進(jìn)的橢球面反射器左上方，且改進(jìn)的第一拋物面反射器的焦點(diǎn)與改進(jìn)的橢球面反射器的第二焦點(diǎn)重合；所述改進(jìn)的第二拋物面反射器位于改進(jìn)的第一拋物面反射器的上方，且改進(jìn)的第二拋物面反射器的焦點(diǎn)與LED光源幾何中心位置重合；由LED光源出射的一部分α角內(nèi)光束經(jīng)過(guò)改進(jìn)的橢球面反射器會(huì)聚到其第二焦點(diǎn)處，再經(jīng)改進(jìn)的第一拋物面反射器準(zhǔn)直出射，由LED光源出射的另一部分β角內(nèi)光束經(jīng)過(guò)改進(jìn)的第二拋物面反射器準(zhǔn)直出射，改進(jìn)的第一拋物面反射器和改進(jìn)的第二拋物面反射器的出射光束的主光軸平行，且同時(shí)平行于LED光源的主光線， 以保證經(jīng)它們反射后的光線按同一水平方向準(zhǔn)直出射。0⁰<α<180⁰，0⁰<β<180⁰，且α β=180⁰。

一般LED是朗伯輻射體分布的光源，經(jīng)過(guò)LED發(fā)光面幾何中心法線的子午面（紙面內(nèi)）內(nèi)的發(fā)光角度是180度，《一種理論無(wú)損光效的LED光全反射準(zhǔn)直系統(tǒng)》的LED光源模組發(fā)出的光束，在其面內(nèi)有一部分光先經(jīng)過(guò)改進(jìn)的橢球面反射器，光束會(huì)聚到改進(jìn)的橢球面第二焦點(diǎn)處，由于改進(jìn)的橢球面反射器第二焦點(diǎn)與改進(jìn)的第一拋物面焦點(diǎn)重合，這部分光經(jīng)過(guò)改進(jìn)的第一拋物面準(zhǔn)直出射，這個(gè)角度就是α角；另外一部分光束沒有經(jīng)過(guò)改進(jìn)的橢球面反射器，由LED光源模組直接入射到改進(jìn)的第二拋物面表面，由于LED光源模組的幾何中心與第二拋物面焦點(diǎn)重合，這部分光就經(jīng)過(guò)改進(jìn)的第二拋物面準(zhǔn)直出射，這個(gè)角度就是β角。

LED光源是一組模組光源，發(fā)光面積有一定的大小，如果其發(fā)光面積大小小于其光ED光源是一組模組光源，發(fā)光面積有一定的大小，如果其發(fā)光面積大小小于其光傳播過(guò)程中反射面有效通光孔徑的1/10，可以認(rèn)為L(zhǎng)ED光源近似為點(diǎn)光源，這時(shí)的橢球面反射器的反射面就是標(biāo)準(zhǔn)的橢球面，第一拋物面反射器和第二拋物面反射器的反射面就是標(biāo)準(zhǔn)的拋物面；如果其發(fā)光面積大小大于其光傳播過(guò)程中反射面有效通光孔徑的1/10，LED光源就是一個(gè)擴(kuò)展的光源，這時(shí)把擴(kuò)展的LED光源認(rèn)為是多個(gè)點(diǎn)光源組成的光源，LED光源只有位于焦點(diǎn)處的那部分光束才按照理想的光束傳播，也就是從橢球面第一焦點(diǎn)的發(fā)出的光束經(jīng)橢球面反射會(huì)聚到橢球面的第二焦點(diǎn)，從拋物面焦點(diǎn)處發(fā)出的光束經(jīng)拋物面反射準(zhǔn)直出射，組成擴(kuò)展的LED光源的其它點(diǎn)光源由于處于離焦位置，對(duì)于從橢球面第一焦點(diǎn)附近的出射光束經(jīng)橢球面反射就不會(huì)會(huì)聚到第二焦點(diǎn)處，對(duì)于從拋物面焦點(diǎn)附近的出射光束經(jīng)拋物面反射就不會(huì)準(zhǔn)直出射。

