1、LED光源與燈具設(shè)計設(shè)計報告作品名稱：旋轉(zhuǎn)對稱反光杯設(shè)計目錄一、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41、配光曲線描點(diǎn)42、保存53、求光強(qiáng)和光通量64、計算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

2、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)，同時還會因?yàn)榇罅繜o效光的存在而大大降低系統(tǒng)的效率。針對LED的二次光學(xué)設(shè)計可有效調(diào)制LED光源的配光特性使其光場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，但在實(shí)際應(yīng)用加工中這些結(jié)構(gòu)較

3、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

4、用在不需要移動的高品質(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)計設(shè)計步驟：1、配

5、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）0-5705 0.02417 5-10711 0.07251 10-15723 0.11986 15-20754 0.165124 20-25793 0.21167 25-30836 0.253212 30-35883 0.295260 35-40862 0.334288 40-45784 0.37290 45-50672 0.404271 50-55544 0.435237 55-60417 0.462192 60-65276 0

6、.486134 65-70118 0.50660 70-7544 0.52323 75-809 0.5355 4、計算燈具總光通量：2413lm所需的光源總光通量：2413/70%=34545、選取LED光源LED光源資料：XLamp CXA1820Size (mm x mm)17.85 x 17.85Product options High-CRI Maximum drive current (A)1.05Maximum power (W)40Light output (lm)3000  4500LES (mm) 12 Typical for

7、ward voltage  0.55 A (V), 85°C37Viewing angle (degrees)115Binning85°C, ANSI White, 2- and 4-Step EasyWhite®RoHS and REACH-compliantYesUL-recognized componentYes  Level 4 Enclosure Consideration6、導(dǎo)入母線數(shù)據(jù)170 36 0-4.958429873 35.28106189 0-7.971818547 34.52973971 0-10.

8、89261705 33.52402813 0-13.69961561 32.27427185 0-16.37269458 30.79255998 0-18.89296556 29.09261574 0-21.24290204 27.1896747 0-23.40645792 25.10035307 0-25.36917382 22.84250671 0-30.27734062 15.42707559 0-31.57881021 12.75866749 0-32.64519583 9.980637972 0-33.31261591 7.690823386 0-33.90779399 4.7654

9、29665 0-34.18885964 2.390717958 0-34.28279121 0 0 0 37 0-5.09762974 36.27132996 0-8.196769601 35.50410977 0-11.20163404 34.47508465 0-14.09034674 33.1947767 0-16.84216614 31.67550757 0-19.43760459 29.93128631 0-21.85856352 27.97768545 0-24.08845628 25.83170677 0-26.11231865 23.51163732 0-31.16834714

10、 15.88106609 0-32.50599406 13.13327408 0-33.60150059 10.27300968 0-34.28698597 7.915774441 0-34.89806206 4.904602766 0-35.1864237 2.46047443 0-35.28279121 0 0 0 36 00 37 0-34.28279121 0 0 -35.28279121 0 0 7、編輯宏命令Macros命令如下：(define p (open-input-file "F:Ref.txt")(define N (read p)(define v1

11、 (list (position (read p) (read p) (read p)(do (i (- N 1) (- i 1) (zero? i) (append! v1 (list (position (read p) (read p) (read p)(define v2 (list (position (read p) (read p) (read p)(do (i (- N 1)(- i 1) (zero? i) (append! v2 (list (position (read p) (read p) (read p)(define edge1 (edge:spline v1 )

12、(define edge2 (edge:linear (position (read p) (read p) (read p) (position (read p) (read p) (read p) )(define edge3 (edge:spline v2 )(define edge4 (edge:linear (position (read p) (read p) (read p) (position (read p) (read p) (read p) )(define edgelist1 (list edge1 edge2 edge3 edge4)(define the-wire-body1 (wire-body