照明最大值的減少同時(shí)LED模塊距離的增加和CD

1、圖. 7. (a) 照明最大值的減少同時(shí)LED模塊距離的增加和CD (b)圖對(duì)應(yīng)包含類型5LEDs的模塊距離，(20.5= 15°)，間距x=y =0.4 m，(1) 1, (2) 2 × 2, (3) 5 × 5, (4) 10 × 10, (5) 20 ×20,和(6) 40 × 40LEDs的數(shù)量 當(dāng)LEDs的數(shù)量和之間的間距變化而LED模塊的橫截面范圍不變時(shí)，CD是常數(shù)。圖8說明了這個(gè)結(jié)論，同時(shí)表現(xiàn)了Emax的依存度和在照明區(qū)域?yàn)?2×12 m與LED模塊沒有距離的CD。圖8a證明了對(duì)于不同數(shù)量和不同間距的LEDs的

2、三種Emax（h）曲線。圖8b表示函數(shù)K(h)，在三種變體中保持不變。 圖9是與圖8變體之一的曲線相似的曲線，它根據(jù)具有不同EAs的LEDs的不同類型繪制。圖9的曲線中，LEDs的數(shù)量和間距很明顯?？梢钥闯鲈贚EDs沒有更密集的LICs時(shí)，減小照明同時(shí)增加距離效果更加顯著。圖. 8. (a)照明最大值的減少同時(shí)LED模塊距離的增加和CD (b)圖對(duì)應(yīng)包含12 × 12-m類型5LEDs的模塊距離，LED間距不同，數(shù)量為(1) 41 ×41，x=y = 0.3 m的LEDs, (2) 41 × 21 LEDs，x=y = 0.3 m，y = 0.6 m的LEDs和(

3、3) 21 × 21，x=y = 0.6 m的LEDs 考慮在照明量一直降低、模塊中LEDs數(shù)量一定、距離增加時(shí)LEDs間距變化的效應(yīng)。當(dāng)然，LED模塊橫截面范圍變化。圖10證明了經(jīng)過計(jì)算在類型3和類型5 LEDs之間有若干間距的LED模塊和20×20=400照明區(qū)域之間的照明量最大值Emax的依存度。這些曲線表示間距的影響變得顯著時(shí)的距離。例如，對(duì)于0.1和0.2m間距(圖. 10a)的類型3LEDs,曲線E(h)符合h >10m。分別注意這些曲線符合間距為0.4和0.6m、h >30m的最大值。對(duì)于類型5 LEDs (圖. 10b)，對(duì)應(yīng)的距離分別增加到35

4、、50和75m。圖. 9. (a)照明最大值的減少同時(shí)LED模塊距離的增加和CD (b)圖對(duì)應(yīng)包含12 × 12-m模塊距離，包括(1)類型3的41×21 LEDs和(2)類型5，x =0.3m、y=0.6m.結(jié)果證明LED EA的減少導(dǎo)致LED模塊近場(chǎng)區(qū)域的尺寸增加。 為了得到在CD漸近趨于一致時(shí)近場(chǎng)區(qū)域的尺寸，我們使用從4得到的方法，使用距離h0.05，這里CD是0.95，即在差異水平為5%時(shí)滿足LISD。圖11a證明h0.05依存度取決于包含類型3和類型5的LEDs模塊（沿著平方LED模塊的一面）的數(shù)量?？梢钥吹綄?duì)于包含類型5的模塊，距離h0.05的LEDs顯著大于包

5、含類型3LEDs的模塊距離。當(dāng)模塊包括更多30×30類型5 LEDs時(shí)，距離r0.05大于100m。圖. 10. Emax值與從包含20 × 20 LEDs(a)類型3和(b)類型5的模塊的距離相比較，間距為x =y= (1)0.1, (2) 0.2, (3) 0.4,和(4) 0.6 m 在3中提到，關(guān)于光源和探測(cè)器之間距離的依存度的計(jì)算，誤差是9%以下，距離r大于光源的橫截面范圍h/d=3，當(dāng)誤差是4%以下，h/d =5。這符合我們比率為h0.05的計(jì)算，比率(i) LED模塊與3中的顯著不同，(ii)取決于LEDs（模塊尺寸）和模塊中LEDs的LICs的數(shù)量。這符合圖

6、.11b，對(duì)于包含類型5 LEDs、間距為0.4m的模塊,比率h0.05/d從17到9減少，同時(shí)LEDs的數(shù)量從2 × 2到15 × 15增加。對(duì)于有相同間距(0.4m)的類型3LEDs，模塊中LEDs的數(shù)量從2 × 2到6 × 6增加，比率h0.05/d (i)從5到3快速減?。?ii)LEDs的數(shù)量繼續(xù)增加，比率保持不變。因此，上述結(jié)果證明，當(dāng)模塊中LEDs的數(shù)量相對(duì)LEDs之間大間距增加時(shí)，來自LISD的偏差變得更顯著。這個(gè)結(jié)果解釋了隨著距離增加，照明最大值產(chǎn)生相對(duì)小的減少，。1. 選擇LEDs的間距以提供特定照明考慮LED模塊的高h(yuǎn)相對(duì)于照明區(qū)域

