Jak zaprojektować i wybrać środek rozpraszający światło oparty na lampach LED?

Wraz z postępem społecznym rośnie zapotrzebowanie ludzi na lepsze życie. Rewolucyjne wprowadzenie lamp LED w dziedzinie oświetlenia będzie w przyszłości długoterminowym popytem na oświetlenie, a zapotrzebowanie na oszczędność energii będzie coraz wyższe. Dobrze znane stowarzyszenia DLC i Energy star w globalnej branży co roku aktualizują swoje standardy wydajności świetlnej, promując w ten sposób rozwój technologii LED i wymagania dotyczące oszczędności energii [1].

Na przykład, DLC podniesie standard efektywności energetycznej do 5.0 w 2020 roku, co podniesie wymagania dotyczące efektywności świetlnej globalnych lamp i latarni na nowy poziom, a wymagania dotyczące zastosowania produktów z dyfuzorami optycznymi również zostaną znacznie ulepszone.

Środek rozpraszający światło jest organicznym i nieorganicznym produktem chemicznym o specjalnym przetwarzaniu i obróbce powierzchni, o wielkości cząstek 1 ~ 10 μm i sferycznym produktem chemicznym o średniej wielkości cząstek 1 ~ 4 μm, jak pokazano na rysunku 1 [2].

Istnieją głównie dwa rodzaje dyfuzorów optycznych: dyfuzor nieorganiczny i dyfuzor organiczny. Niniejszy artykuł skupi się na zastosowaniu organicznego środka rozpraszającego światło. Organiczny dyfuzor światła obejmuje głównie typ akrylowy, typ fenyloetylenowy i typ żywicy akrylowej [3]. Sama żywica jest przezroczysta lub półprzezroczysta i może przepuszczać większość światła. Wykorzystując różnicę między współczynnikiem załamania światła tych dyfuzorów światła a współczynnikiem załamania światła podłoża, światło przechodzące przez podłoże staje się jasne i miękkie po wielokrotnym załamaniu i ma niewielki wpływ na przepuszczalność światła materiału. W tym eksperymencie skupiamy się na teście symulacyjnym i analizie typów zastosowań abażuru wytłaczanego i soczewki wytłaczanej.

1 metoda badania i schemat badania klosza.

1.1 Metoda testowa.
Weźmy jako przykład nasz środek rozpraszający światło WD-102, używając lampy niskonapięciowej, przy użyciu tych samych parametrów technicznych i elektrycznych, klosz jest testowany z różnymi proporcjami dyfuzora optycznego.

1.2 Schemat testu.
Produkt do lamp niskonapięciowych, maksymalna średnica klosza wynosi 20 mm, grubość 1 mm, struktura i forma są pokazane na rysunkach 2 i 3. Dodatkowa ilość dyfuzora to liczba gramów na kilogram materiału bazowego (PC1250Z), a całkowite czasy 0,3 g, 0,6 g, 0,9 g, 1,2 g i 1,5 g są dodawane. Do testów używany jest zdalny fotometr dystrybucyjny GO-2000A.

1.3 Wyniki testów.

Wyniki testów przedstawiono w tabeli 1.

Z tabeli 1 wynika, że w przypadku produktów z kloszem przepuszczalność światła nie zmienia się, gdy współczynnik dyfuzora zmienia się od 0 do 1,5 g.

Metoda testowania i schemat soczewki optycznej.

2.1 Metoda testowa.
Dwa rodzaje niskonapięciowych lamp i latarni, wykorzystujące te same parametry techniczne i elektryczne, przy użyciu dwóch rodzajów soczewek optycznych o różnej grubości, zostały przetestowane przy tym samym stosunku dyfuzora optycznego, a straty światła i zmiany kąta soczewek optycznych z różnymi soczewkami i tym samym stosunkiem zostały uzyskane.

2.2 Schemat testowy.
Weźmy jako przykład nasz środek rozpraszający światło WD-102. Najgrubsza część soczewki 1 ma 5,6 mm, a najgrubsza część soczewki 2 ma 2,8 mm. Kształty strukturalne pokazano na rysunkach. 4, 5, 6 i 7. Ilość dodanego dyfuzora powinna być oparta na masie dyfuzora dodanego w PC1250Z, a całkowite czasy 0,3 g, 0,6 g, 0,9 g, 1,2 g i 1,5 g powinny zostać dodane. Do testów używany jest fotometr dystrybucyjny GO-2000A.

2.3 Wyniki testów.

Wyniki testów przedstawiono w tabeli 1.
Można to wywnioskować z tabeli 2:
Główne wyniki są następujące: (1) gdy współczynnik dyfuzora soczewki 1 wzrasta z 0 (przezroczysty) do 1,5 g, straty światła wzrastają, wydajność świetlna maleje, a kąt świecenia wzrasta. Po dodaniu najniższego i najwyższego współczynnika, różnica w przepuszczalności światła wynosi 6,5%, a kąt świecenia wzrasta 3,5-krotnie. W połączeniu z problemem różnicy kolorów sugeruje się, że stosunek dawkowania środka rozpraszającego światło powinien wynosić 0,3 ~ 0,6 g.

(2) Gdy współczynnik rozpraszania soczewki 2 wzrasta od 0 do 1,5 g, straty światła wzrastają, wydajność świetlna spada, a kąt świecenia wzrasta. Gdy współczynnik dodawania jest najniższy i najwyższy, różnica w przepuszczalności światła wynosi 3,5%, a kąt świecenia jest podwojony. W połączeniu z problemem różnicy kolorów sugeruje się, że stosunek środka rozpraszającego światło powinien wynosić 0,6 ~ 0,9 g.

3 model zasady optycznej.

Rysunek 8 przedstawia rozpraszanie rozproszonych cząstek, gdy padające światło przechodzi przez warstwę odporną na zarysowania i warstwę dyfuzyjną. Zakładając, że padające światło przechodzące przez obiekt jest materiałem soczewki z rozpraszaczem światła, kąt wiązki światła przechodzącego przez soczewkę zmieni się wraz ze współczynnikiem dodania rozpraszacza światła. Im wyższy współczynnik, tym więcej rozproszonego światła i większy kąt. Zasada transmisji światła [4], jak pokazano na rysunku 9.

Rys. 9 Schematyczny diagram transmisji światła (pokazany na zdjęciu a, b, c)

4 Wnioski

W tym eksperymencie metoda pomiaru symulacyjnego jest wykorzystywana do porównania i analizy rzeczywistego testu i analizy klosza LED i soczewki dodającej dyfuzor światła, i zweryfikowana przez test, można stwierdzić, że:

Główne wyniki są następujące:

(1) dyfuzor optyczny ma niewielki wpływ na wydajność świetlną klosza o jednolitej grubości, a proporcje dyfuzora można dobrać zgodnie z rzeczywistym zapotrzebowaniem w projekcie.

(2) wpływ na produkty soczewkowe, wraz ze wzrostem współczynnika dyfuzora, grubość soczewki ma duży wpływ na kąt świecenia, więc wpływ grubości soczewki na kąt świecenia powinien być w pełni uwzględniony w projekcie. W niniejszym artykule zastosowano metodę symulacji i pomiaru w celu porównania klosza, soczewki i soczewki, co stanowi pewną podstawę odniesienia dla projektu wtórnego rozsyłu światła lamp i latarni LED, skraca postęp rozwoju produktu, oszczędza koszty prób i błędów oraz zapewnia skuteczne odniesienie projektowe do projektowania podobnych lamp i latarni LED.