所以，對(duì)于擴(kuò)展的LED光源，認(rèn)為是多個(gè)點(diǎn)光源組成的光源，處于焦點(diǎn)以外的點(diǎn)光源經(jīng)過(guò)橢球面反射時(shí)，把橢球面分成多個(gè)區(qū)域，按照光映射的原理，讓入射到每個(gè)橢球面反射區(qū)域的光束，經(jīng)過(guò)高次曲面的修正，會(huì)聚到橢球面的第二焦點(diǎn)處，把這些修正后的橢球面反射區(qū)域擬合為一個(gè)新的橢球面，這就是改進(jìn)的橢球面；經(jīng)過(guò)改進(jìn)的橢球面反射器會(huì)聚到第二焦點(diǎn)處的光斑也不是絕對(duì)的點(diǎn)光源，是一個(gè)擴(kuò)展光源，也可以認(rèn)為是多個(gè)點(diǎn)光源組成的光源，由于改進(jìn)的橢球面第二焦點(diǎn)幾何中心與第一拋物面焦點(diǎn)重合，在該焦點(diǎn)以外的點(diǎn)光源經(jīng)過(guò)第一拋物面反射時(shí)，把第一拋物面也分成多個(gè)區(qū)域，按照光映射的原理，讓入射到每個(gè)第一拋物面反射區(qū)域的光束，經(jīng)過(guò)高次曲面的修正后準(zhǔn)直出射，把這些修正后的第一拋物面反射區(qū)域擬合為一個(gè)新的第一拋物面，這就是改進(jìn)的第一拋物面；由于擴(kuò)展的LED光源認(rèn)為是多個(gè)點(diǎn)光源組成的光源，處于焦點(diǎn)以外的點(diǎn)光源經(jīng)過(guò)第二拋物面反射時(shí)，把第二拋物面分成多個(gè)區(qū)域，按照光映射的原理，讓入射到每個(gè)第二拋物面反射區(qū)域的光束，經(jīng)過(guò)高次曲面的修正后準(zhǔn)直出射，把這些修正后的第二拋物面反射區(qū)域擬合為一個(gè)新的第二拋物面，這就是改進(jìn)的第二拋物面，

《一種理論無(wú)損光效的LED光全反射準(zhǔn)直系統(tǒng)》中，所述的白光LED模組為單芯片或多芯片COB封裝的白光LED，多芯片封裝發(fā)光面尺寸為A×A或A×B，其中0.5毫米≤A≤20毫米，0.5毫米≤B≤20毫米，A≠B，發(fā)光面積對(duì)角線為系統(tǒng)最大通光口徑的1/10或更小，白光LED光源模組的發(fā)光面法線垂直于改進(jìn)的橢球面反射器長(zhǎng)軸。

《一種理論無(wú)損光效的LED光全反射準(zhǔn)直系統(tǒng)》中，所述的改進(jìn)的橢球面反射器以靠近的長(zhǎng)軸端點(diǎn)為起點(diǎn)的第一焦點(diǎn)的位置大于5毫米，第二焦點(diǎn)的位置大于等于10毫米，長(zhǎng)軸方向長(zhǎng)度與第二焦點(diǎn)的位置長(zhǎng)度相當(dāng)，內(nèi)表面采用高反射率鏡面鍍膜，反射率達(dá)到95%以上。

《一種理論無(wú)損光效的LED光全反射準(zhǔn)直系統(tǒng)》中，所述的改進(jìn)的第一拋物面反射器焦距與白光LED發(fā)光面大小相匹配，通光有效口徑大于等于白光LED發(fā)光面對(duì)角線的10倍，反射器的長(zhǎng)度與其焦距相當(dāng)，對(duì)于單顆芯片封裝的白光LED，通常焦距為5-30毫米，反射器長(zhǎng)度與焦點(diǎn)的位置長(zhǎng)度相當(dāng)，口徑為10-60毫米，或根據(jù)結(jié)構(gòu)要求為較大；多芯片封裝的白光LED較單芯片封裝的白光LED的改進(jìn)的第一拋物面反射器的結(jié)構(gòu)稍大。（這里“相當(dāng)”是“相等”的意思）

改進(jìn)的橢球面反射器中，焦點(diǎn)的位置長(zhǎng)度：以靠近光源所在位置（改進(jìn)的橢球面第一焦點(diǎn)）的橢球面長(zhǎng)軸端點(diǎn)為起點(diǎn)，到改進(jìn)的橢球面第二焦點(diǎn)的距離，稱為第二焦點(diǎn)的位置長(zhǎng)度；