7、和對(duì)應(yīng)的照明一致性的估算增加時(shí)，保持給定照明最大值的可能性。圖12證明了從在包含20 × 20類型3和類型5 LEDs的 4 × 4 m 照明區(qū)域，Emax=400 lx得到的結(jié)果。圖. 12. LEDs間距(x =y)和照明一致性與4×4m2區(qū)域內(nèi)包含20 × 2 0 LEDs (a) 類型3和(b)類型，最大照明400 lx 可以看到，對(duì)于類型3和類型5LEDs，間距一定是從0.36到0.52減小，同時(shí)高度從1和2m到6和20m增加。在這種情況下，照明一致性不大于15%。5. LED高度相對(duì)于照明區(qū)域的變化時(shí)LED旋轉(zhuǎn)的效應(yīng) 除了上述在相對(duì)于照明區(qū)域

8、的不同高度上定位LED模塊的變體，來自于中心的LEDs的外旋引起了積極效應(yīng)。這在2, 5中提到過，LED模塊尺寸可由于這種旋轉(zhuǎn)而降低，具有相對(duì)有限的LICs ，LEDs的旋轉(zhuǎn)可以達(dá)到最大效率。圖. 13. LEDs之間間距(x =y) ，照明一致性與在4 × 4 m2區(qū)域內(nèi)包含20 × 20類型5且以(a) 15°和(b) 30°的角度外旋的LEDs距離的比較，最大照明為400 lx 例如，圖13展示了對(duì)于帶有旋轉(zhuǎn)類型5的LEDs的模塊的計(jì)算結(jié)果?？梢钥吹?，旋轉(zhuǎn)LEDs之間的間距一定隨著高度h變化，這種變化在最大照明值為400lx的4 × 4m

9、2區(qū)域內(nèi)影響了照明一致性。 曲線表示，在LED旋轉(zhuǎn)的情況下，模塊尺寸的減小伴隨著相對(duì)照明區(qū)域的LED高度的限定。這種顯著的限定隨著LED旋轉(zhuǎn)角度相對(duì)于正常模塊表面的增加而增加。在這種限定下，照明一致性不大于10%。6. 線性模塊 分析線性(1D)LED模塊很有意思，它可用于替代熒光燈。注意LEDs可以輕易的轉(zhuǎn)換，LEDs的數(shù)量也可輕易的在線性模塊中增加。圖14-16和表3和4證明了由線性LED模塊得到的結(jié)果。圖. 14. (a) 照明最大值隨著從LED模塊CD（b）圖的距離增加而增加，較之包含不同間距和LEDs數(shù)量的類型5LEDs的模塊的距離：(1) 1 LED, (2) 2 20 ×

10、; 1 LEDs，x = 0.4 m,和(3) 20 × 20 LEDs，x =y = 0.4 m. 圖14比較了一個(gè)包含20 × 20類型5LEDs的2D平方模塊和一個(gè)包含20個(gè)間距相同的同類LEDs（0.4m）的1D線性模塊。這些結(jié)果另外證明了LEDs數(shù)量的減少導(dǎo)致近場(chǎng)區(qū)域尺寸的降低。 圖15和表3說明了對(duì)于包含20個(gè)類型5LEDs的線性模塊的計(jì)算結(jié)果。可以看出如果LEDs轉(zhuǎn)換，保持特定的照明可以通過增加LED模塊的距離。另外，表3說明稍微傾斜的長(zhǎng)度t，照明一致性不大于5%(圖. 15b15e)。根據(jù)圖15和表3，長(zhǎng)度t隨著LED模塊距離或者它的相對(duì)于照明區(qū)域的高度的增

11、加而減少。如果LEDs的數(shù)量增加，長(zhǎng)度保持不變。 表4說明了經(jīng)過計(jì)算的LEDs的數(shù)量N和LEDs之間的間距x在長(zhǎng)度為4m的區(qū)域提供了200 lx的照明量。表 3.包含20個(gè)類型3LEDs的線性模塊的距離，照明最大值約為200lx,LEDs之間的間距和輕微傾斜的長(zhǎng)度，照明一致性低于5%表4. 在長(zhǎng)度為4m的區(qū)域內(nèi)提供照明量不高于200 lx的線性模塊類型5LEDs的計(jì)算數(shù)量圖. 15. 包含20個(gè)距離和間距不同的類型5LEDs的線性模塊的照明分布：(a) h = 2m，x = 0.39m (等距表示), (b) h = 2m，x = 0.39m (投影), (c) h = 3m，x = 0.26

12、m, (d) h = 4m，x =0.19 m, (e) h = 5m，x = 0.14m, (f) h = 6m，x = 0.11m 圖16證明對(duì)于有外旋LEDs的線性模塊照明分布的計(jì)算。計(jì)算過程涉及LEDs相對(duì)于中心LED（不旋轉(zhuǎn)）向兩面一致旋轉(zhuǎn)。在上面的例子中，旋轉(zhuǎn)角度從30° 到+30°變化。LED旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致照明量從200到降低到120lx，距離h=4m，x =0.19m(圖. 16a)。因此，LEDs的間距一定減少到x = 0.06m (圖. 16b)。但是，這種減少導(dǎo)致了照明一致性變差。一致性可以通過隨著旋轉(zhuǎn)角度的增加，增加軸發(fā)光強(qiáng)度得到改進(jìn)。例如，在LED電流中增加。這種方法在圖16c和16d中說明，發(fā)光強(qiáng)度各自增加25-40%。如此?？梢缘玫綆缀跬昝赖恼彰鞣植嫉囊恢滦?。圖. 16. 對(duì)于包含30個(gè)以30°角外旋的類型5LED