輕便摩托車LED準(zhǔn)直照明系統(tǒng)的研制.pdf

1、LED的發(fā)明具有劃時(shí)代的意義。早在2001年,LED在用于車輛照明就受到大量的關(guān)注,隨著材料和工藝的不斷發(fā)展,LED的發(fā)光效率不斷提高,已經(jīng)能夠替代傳統(tǒng)的車輛照明光源,用于車輛照明。本文針對(duì)輕便摩托車的前照燈,利用大功率白光LED替代傳統(tǒng)的鹵素?zé)?設(shè)計(jì)并開(kāi)展了LED照明系統(tǒng)的測(cè)試。本文主要針對(duì)以下幾個(gè)方面進(jìn)行了研究:
　　1)從光度學(xué)和色度學(xué)等方面深入探討了將LED用于摩托車前照燈照明的可行性。由于LED發(fā)光呈朗伯體分布,不能直接

2、用于照明,因此對(duì)LED進(jìn)行二次光學(xué)設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)輕便摩托車照明的關(guān)鍵。本文通過(guò)利用聚甲基丙烯酸樹脂(PMMA)為透鏡材料,結(jié)合非成像光學(xué)的理論,利用ZEMAX光學(xué)設(shè)計(jì)軟件,實(shí)現(xiàn)了LED準(zhǔn)直照明透鏡的設(shè)計(jì)和優(yōu)化,并利用光學(xué)照明仿真軟件TRACEPRO對(duì)其進(jìn)行光學(xué)模擬仿真,分析準(zhǔn)直透鏡的可行性。同時(shí)根據(jù)輕便摩托車前照燈配光標(biāo)準(zhǔn)(GB19152-2003)的要求,將五個(gè)相同的準(zhǔn)直透鏡搭配,形成透鏡組,對(duì)光能進(jìn)行重新分配,使其達(dá)到GB的光能分配要求

3、。
　　2)由于大功率的LED體積比較小,相對(duì)單位體積散熱高,幾乎80％的能量以熱量的形式散發(fā)。如果不經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)就直接使用LED,可能造成LED使用壽命的降低,甚至被燒壞。因此,在對(duì)準(zhǔn)直透鏡的封裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,本文進(jìn)行了LED的散熱設(shè)計(jì),通過(guò)使用合理的翅片散熱結(jié)構(gòu),加速LED光源所產(chǎn)生的熱量散失。通過(guò)利用ANSYS有限元仿真軟件對(duì)散熱翅片進(jìn)行仿真分析,得到散熱結(jié)構(gòu)的參數(shù),并結(jié)合試驗(yàn)驗(yàn)證,使LED在允許的環(huán)境條件下,能夠正常的

4、工作。
　　3)LED的驅(qū)動(dòng)電路的性能直接關(guān)系到LED的壽命,也影響到整個(gè)照明系統(tǒng)的性能。因此,本文根據(jù)輕便摩托車前照燈的實(shí)際需求,設(shè)計(jì)了低壓高效的LED的驅(qū)動(dòng)電路,使整個(gè)照明系統(tǒng)能夠正常的工作,封裝處理后完成整個(gè)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試。
　　總之,本文在準(zhǔn)直透鏡的設(shè)計(jì)優(yōu)化上,利用了光學(xué)設(shè)計(jì)軟件ZEMAX,同時(shí)結(jié)合非自由曲面,極大的提高了LED光能的利用率,實(shí)現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保的要求。最后通過(guò)GB試驗(yàn)方法的驗(yàn)證,確定照明系統(tǒng)能夠達(dá)到國(guó)家規(guī)