Comment concevoir et sélectionner un agent de diffusion de la lumière basé sur des lampes LED ?

Avec les progrès de la société, la demande d'une vie meilleure s'accroît. L'introduction révolutionnaire des lampes LED dans le domaine de l'éclairage constituera à l'avenir une demande d'éclairage à long terme, et la demande d'économie d'énergie sera de plus en plus forte. Les associations DLC et Energy Star, bien connues dans l'industrie mondiale, améliorent chaque année leurs normes d'efficacité lumineuse, ce qui favorise le développement de la technologie LED et des exigences en matière d'économie d'énergie [1].

Par exemple, la DLC fera passer la norme d'efficacité énergétique à 5,0 en 2020, ce qui portera les exigences en matière d'efficacité lumineuse des lampes et lanternes mondiales à un nouveau niveau, et les exigences en matière d'application des produits de diffusion optique seront également grandement améliorées.

L'agent de diffusion de la lumière est un produit chimique organique et inorganique avec un traitement spécial et un traitement de surface, avec une taille de particule de 1 ~ 10 μ m et un produit chimique sphérique avec une taille moyenne de particule de 1 ~ 4 μ m, comme le montre la figure 1 [2].

Il existe principalement deux types de diffuseurs optiques : les diffuseurs inorganiques et les diffuseurs organiques. Cet article se concentre sur l'application de l'agent de diffusion de la lumière organique. Les diffuseurs de lumière organiques comprennent principalement le type acrylique, le type phényléthylène et le type de résine acrylique [3]. La résine elle-même est transparente ou translucide, et la majeure partie de la lumière peut la traverser. Grâce à la différence entre l'indice de réfraction de ces diffuseurs de lumière et celui du substrat, la lumière qui traverse le substrat devient brillante et douce après de nombreuses réfractions et n'a que peu d'effet sur la transmission lumineuse du matériau. Dans cette expérience, nous nous concentrons sur le test de simulation et l'analyse des types d'application de l'abat-jour à extrusion et de la lentille à extrusion.

1 méthode d'essai et schéma d'essai de l'abat-jour.

1.1 Méthode d'essai.
Prenons l'exemple de notre agent de diffusion de la lumière WD-102 : à l'aide d'une lampe à basse tension, en utilisant les mêmes paramètres techniques et électriques, l'abat-jour est testé avec différentes proportions de diffuseur optique.

1.2 Schéma d'essai.
Un produit de lampe à basse tension, le diamètre maximum de l'abat-jour est de 20 mm, l'épaisseur est de 1 mm, la structure et la forme sont illustrées dans les figures 2 et 3. La quantité de diffuseur ajoutée est le nombre de grammes par kilogramme de matériau de base (PC1250Z), et les durées intégrales de 0,3 g, 0,6 g, 0,9 g, 1,2 g et 1,5 g sont ajoutées. L'équipement de photométrie de distribution GO-2000A est utilisé pour les tests.

1.3 Résultats des tests.

Les résultats des tests sont présentés dans le tableau 1.

Le tableau 1 montre que, pour les abat-jour, le facteur de transmission de la lumière ne change pas lorsque le rapport de diffusion passe de 0 à 1,5 g.

Méthode d'essai et schéma d'une lentille optique.

2.1 Méthode d'essai.
Deux types de lampes et de lanternes à basse tension, utilisant les mêmes paramètres techniques et électriques, utilisant deux types de lentilles optiques d'épaisseur différente, ont été testés sous le même rapport de diffuseur optique, et la perte de lumière et les changements d'angle des lentilles optiques avec des lentilles différentes et le même rapport ont été obtenus.

2.2 Schéma d'essai.
Prenons l'exemple de notre agent de diffusion de la lumière WD-102. La partie la plus épaisse de la lentille 1 est de 5,6 mm et la partie la plus épaisse de la lentille 2 est de 2,8 mm. Les formes structurelles sont illustrées dans les fig. 4, 5, 6 et 7. La quantité de diffuseur ajoutée doit être basée sur le poids du diffuseur ajouté dans le PC1250Z, et les temps intégraux de 0,3 g, 0,6 g, 0,9 g, 1,2 g et 1,5 g doivent être ajoutés. L'équipement de photométrie de distribution GO-2000A de marque lointaine est utilisé pour les essais.

2.3 Résultats des tests.

Les résultats des tests sont présentés dans le tableau 1.
Le tableau 2 permet de conclure que
Les principaux résultats sont les suivants (1) lorsque le rapport de diffusion de la lentille 1 passe de 0 (transparent) à 1,5 g, la perte de lumière augmente, l'efficacité lumineuse diminue et l'angle lumineux augmente. Lorsque la lentille la plus basse et la plus haute sont additionnées, la différence de transmission de la lumière est de 6,5%, et l'angle lumineux est multiplié par 3,5. Compte tenu du problème de la différence de couleur, il est suggéré que le rapport de dosage de l'agent de diffusion de la lumière soit de 0,3 ~ 0,6 g.

(2) Lorsque le rapport de diffusion de la lentille 2 passe de 0 à 1,5 g, la perte de lumière augmente, l'efficacité lumineuse diminue et l'angle lumineux augmente. Lorsque le rapport d'addition est le plus faible et le plus élevé, la différence de transmission de la lumière est de 3,5%, et l'angle lumineux est doublé. Compte tenu du problème de la différence de couleur, il est suggéré que le rapport de l'agent de diffusion de la lumière soit de 0,6 ~ 0,9 g.

3 modèle de principe optique.

La figure 8 montre la diffusion des particules diffusées lorsque la lumière incidente traverse la couche anti-rayures et la couche de diffusion. En supposant que la lumière incidente traversant l'objet est un matériau de lentille avec un diffuseur de lumière, l'angle du faisceau de lumière traversant la lentille changera en fonction du rapport d'addition du diffuseur de lumière. Plus le rapport est élevé, plus la quantité de lumière diffusée est importante et plus l'angle est grand. Le principe de la transmission de la lumière [4] est illustré par la figure 9.

Fig. 9 : diagramme schématique de la transmission de la lumière (illustré par les images a, b, c)

4 Conclusion

Dans cette expérience, la méthode de mesure par simulation est utilisée pour comparer et analyser le test réel et l'analyse de l'abat-jour à LED et de la lentille ajoutant un diffuseur de lumière, et vérifiée par le test, on peut conclure que :

Les principaux résultats sont les suivants :

(1) le diffuseur optique a peu d'effet sur l'efficacité lumineuse d'un abat-jour d'épaisseur uniforme, et la proportion de diffuseur peut être choisie en fonction de la demande réelle en matière de conception.

(2) l'influence sur les produits de la lentille, avec l'augmentation du rapport de diffusion, l'épaisseur de la lentille a une grande influence sur l'angle lumineux, de sorte que l'influence de l'épaisseur de la lentille sur l'angle lumineux doit être pleinement prise en compte dans la conception. Dans cet article, la méthode de simulation et de mesure est utilisée pour comparer l'abat-jour, la lentille et la lentille, ce qui fournit une certaine base de référence pour la conception de la distribution secondaire de la lumière des lampes et lanternes à LED, raccourcit la progression du développement du produit, économise le coût des essais et des erreurs, et fournit une référence de conception efficace pour la conception de lampes et de lanternes à LED similaires.