Design gratuito de iluminação da distribuição de iluminações arbitrárias na iluminação da estrada LED

No momento, há uma série de estudos para alcançar uma única fonte de luz LED na estrada para formar uma iluminação uniforme do ponto retangular como objetivo, o design óptico secundário LED,

Este design óptico pode, de fato, ser alcançado através do empalme de todo o uniforme de iluminação rodoviária, mas em aplicações práticas, mas haverá muitos problemas. Conforme mostrado, a área de iluminação de duas ruas do splicing aparecerá apenas na estrada para receber a luz da situação, se o indivíduo estiver localizado, o motorista na estrada pode não conseguir observar sua presença, facilmente levar a acidentes de trânsito. Embora os problemas acima possam ser resolvidos pela sobreposição de costura, a uniformidade do brilho da superfície da estrada é fraca e não pode satisfazer os requisitos de condução. Portanto, na iluminação rodoviária na luz de rua na direção longitudinal da iluminação, a distribuição deve ser não uniforme, a apresentação geral da distribuição média forte e fraca nas duas extremidades e através da costura de sobreposição apropriada para alcançar a distribuição longitudinal de uniforme de iluminação.

O que é definido como a proporção da iluminância de nível médio na área de tiragem de 5 m de largura fora da estrada até a iluminância horizontal média na estrada adjacente de 5 m. Por exemplo, normalmente é necessário que SR> 0,5. Se a luz da rua na estrada forjar uma iluminação uniforme do ponto retangular, para atender aos requisitos do meio ambiente, a largura da área de iluminação será ampla, reduzindo a eficiência da luz. Considerando a relação ambiental e o fator de eficiência, a distribuição da iluminação na direção da largura da estrada também deve ser alterada e a iluminância em ambos os lados da estrada está diminuindo.

Com base nas considerações acima, a iluminação rodoviária em uma única lâmpada de rua no comprimento da estrada e largura da distribuição de iluminação deve ser uma distribuição específica. Para realizar esta distribuição, este artigo apresenta um novo tipo de método de design de superfície óptica livre de LED para realizar a distribuição arbitrária de iluminação. A variável de separação é combinada com o método mínimo de iteração de bloqueio de energia. Este método através da fonte de luz LED e da divisão da rede de energia rodoviária, entre os dois formou um mapeamento. Para este mapeamento, a superfície da lente é construída de acordo com a teoria do raio de borda, a lei de Snell e o método de controle de erros. O processo de design leva em conta a instalação da localização e o ângulo das luzes da rua e, finalmente, para obter uma única lâmpada de rua na superfície da estrada e a iluminação vertical era uma distribuição específica do sistema óptico LED.

1 Método de design da lente Supondo que o centro S da fonte de luz LED esteja na origem do sistema de coordenadas ortogonais, a luz incidente é refratada pela superfície livre do índice de refração como o raio de saída M e o índice de refração do exterior O espaço da lente é /. O plano corresponde ao ponto (:, 3,) e ilumina o ponto.

De acordo com a lei de Snell, no ponto P sobre a superfície livre, o raio incidente 3, a luz de saída 0 e o vetor normal N satisfazem, onde 7 e são os vetores unitários. Combinando a correspondência de energia e a teoria do raio de borda, podemos obter as coordenadas do ponto P (, y, z) na superfície livre e no vetor normal 10. O processo de design da lente de superfície de forma livre é dividido em duas etapas , a saber, a relação de mapeamento de energia e a construção da superfície da lente. Quando a relação de mapeamento de energia é estabelecida, assumindo que a energia emitida pela fonte de luz é igual à energia de luz da superfície de recepção iluminada, a equação integral de conservação de energia pode ser expressa como a intensidade da luz da fonte de luz correspondente à saída de luz A direção i, indicando o ângulo de saída da luz (EG), indica a iluminância do ponto P na superfície de recepção e D indica a área iluminada na superfície de recepção M. O método de estabelecer a relação de mapeamento de energia proposto neste documento é a combinação de a variável de separação e a iteração mínima do bloco de energia. O método tradicional de variável de separação pode ser usado em iluminação uniforme, design LED de lâmpada de rua, pode obter melhores resultados. No entanto, para a distribuição da iluminação da estrada na estrada transversal e vertical não são o design uniforme da lente da lâmpada de rua, o uso simples dos resultados do método da variável de separação não é ideal, que é as limitações do software de design da lente tem uma relação. Este artigo pode resolver este problema efetivamente combinando o método mínimo de iteração de bloqueio de energia.

