旋轉(zhuǎn)對(duì)稱反光杯設(shè)計(jì)led光源與燈具設(shè)計(jì)tracepro軟件模擬

LED光源與燈具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)報(bào)告作品名稱：旋轉(zhuǎn)對(duì)稱反光杯設(shè)計(jì)

目錄一、前言 3二、反光杯概述 3三、反光杯的制作工藝 3四、影響因素 4五、TracePro設(shè)計(jì) 41、配光曲線描點(diǎn) 42、保存 53、求光強(qiáng)和光通量 64、計(jì)算 65、選取LED光源 76、導(dǎo)入母線數(shù)據(jù) 77、編輯宏命令 88、執(zhí)行宏命令 99、旋轉(zhuǎn)填充，定義表面 1010、插入方塊，設(shè)置光源 1111、設(shè)置光屏 1112、光線追跡 1213、設(shè)置相關(guān)參數(shù) 1214、得到配光曲線 13

一、前言隨著半導(dǎo)體發(fā)光材料和工藝的不斷發(fā)展，發(fā)光二極管（LED）正逐漸取代傳統(tǒng)光源，成為新一代光源，廣泛應(yīng)用于投影燈、閱讀、燈汽車前照燈等。雖然具有高效環(huán)、保耐用安全等優(yōu)點(diǎn)，但其出射光強(qiáng)呈大致的余弦分布，因此通常被認(rèn)為是近似的朗伯輻射體。這樣的空間光強(qiáng)分布，如果未經(jīng)合適的光學(xué)系統(tǒng)處理而直接應(yīng)用，多數(shù)情況下都難以滿足照明的燈具和器件所要達(dá)到的性能指標(biāo)，同時(shí)還會(huì)因?yàn)榇罅繜o效光的存在而大大降低系統(tǒng)的效率。針對(duì)LED的二次光學(xué)設(shè)計(jì)可有效調(diào)制LED光源的配光特性使其光場(chǎng)分布滿足大范圍照明的需求，它屬于非成像光學(xué)范疇。在實(shí)際照明中，諸如投影燈、閱讀燈、場(chǎng)館照明室內(nèi)照明燈都要求均勻照明，而實(shí)現(xiàn)均勻照明的設(shè)計(jì)方法主要有兩種：重疊法和裁剪法。重疊法是將光源發(fā)出的光細(xì)分為多個(gè)部分然后在照明區(qū)域上相互重疊以消除光源總體光束的不均勻性，如復(fù)眼照明、光管照明和微透鏡陣列的設(shè)計(jì)，但在實(shí)際應(yīng)用加工中這些結(jié)構(gòu)較復(fù)雜裁剪法是在已知光源光強(qiáng)分布的情況下，通過裁剪反射鏡或透鏡的面形來控制波前的走向，獲得均勻的能量或照度分布，近幾年應(yīng)用較廣。二、反光杯概述反光杯反光裝置的一種。反光裝置是指為了利用有限的光能，通過光反射器來控制主光斑的光照距離和光照面積反光杯是指用點(diǎn)光源燈泡為光源，需遠(yuǎn)距離聚光照明的反射器，通常杯型，俗稱反光杯。三、反光杯的制作工藝1、塑料反光杯：一次脫膜完成，光學(xué)差，成本低，缺點(diǎn)是耐溫性差，常用于低溫照明要求的燈具。2、金屬反光杯：需沖壓、拋光工藝完成，優(yōu)點(diǎn)是成本適中，耐溫，常用于電筒和手提燈具中。3、玻璃反光杯：一次脫膜完成，光學(xué)精度高，無形變記憶，耐溫，缺點(diǎn)是成本高，易碎，重量大。常用在不需要移動(dòng)的高品質(zhì)產(chǎn)品中。如電影放映機(jī)，探照燈，火車頭燈等。四、影響因素反光率又稱鍍膜層反射可見光的效率。1、真空鍍介子：應(yīng)用于玻璃反光杯。介子不僅有最高的可見反光率，燈泡產(chǎn)生的紅外線卻能穿過介子，起到散熱功能，延長燈光的使用壽命。2、真空鍍鋁：應(yīng)用于耐溫顏料和金屬反光杯。反光率高，是汽車和多數(shù)燈具的主要鍍膜工藝。缺點(diǎn)是，燈泡所產(chǎn)生的紫外線會(huì)使反光杯白化，降低反光率：紅外線又無法穿透鍍鋁層而被反射回?zé)襞?，使燈泡繼續(xù)升溫，影響燈泡的使用壽命。3、陽極氧化：應(yīng)用于金屬反光杯。有效反光率不到真空鍍鋁的一半。優(yōu)點(diǎn)是不怕紫外線、紅外線的損害。甚至可以用水清洗。五、TracePro設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)步驟：1、配光曲線描點(diǎn)2、保存3、求光強(qiáng)和光通量求出目標(biāo)配光曲線在各劃分角度內(nèi)的光強(qiáng)，通過環(huán)帶系數(shù)法求出對(duì)應(yīng)的光通量。環(huán)帶（度）中間角度的光強(qiáng)（cd)環(huán)帶常數(shù)環(huán)帶內(nèi)光通（lm）0-57050.024175-107110.0725110-157230.1198615-207540.16512420-257930.2116725-308360.25321230-358830.29526035-408620.33428840-457840.3729045-506720.40427150-555440.43523755-604170.46219260-652760.48613465-701180.5066070-75440.5232375-8090.53554、計(jì)算燈具總光通量：2413lm所需的光源總光通量：2413/70%=34545、選取LED光源LED光源資料：XLampCXA1820Size(mmxmm)17.85x17.85Productoptions

