本文關(guān)鍵詞：中間視覺下白光LED的光譜最優(yōu)化研究

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【摘要】：光源顯色指數(shù)和光效是評價白光LED光源的兩個重要因素。設(shè)計中間視覺下白光LED就是在一定色溫條件下,并滿足一定的顯色指數(shù)要求,實現(xiàn)中間視覺光效的最大化。為了得到中間視覺下白光LED的最佳光譜組合,我們采用仿真模擬進行研究。為了得到更好的模擬結(jié)果,我們提出了以中間視覺下平均極限光效(LLEm)為優(yōu)化目標函數(shù)進行白光LED在中間視覺下的光譜最優(yōu)化。本文研究了藍光芯片激發(fā)熒光粉白光LED(p-W LED)、紅光LED替代紅色熒光粉的白光LED(PC/R LED)和量子點熒光粉代替?zhèn)鹘y(tǒng)熒光粉的白光LED(QD LED)等三種不同方式產(chǎn)生白光LED在CRI≥70條件下其中間視覺下平均極限光效(LLEm)和S/P值分別達到最大的最優(yōu)化光譜。研究結(jié)果表明中間視覺下光譜最優(yōu)化不能通過S/P值最大化來實現(xiàn)。對于具有CRI≥70的p-W LED,在色溫2700K-6500K范圍內(nèi),理論光譜最優(yōu)化的LLEm在色溫為6500 K時達到最高值459 lm/W,實際光譜最優(yōu)化的LLEm在色溫為6500 K時可達到428 lm/W;在CRI不限時,理論光譜最優(yōu)化的LLEm在色溫為6500 K時達到最高值499lm/W。對于具有CRI≥70的PC/R LED,在色溫2700 K-6500 K范圍內(nèi),理論光譜最優(yōu)化的llem在色溫為6500k時達到最高值508lm/w,實際光譜最優(yōu)化的llem在色溫為6500k時可達到510lm/w;在cri不限時,理論光譜最優(yōu)化的llem在色溫為6500k時達到最高值554lm/w。對于具有cri≥70的qdled,在色溫2700k-6500k范圍內(nèi),理論光譜最優(yōu)化的llem在色溫為6500k時達到最高值472lm/w;在cri不限時,在色溫為6500k時達到最高值517lm/w。通過p-wled、pc/rled和qdled三種白光led比較,表明pc/rled能實現(xiàn)較高的mlle,因此,建議在中間視覺下白光led設(shè)計時采用pc/rled方案。對于4種道路照明標準研究表明:在cri≥70條件下,對于最優(yōu)化理論光譜p-wled,在0.5cd/m2路面亮度要求下色溫為5000k時llem達到最大值365.8lm/w,在0.8cd/m2路面亮度要求下色溫為5000k時llem達到最大值348.9lm/w,在1.25cd/m2路面亮度要求下色溫為3500k時llem達到最大值336.7lm/w,在1.75cd/m2路面亮度要求下色溫為3500k時llem達到最大值329.6lm/w;對于最優(yōu)化理論光譜pc/rled,在0.5cd/m2路面亮度要求下色溫為3000k時llem達到最大值421.7lm/w,在0.8cd/m2路面亮度要求下色溫為3000k時llem達到最大值412.5lm/w,在1.25cd/m2路面亮度要求下色溫為2700k時llem達到最大值406.0lm/w,在1.75cd/m2路面亮度要求下色溫為2700k時llem達到最大值401.8lm/w;對于最優(yōu)化理論光譜qdled,在0.5cd/m2路面亮度要求下色溫為5000k時llem達到最大值379.3lm/w,在0.8cd/m2路面亮度要求下色溫為3500 K時LLEm達到最大值364.0 lm/W,在1.25 cd/m2路面亮度要求下色溫為3000 K時LLEm達到最大值354.4 lm/W,在1.75 cd/m2路面亮度要求下色溫為3000 K時LLEm達到最大值348.9lm/W。在CRI≥85和CQS≥85條件下,對于最優(yōu)化理論光譜QD LED,在0.5 cd/m2路面亮度要求下色溫為5000 K時LLEm達到最大值366.1 lm/W,在0.8 cd/m2路面亮度要求下色溫為5000 K時LLEm達到最大值350.8 lm/W,在1.25 cd/m2路面亮度要求下色溫為3500 K時LLEm達到最大值339.3 lm/W,在1.75 cd/m2路面亮度要求下色溫為3500 K時LLEm達到最大值333.6 lm/W。
【關(guān)鍵詞】：發(fā)光二極管 明視覺 中間視覺 暗視覺 光譜功率分布 色溫 顯色指數(shù) 光效 峰值波長 半高寬度
【學位授予單位】：東華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN312.8
【目錄】：