改進(jìn)的第一拋物面反射器，“焦點(diǎn)的位置長(zhǎng)度”，指的是拋物面頂點(diǎn)到拋物面焦點(diǎn)的距離，實(shí)際上也是拋物面的焦距，也可以稱為為“焦距的大小”。

《一種理論無(wú)損光效的LED光全反射準(zhǔn)直系統(tǒng)》中，所述的改進(jìn)的第二拋物面反射器結(jié)構(gòu)參數(shù)與改進(jìn)的橢球面反射器和改進(jìn)的第一拋物面反射器結(jié)構(gòu)大小相匹配，焦距大于等于8毫米，反射器長(zhǎng)度大于等于15毫米，通光有效口徑大于40毫米。

《一種理論無(wú)損光效的LED光全反射準(zhǔn)直系統(tǒng)》中，所述的改進(jìn)的橢球面反射器（2）是基于標(biāo)準(zhǔn)橢球面反射器設(shè)計(jì)而成，當(dāng)LED光源近似看作點(diǎn)光源時(shí)，該反射器采用標(biāo)準(zhǔn)的橢球面結(jié)構(gòu)，當(dāng)LED光源為一拓展光源時(shí)，該反射器采用改進(jìn)后的橢球面反射器（2）以保證白光LED模組（1）面光源出射的光線能夠會(huì)聚到其第二焦點(diǎn)附近形成彌散斑較小的光斑。

《一種理論無(wú)損光效的LED光全反射準(zhǔn)直系統(tǒng)》中，所述的改進(jìn)的第一拋物面反射器（3）是基于標(biāo)準(zhǔn)的拋物面反射器設(shè)計(jì)而成，當(dāng)改進(jìn)的橢球面反射器（2）在其第二焦點(diǎn)處的彌散斑直徑為系統(tǒng)最大通光口徑的1/10或更小時(shí)，該反射器（3）采用標(biāo)準(zhǔn)的拋物面結(jié)構(gòu)，當(dāng)改進(jìn)的橢球面反射器（2）在其第二焦點(diǎn)處的彌散斑直徑大于系統(tǒng)最大通光口徑的1/10時(shí)，該反射器采用改進(jìn)的第一拋物面反射器（3）結(jié)構(gòu)，以保證由白光LED模組（1）出射的一部分α角內(nèi)光束經(jīng)過(guò)改進(jìn)的橢球面反射器（2）在其第二焦點(diǎn)處形成彌散斑的光斑做為改進(jìn)的第一拋物面反射器（3）焦點(diǎn)處的近似點(diǎn)光源，再經(jīng)其表面反射后準(zhǔn)直出射。

《一種理論無(wú)損光效的LED光全反射準(zhǔn)直系統(tǒng)》中，所述的改進(jìn)的第二拋物面反射器（4）是基于標(biāo)準(zhǔn)的拋物面反射器設(shè)計(jì)而成，在LED光源近似看作點(diǎn)光源時(shí)，采用標(biāo)準(zhǔn)的拋物面結(jié)構(gòu)；在白光LED模組（1）光源為一擴(kuò)展光源時(shí)，采用改進(jìn)的第二拋物面反射器（4）結(jié)構(gòu)，以保證由白光LED模組（1）光源出射的另一部分β角內(nèi)光束經(jīng)過(guò)改進(jìn)的第二拋物面反射器（4）反射后準(zhǔn)直出射。

一種理論無(wú)損光效的LED光全反射準(zhǔn)直系統(tǒng)改善效果

《一種理論無(wú)損光效的LED光全反射準(zhǔn)直系統(tǒng)》提出的理論無(wú)損光效的LED光全反射準(zhǔn)直系統(tǒng)，理論上能夠?qū)ED光源發(fā)出的光束能量100%準(zhǔn)直出射，僅僅有反射器的反射損失，而反射器的反射率可以做到95%以上或更高，系統(tǒng)又完全采用全反射器設(shè)計(jì)，沒有任何透鏡結(jié)構(gòu)，所以準(zhǔn)直的光學(xué)系統(tǒng)效率很高。