醫(yī)用LED無影燈仿真與設計.pdf

1、LED作為第四代照明光源，具有獨特的優(yōu)勢:安全穩(wěn)定、高輸出光效、色溫穩(wěn)定、冷光源、驅(qū)動電壓低、壽命長。并且，設計人員可以方便地把LED設計成多顆組合的形式來進行照明控制。LED在照明范疇的應用逐漸得到關(guān)注，并且在醫(yī)用照明領(lǐng)域也贏得青睞。
　　無影燈作為手術(shù)室的必備醫(yī)療設備，光源的選擇問題一直是各方關(guān)注的焦點。傳統(tǒng)無影燈光源不僅成本高，壽命低，維護成本也相對很高。傳統(tǒng)無影燈的照明也存在一定的缺陷:
　　(1)色溫容易使施術(shù)者產(chǎn)

2、生視覺疲勞，并且容易引起組織難以辨別的情況出現(xiàn);
　　(2)傳統(tǒng)無影燈體積較大，產(chǎn)生的熱量很大，容易造成組織溫升，對手術(shù)產(chǎn)生影響;
　　(3)傳統(tǒng)無影燈在工作時，容易引起手術(shù)室內(nèi)的空氣清潔度降低，影響手術(shù)進行。LED無影燈很好地彌補了傳統(tǒng)無影燈的缺陷。如今，LED無影燈正以其突出的優(yōu)勢受到廣泛的關(guān)注，并且促進了該類醫(yī)療器械方向的新發(fā)展。但是，目前LED無影燈仍然存在需要解決的問題，比如光學設計、熱學設計、以及驅(qū)動設計穩(wěn)定性等

3、問題。
　　論文首先對LED的工作原理進行了綜述，對LED無影燈的恒流穩(wěn)定輸出驅(qū)動電路的設計進行了論述。接著，根據(jù)LED無影燈的技術(shù)要求進行光學設計。在光學設計中需要進行顆粒的選型以及排布仿真，并利用TraceProTM對建立的顆粒模型進行光跡追蹤。論文根據(jù)光學理論設計透鏡，并且進行燈組排列，測試光斑形狀，優(yōu)化設計達到最佳的透鏡設計。最后，論文在光學設計之后對LED無影燈進行熱學仿真，熱學仿真結(jié)果滿足設計要求，同時驗證了光學設計可