• 摘要3-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 引言10
• 1.2 白光LED的產(chǎn)生方法10-13
• 1.3 中間視覺以及白光LED的發(fā)展13-17
• 1.3.1 國內(nèi)外中間視覺的發(fā)展13-14
• 1.3.2 中間視覺下白光LED的研究14-17
• 1.4 本論文的研究目的和主要內(nèi)容17
• 1.4.1 本論文研究的目的17
• 1.4.2 本論文研究的主要內(nèi)容17
• 1.5 本章總結(jié)17-18
• 第二章 CIE光度學系統(tǒng)和中間視覺模型18-24
• 2.1 CIE光度學系統(tǒng)18-21
• 2.1.1 輻射量和光度量的轉(zhuǎn)換18
• 2.1.2 光譜光視效率函數(shù)18-21
• 2.2 中間視覺模型21-23
• 2.2.1 USP模型21
• 2.2.2 MOVE模型21-22
• 2.2.3 CIE推薦模型22-23
• 2.3 本章小結(jié)23-24
• 第三章 光源質(zhì)量評價和光譜模型24-31
• 3.1 光源質(zhì)量評價24-29
• 3.1.1 光源的色溫和相關(guān)色溫24-27
• 3.1.2 光源的顯色性27-28
• 3.1.3 光源的光效28-29
• 3.2 LED和熒光粉光譜模型29-30
• 3.3 本章總結(jié)30-31
• 第四章 中間視覺下白光LED的光譜最優(yōu)化31-75
• 4.1 光譜最優(yōu)化目標31-33
• 4.2 熒光粉涂覆型白光LED (p-W LED)的光譜最優(yōu)化33-47
• 4.2.1 中間視覺下p-W LED的理論光譜最優(yōu)化34-38
• 4.2.2 理論光譜最優(yōu)化p-W LED在不同優(yōu)化目標和顯色性條件下的結(jié)果分析38-40
• 4.2.3 中間視覺下p-W LED的實際光譜最優(yōu)化40-44
• 4.2.4 實際光譜最優(yōu)化p-W LED在不同優(yōu)化目標和顯色性要求下的結(jié)果分析44-47
• 4.3 紅色芯片代替紅色熒光粉的白光LED（PC/R LED）的光譜最優(yōu)化47-60
• 4.3.1 中間視覺下PC/R LED的理論光譜最優(yōu)化48-51
• 4.3.2 理論光譜最優(yōu)化PC/R LED在不同優(yōu)化目標和顯色性要求下的結(jié)果分析51-54
• 4.3.3 中間視覺下PC/R LED的實際光譜最優(yōu)化54-58
• 4.3.4 實際光譜最優(yōu)化PC/R LED在不同優(yōu)化目標和顯色性要求下的結(jié)果分析58-60
• 4.4 用量子點熒光粉代替?zhèn)鹘y(tǒng)熒光粉的白光LED (QD LED)的光譜最優(yōu)化60-70
• 4.4.1 中間視覺下 QD LED 的理論光譜最優(yōu)化61-65
• 4.4.2 理論光譜最優(yōu)化QD LED在不同優(yōu)化目標和顯色性要求下的結(jié)果分析65-67
• 4.4.3 中間視覺下高顯色（CRI≥ 85且CQS ≥ 85）QD LED的理論光譜最優(yōu)化67-70
• 4.5 中間視覺下p-W LED、PC/R LED和QD LED最優(yōu)化光效比較70-72
• 4.6 4種中間視覺道路照明標準下三種白光LED的研究72-73
• 4.7 本章小結(jié)73-75
• 總結(jié)75-77
• 參考文獻77-82
• 攻讀學位期間研究成果82-83
• 致謝83

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 譚力,劉玉玲,余飛鴻;光源顯色指數(shù)的計算方法研究[J];光學儀器;2004年04期

2 陳仲林,楊春宇,何正軍;中間視覺理論在夜景照明中的應(yīng)用[J];燈與照明;2003年03期

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本文編號：1083086