High-CRI

Maximumdrivecurrent(A)1.05Maximumpower(W)40Lightoutput(lm)3000

–4500LES(mm)

12

Typicalforwardvoltage@

0.55

A(V),85°C37Viewingangle(degrees)115Binning85°C,ANSIWhite,2-and4-Step

EasyWhite?RoHSandREACH-compliantYesUL-recognizedcomponentYes

–Level4EnclosureConsideration6、導(dǎo)入母線數(shù)據(jù)170360-4.95842987335.281061890-7.97181854734.529739710-10.8926170533.524028130-13.6996156132.274271850-16.3726945830.792559980-18.8929655629.092615740-21.2429020427.18967470-23.4064579225.100353070-25.3691738222.842506710-30.2773406215.427075590-31.5788102112.758667490-32.645195839.9806379720-33.312615917.6908233860-33.907793994.7654296650-34.188859642.3907179580-34.28279121000370-5.0976297436.271329960-8.19676960135.504109770-11.2016340434.475084650-14.0903467433.19477670-16.8421661431.675507570-19.4376045929.931286310-21.8585635227.977685450-24.0884562825.831706770-26.1123186523.511637320-31.1683471415.881066090-32.5059940613.133274080-33.6015005910.273009680-34.286985977.9157744410-34.898062064.9046027660-35.18642372.460474430-35.282791210003600370-34.2827912100-35.28279121007、編輯宏命令Macros命令如下：(definep(open-input-file"F:\Ref.txt"))(defineN(readp))(definev1(list(position(readp)(readp)(readp))))(do((i(-N1)(-i1)))((zero?i))(append!v1(list(position(readp)(readp)(readp)))))(definev2(list(position(readp)(readp)(readp))))(do((i(-N1)(-i1)))((zero?i))(append!v2(list(position(readp)(readp)(readp)))))(defineedge1(edge:splinev1))(defineedge2(edge:linear(position(readp)(readp)(readp))(position(readp)(readp)(readp))))(defineedge3(edge:splinev2))(defineedge4(edge:linear(position(readp)(readp)(readp))(position(readp)(readp)(readp))))(defineedgelist1(listedg