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LED植物灯电源光谱的影响

来源:发表时间:2020-08-25 11:13:06浏览量:43

目前植物工厂培养架所使用的LED调光电源模块光学结构简单,照度均匀度和混色均匀度难以保证,导致农作物的品质参差不齐.为了提高种植物品质,需要优化植物光源的照明效果,设计高均匀度的植物光源.本文针对这一问题提出并研究了一种倒置光源的植物培养架设计方案.将LED灯珠安置在种植面同侧,并结合曲面反射顶面对LED发出的光线进行进一步均匀分配,在植物培养架有限的种植空间内增加光线耦合距离和耦合程度,提高了培养架植物光源的均匀度.经过多次结构优化后,最终获得了一个照度均匀度为91.64%、混色均匀度为89.73%的高均匀度植物照明培养架.然后基于优化得出的植物光源,研究植物生长过程对照明效果的影响后表明植物在生长过程中均可获得良好的照明环境.最后研究了不同形状和不同配光曲线的灯珠对培养架均匀度和光能利用率的影响.

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目前植物工厂培养架所使用的LED调光电源模块光学结构简单,照度均匀度和混色均匀度难以保证,导致农作物的品质参差不齐.为了提高种植物品质,需要优化植物光源的照明效果,设计高均匀度的植物光源.本文针对这一问题提出并研究了一种倒置光源的植物培养架设计方案.将LED灯珠安置在种植面同侧,并结合曲面反射顶面对LED发出的光线进行进一步均匀分配,在植物培养架有限的种植空间内增加光线耦合距离和耦合程度,提高了培养架植物光源的均匀度.经过多次结构优化后,最终获得了一个照度均匀度为91.64%、混色均匀度为89.73%的高均匀度植物照明培养架.然后基于优化得出的植物光源,研究植物生长过程对照明效果的影响后表明植物在生长过程中均可获得良好的照明环境.最后研究了不同形状和不同配光曲线的灯珠对培养架均匀度和光能利用率的影响.


 随着我国经济的不断发展,高速公路隧道建设的发展也非常迅猛.前期在隧道的实际工程设计中,为完全保证隧道车辆通行安全,隧道内部全线灯具的输出功率和安装布置全部取决于一年四季中更大的洞外亮度值和车辆速度值.这样的设计尽管充分考虑了安全性,但盲目的增加隧道照明亮度,不能够缓解视觉适应的问题.随着L ED在隧道照明中的应用,LED调光电源光谱的影响逐渐引起人们的关注.调查研究发现高速公路隧道在出口段交通事故发生率比较高,主要原因是隧道出口段内外亮度差较大,驾驶员在驶离时明适应时间较长.LED调光电源的光谱呈现双峰结构,在长波长范围内,光谱含量差异明显.明适应的能力主要与两个因素有关,一是瞳孔面积的变化;二是感光色素的光化学反应.不同色温的L ED具有不同的光谱特性,进而通过影响感光色素的合成,来影响明适应的时间长短.现在市场上可用的隧道照明LED调光电源的色温可选范围比较广,所以实验选取了市场上可用的不同色温的大功率的LED调光电源作为研究对象,其色温分别是3000,3500,4000,4500,5000,5700和6500 K等7种.邀请了30名视觉功能正常,矫正视力1.0以上,且无色盲、色弱等其他眼疾的观察者参加了本次实验.地点选择在长9m,高2.8m,宽5m的模拟隧道内.实验参数选取3组亮度值,分别为4,8和12 cd•m-2;2个灯具安装高度分别是2.0和2.4 m;3个安装角度分别是15°,20°和25°.共评估了126种照明条件.实验结果表明:隧道出口段亮度越大,明适应时间越小;当亮度相同时,随着色温的增大,明适应时间减小;灯具安装角度和安装高度对光谱的影响很小,改变安装高度和安装角度并不能有效的减小明适应时间.从明适应的角度出发,通过分析不同色温L ED灯的光谱,为隧道照明设计与应用中出口段LED调光电源的选择提供数据和理论支撑.


LED调光电源一种点光源经复合旋转椭球腔反射获得均匀线光源的方法.依据多聚光中心点半宽度叠加均匀线光源方法建立复合椭球光谱的影响个长10 mm、有效半高全宽为3 mm、均匀度为88.81%的线形光斑.该方案实现了LED点光源向均匀线光源的转换,并以此方法为依据用于侧面泵浦聚光腔设计.



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2020-08-25 43浏览

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