A fonte de luz LED é dividida pelo método da variável de separação. Conforme mostrado em (a), a energia da fonte de luz é dividida em um número de barras de energia na direção de 0, e o fluxo luminoso de cada barra de energia pode ser obtido pela seguinte equação (3): a energia do O comprimento da superfície de recepção é seguido pela divisão de iteração de bloqueio de energia mínima. A superfície de recepção é dividida em uma pluralidade de tiras alongadas com uma fenda suficientemente pequena mm na direção longitudinal. Uma vez que a distribuição de iluminância na superfície de recepção é conhecida, o fluxo luminoso recebido por cada tira alongada é conhecido e o fluxo luminoso é sobreposto por sua vez. Quando o fluxo luminoso atinge o fluxo luminoso da barra de energia correspondente à fonte de luz, a superposição das tiras inicial e final é o limite da barra de energia correspondente à fonte de luz. Após várias iterações, a superfície de recepção pode ser dividida em múltiplas barras de energia na direção do comprimento, correspondendo às barras de energia da fonte de luz. (B) mostra as barras de energia divididas pelo comprimento da superfície de recepção e a largura de cada barra de energia está relacionada à distribuição de iluminância da superfície da estrada.

Esta lente é colocada no sistema de iluminação rodoviária para simulação, para obter uma única luz de rua na iluminação da superfície da estrada, como mostrado.

Os resultados da simulação são comparados com a distribuição da iluminação da estrada dada, e a distribuição da iluminação na direção do comprimento da estrada é mostrada como 0, para diferentes comprimentos da estrada e na direção da largura da estrada. A uniformidade total de iluminação na estrada é de 0,93 e a relação ambiente é de 0,55, que atende aos requisitos de projeto.

3 Conclusão Para alcançar a iluminação rodoviária na iluminação total da estrada e uniformidade do brilho e, ao mesmo tempo, para atender aos requisitos ambientais, as luzes de rua individuais no comprimento da estrada e a largura da iluminação devem mostrar uma distribuição específica. O método de design de superfície óptica livre proposto neste documento pode efetivamente realizar a distribuição de iluminação arbitrária da superfície da estrada. Com base na lei da conservação da energia, a separação das variáveis e o método iterativo do bloco de energia mínima é usado para engrenar a fonte de luz e a superfície de recepção, e o mapeamento de energia é formado entre os dois. Para este mapeamento, a superfície da lente é construída de acordo com a lei de Snell, a teoria dos raios de ponta e o método de controle de erros. Além disso, este trabalho analisa o ângulo de colocação ideal das luzes de rua, LED e a linha central da linha de estrada perpendicular aos pólos quando mais propício ao projeto e produção de lâmpadas de rua. Neste artigo, a lente da lâmpada da rua é projetada com a distribuição do coseno do comprimento da estrada determinado e a trajetória da direção da largura é tomada como um exemplo. Ao mesmo tempo, a posição e o ângulo da lâmpada de rua são analisados sinteticamente, e a lente de superfície livre descontínua assimétrica é obtida. Os resultados da simulação mostram que a iluminação é próxima da distribuição de coseno na direção do pavimento e o erro é inferior a 6%. A iluminação na direção da largura do pavimento está próxima da distribuição trapezoidal com o erro inferior a 10%. A uniformidade de iluminação total do pavimento atinge 0. 93, a relação ambiente é de 0,55, para atender aos requisitos da iluminação rodoviária. Este método pode efetivamente alcançar a distribuição de iluminação arbitrária do design do sistema de LED óptico, especialmente para a iluminação rodoviária design de lâmpada de rua.