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    [分享]初次设计一个LED反光杯的过程 [复制链接]

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    离线jinshaoyu
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2011-03-23
    关键词: LED反光杯
    一点点的体会吧,一个工作不久的菜鸟艰难摸索过程。有错误高手别笑,帮忙指出,是一个led手电筒的反光杯设计。 Y3(I;~$!  
    7-}5 W  
    初始设计时,由于ID设计已经固定,反光杯的口径D是限定了的。再根据照明范围的要求,一米外泛光区域即最大的照明范围也是直径一米,确定口径深度比值大约是1:1左右。那么深度H也有了大致估计。 gwXmoM5  
    ~%f$}{  
    再考虑到中心光斑的要求是尽量小,也就是反射光线的出射角度要比较小,那么肯定是用一般的抛物面反光杯,什么CPC之类统统不是,这样曲线方程就确定了,根据D、H的值,可以计算出抛物线的焦距f。看看led的大小,Cree XP-E,恩,焦面的大小完全可以满足放置led的需要。 UK*v\TMv  
    -Wh 2hWg+  
    因为以上的三个参数互相关联,而对深度H给出的要求是一个大致的范围,那么计算出来的 f 值也可以在1mm左右范围内浮动。考虑到这个设计的要求是尽量让出光角小。那么虽然焦距短些看起来对光源包容的角度更大,会聚能力更好。但是大的焦距会带来大的抛物面尺寸,意味着led芯片距离反射面越远,意味着芯片的形体尺寸相对整个系统越近似一个发光点,出射角才越小。所以在尽量做大焦距的时候,计算了一下led芯片边缘相对焦点对抛物面的最大张角,大概是1.5度,那么整个出射角大约是3度。应该中心光斑不会太大。话说回来,要是真完全平行光,光斑的中心不就是一个黑斑了么。还是要个角度的。不管到底想法对不对,就这么做了。摸索么。 VEn3b  
    KtH^k&z.f  
    实际把Cree的芯片接上电池包,裸灯点亮对着墙看了看,光看规格书不知道,XP-E的芯片边缘光线可真是一个黄啊!比XR的黄多了。不愧是便宜了将近一个美刀。随便罩上一个实验室翻出来的反光杯,果然就看见墙上照明区域中间一个大黄圈。太难看了,而且头疼的是老板还貌似挺在意这个黄圈。让做反光杯啥要求都不具体,就是说了不喜欢黄圈。根据之前网上狂搜的资料,得用橘皮杯。不知道工艺流程,不知道如何控制橘皮杯的光线范围,反正就是把光打散。 )EKWsGNe/  
    fk>{  
    装了个Tracepro,模拟了一下以上分析试验出来的东西,橘皮不知道怎么模拟,明显不是diffuse white 一类的表面属性。想自定义一个,定义A、B、G散射参数,让大部分光还是按照反射定律方向走,但是最近事多,心里不静没耐心了,直接光面杯模拟,估计最多泛光范围上差一些。谁让自己软件不熟呢,临时抱佛脚看论坛里资料和例子学的。模拟的结果出来,照度map一点都不像,发愁了。有啃啃说明书,设置count点数,有点明白了。然后直奔实验室,用最好的那台机子,模拟两百万条光线,再设置了最小的照度值,这次还有点样子。看看软件模拟半光强角的范围,觉得和计算的范围比还是大了些。不过还是决定先做做样品再说,模拟的很多问题还是看不出来,比如那个黄圈我就没模拟出来,貌似Tracepro不能直接显示光谱的分布效果。等有时间了把波长设仔细点,分成不同颜色再看看。 Ry xu#]s  
    &?Q^i">cZ  
    样品下周大概就到了,试试再说。没个人教,做点东西一点底气没有,很不自信。真希望有个很好的学习氛围。 &rPAW V'v  
    [ 此帖被jinshaoyu在2022-05-10 17:30重新编辑 ]
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    cyqdesign 光币 +20 - 2011-03-23
     
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    离线书生
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    只看该作者 1楼 发表于: 2011-03-23
    听过程楼主已经很牛了 cs9h\]ZA  
    离线radio0326
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    只看该作者 2楼 发表于: 2011-03-24
    好多专业词汇,听上去就是牛人啊
    离线dksadhorse
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    只看该作者 3楼 发表于: 2011-03-24
    楼主,你的芯片光源是怎么设置的?是自己设置点光源,还是导入cree公司提供的光源文件?
    离线jinshaoyu
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    只看该作者 4楼 发表于: 2011-03-24
    回 3楼(dksadhorse) 的帖子
    tracepro5.0里面自带的CreeXlamp光源属性,我是自己按照规格书的尺寸建了一个发光面,然后在表面光源属性里面选择对应的型号。不过一个平面发光的话,尽管场型一致但是在反光杯里的位置不好确定,毕竟实际光线是从封装的树脂球面透镜出射的,对出射光线来说虚物点应该在反向延长线的交点。把这个交点放在反光杯焦平面上才比较好。没办法只好去官网下载它的step文件,里面的坐标原点就当做光源位置。 dg|x(p#  
    其实开始的时候我想自己定义,但是觉得封装特性什么的模拟起来不是一两天能搞定的,最后还未必符合它的规格。 H@$K /  
    再后来发现官网有自带的光源文件,可惜是IES格式和raysource文件,前者tracepro有个插件可以转换但是我这边就是用不了;后者没软件转换,也读不了。 t!6uz  
    所以才用了上述的办法。
    离线jinshaoyu
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    只看该作者 5楼 发表于: 2011-03-26
    看见 牛 字 就想挠墙啊~~~做的样品还不知道怎么样呢。有没有好办法消除黄圈啊?是不是只能做橘皮?黄圈重就用重橘皮?有做橘皮的兄弟吗?
    离线槐花村人
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    只看该作者 6楼 发表于: 2011-03-28
    不得不支持。
    离线小丸子
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    只看该作者 7楼 发表于: 2011-03-29
    有点牛,还谦虚。谢谢分享。
    离线fioril
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    只看该作者 8楼 发表于: 2011-04-07
    顶楼主 希望以后多多见到类似的帖子...
    离线寒非子
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    只看该作者 9楼 发表于: 2011-04-20
    看的云里雾里