- 基于LED光強分布的摩托車信號燈配光設計

　　

2011-12-12 22:27:25 上傳

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　　根據(jù)國家《摩托車光信號裝置配光性能GB T17510 - 1998》中摩托車信號燈光強滿足的要求，考慮到國標要求光強分布分別關(guān)于H - H 對稱和V2V 對稱，則：

　　

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　　其中I （0 ，0） 表示水平方向角0°，垂直方向角0°時的光強值，其余的類推。
　　上述方程組若γi 為方程的解，則- γi 亦為方程組的解?？紤]實際加工燈具的方便， 假設γi 為等差數(shù)列。只需從方程（10） —（18） 中求解出一組滿意解γi ， 即可以將水平方向的發(fā)散角擴散到20°，從而實現(xiàn)對摩托車信號燈的配光設計。
　　針對摩托車信號燈中具體的一款L ED 制動燈，用上述方法來完成配光設計，進而驗證該方法的可行性。

　　3 　摩托車信號燈中L ED 制動燈的配光設計與仿真驗證

　　根據(jù)《GB478921998 汽車及掛車外部照明和信號裝置的安裝規(guī)定》中規(guī)定的摩托車色度條件選取達晟光電的R33CA 型的紅光球帽型L ED ，其I0= 4. 55cd ，且θ1/ 2 = 10°。根據(jù)《摩托車光信號裝置配光性能GB T1751021998》標準，通過球帶系數(shù)法估算整個燈具所需的總光通量和所需的L ED 的數(shù)目，共采用15 個R33CA 型紅光L ED 來進行摩托車制動燈的配光設計。
　　將對應的國標規(guī)定的各測點的光強值代入公式（10） 到公式（18） ，通過MA TLAB 求解出方程組的滿意解，即采用3 ×5 的排布，γi 為（0 ， ±5°， ±10°） ，即每行5 個L ED 采用柱面型排布。
　　按照方程組的解將建立的15 個L ED 柱面排布的三維模型導入光學仿真軟件Tracepro 中，得到的矩形光強分布圖如圖3 所示，驗證其光學效果。
　　通過方程組（10） —（18） 計算得到國標要求的測點的理論值。從圖3 所示的矩形光強分布圖中，讀取國標要求的測點的仿真值。由于測點關(guān)于H2H 對稱又關(guān)于V2V 對稱，則國標要求的測點的光強值可以簡化為如表1 所示。

　　

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　　從表1 中的數(shù)據(jù)可以看出，測試點的光強仿真值都在國家標準要求的范圍之內(nèi)，且仿真值與理論值很接近，而仿真結(jié)果也一定誤差范圍內(nèi)比較真實的反映了燈具實際的光強分布，從而驗證了該設計方案的可行性。

　　

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　　4 　結(jié)　論

　　本文提出了一種基于曲面L ED 陣列的光強分布數(shù)學模型的新型方法，在推導了曲面L ED 陣列光強分布數(shù)學模型的基礎上，將其應用于L ED 摩托車信號燈配光設計。進一步采用Tracepro 光學仿真軟件對該方法設計的L ED 摩托車制動燈進行了模擬實驗，結(jié)果證明曲面L ED 陣列光強分布的數(shù)學模型正確，能夠滿足國家摩托車配光標準的要求。該方案設計的L ED 摩托車制動燈光線絕大部分集中在左右20°，上下15°的橢圓形區(qū)域內(nèi)，且無需聚光器和配光鏡，光效大大的提高，成本大大的降低，并且生產(chǎn)工藝簡單，經(jīng)濟實用。

來源：電子工程網(wǎng)