研究显色高显色指数高光效LED球泡灯

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论文导读：视效率242.2光度量与辐度量之间的转换联系24-252.3标准色度学系统25-322.

3.1CIE1931RGB色度系统25-272.2CIE1931X12下一页

摘要：随着LED技术的不断进步，白光LED在光效、寿命以及成本制约等方面取得长足进展，将其运用于各种照明领域已经实现。LED球泡灯作为替代白炽灯的最佳选择，可以运用于家庭照明、学校照明、酒吧照明、办公室照明、走廊照明等，其效果十分显著。目前市面上现有的LED球泡灯，其发光模块多利用蓝光激发YAG荧光粉的白光LED，虽然这种LED制作工艺成熟、成本低、光效较高，但显色指数并不理想，不能满足优质照明要求。本论文针对如何提升LED球泡灯的显色指数，探讨不同混光案例对LED光谱的影响，同时对提出的优化设计案例做了详细浅析。具体探讨内容包括：1、探讨了LED基色光谱的数值模型，通过实验数据和模拟数据的比较，验证了该模型在用于荧光粉类LED光谱模型时的准确性。由此建立了LED球泡灯发光单元的光谱数值模型。结合光源评价论述，利用Matlab软件实现了对白光LED照明光源显色指数Ra值、光效LER值、相关色温Tcp值、CIE1931色品坐标（x，y）的程序计算。2、利用程序计算，系统的探讨了不同光色荧光粉以及其组合与比例对LED光源的Ra值和LER值的影响。程序模拟证实了：光源的Ra值和LER值都是由光源的光谱唯一决定的，要得到较高的Ra值，需要较为全面的光谱；而光谱越靠近555nm波段，LER值越高（即一者的提升以另一者的降低为代价）。同时得出，利用不同光色荧光粉混色，可以分别补偿不同的光谱成分，同时也可能会使有些光谱成分减少甚至缺失，通过调整不同光色之间的峰值比例，能得到特定色温阶段高显色指数的结果。但是荧光粉混合配色的案例，在实际封装中工艺复杂、难以制约，不适合运用于LED球泡灯。3、探讨了国内外关于提升LED显色指数的策略，并结合实际情况，设计了一种加工方便、实施容易的适合LED球泡灯利用的发光单元，采取多颗蓝光激发YAG荧光粉的LED A类、少许蓝光激发YAG荧光粉中混入氮化物红色荧光粉的LED B类和少许红光LED C类共同构成。通历程序模拟，浅析了不同LED分别利用不同数目时对结果的影响。在A类LED和B类LED色温分别选择6174K和4326K时，得到了色温在3400K~5600K之间，Ra值在88以上，LER值都大于272lm/W的结果。比较单独的A类LED，显色指数显著提升，以74~81提升到90以上；比较只有A类LED和C类LED的组合，显色指数更加理想。同时浅析了A类LED和B类LED分别选择3500K、5000K、6500K色温值时的情况，得到了位于更低色温阶段（2600K~3000K）和更高色温阶段（6000K~6300K），Ra值在87~94之间、LER值在275~290lm/W左右的结果组合。结果表明：少许红色荧光粉和少许红光LED补偿了光谱中所缺少的红成分光谱，且红色荧光粉和红光LED各自的峰值波长和半谱并不相同，即其对混合光谱的贡献不相同，使整个发光单元光谱更为全面，进一步使得显色指数更加理想。同时，可以根据需求设置不同LED的利用数目得到不同色温阶段的优化结果。关键词：LED论文色度学论文显色指数论文光效论文
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摘要6-8
Abstract8-12
图清单12-14
表清单14-15
1 绪论15-24

1.1 引言15

1.2 白光LED照明光源的探讨近况15-18

1.2.1 LED的发光原理15-16

1.2.2 白光LED照明光源的实现策略16-18

1.2.3 白光LED照明光源显色指数的探讨近况18

1.3 LED球泡灯的探讨进展情况18-22

1.3.1 白炽灯的时代将终结18-19

1.3.2 LED球泡灯的进展19-20

1.3.3 LED球泡灯的基本结构20-21

1.3.4 LED球泡灯的优点及有着的不足21-22

1.4 论文的探讨内容、目的以及作用22-24

2 白光LED照明光源的论述评价基础24-40

2.1 人眼的适应性和光谱光视效率24

2.2 光度量与辐度量之间的转换联系24-25

2.3 标准色度学系统25-32

2.3.1 CIE 1931 RGB色度系统25-27

2.3.2 CIE 1931 X论文导读：392.6小结39-403LED球泡灯的显色指数和光效的程序模拟40-453.1白光LED照明光源光谱的数学模型40-423.2LED球泡灯发光光谱的数学模型42-433.3白光LED照明光源显色指数和光效的程序模拟43-443.4小结44-454不同混光案例的显色指数和光效的结果浅析45-55

4.1蓝光激发氮化物绿色荧光粉的LED45-462蓝光激发氮化物绿色荧光

YZ色度系统及CIE 1931色品图27-28

2.3.3 CIE 1964补充色度系统28-30

2.3.4 色温与相关色温30-31

2.3.5 CIE标准照明体和照明光源31-32

2.4 均匀色空间系统和色差公式32-34

2.4.1 CIE 1960均匀色品图32-34

2.4.2 CIE 1964均匀颜色空间34

2.5 白光LED照明光源的显色指数和光效34-39

2.5.1 光源的显色性34-35

2.5.2 CIE光源显色指数的计算策略35-38

2.5.3 白光LED照明光源的光效38-39

2.6 小结39-40

3 LED球泡灯的显色指数和光效的程序模拟40-45

3.1 白光LED照明光源光谱的数学模型40-42

3.2 LED球泡灯发光光谱的数学模型42-43

3.3 白光LED照明光源显色指数和光效的程序模拟43-44

3.4 小结44-45

4 不同混光案例的显色指数和光效的结果浅析45-55