基于LED標準太陽光譜燈的設(shè)計與研發(fā).pdf

1、太陽光譜燈設(shè)計思路是指利用人工光源來模擬太陽輻照特性。發(fā)光二極管(LED)擁有很過傳統(tǒng)光源所不具備的優(yōu)點,如壽命長、光效高、響應(yīng)快、綠色環(huán)保以及產(chǎn)品種類豐富等。本文通過選取不同種類的LED,根據(jù)光譜疊加原理來獲取可用于測量領(lǐng)域的光譜匹配度較好的標準太陽光譜燈。
　　本文主要內(nèi)容可分為四部分:
　　1)大功率LED的特性、參數(shù)測試及討論,包括第二章;
　　2)基于LED的標準太陽光譜擬合算法研究,包括第三章;
　　

2、3)結(jié)合LED電學特性,設(shè)計可調(diào)恒流驅(qū)動電路及測試結(jié)果,包括第二章部分內(nèi)容和第四章;
　　4)用于多種LED混光積分系統(tǒng)的仿真設(shè)計及優(yōu)化,包括第五章。
　　在第一部分,我們首先研究了LED的基本原理、光學特性及光譜輻照曲線,然后通過實驗驗證的方式總結(jié)了主要影響LED光譜特性的幾點因素,為接下來光譜擬合算法的提出以及驅(qū)動電路設(shè)計等打下良好理論基礎(chǔ)。
　　在第二部分,根據(jù)LED的光譜模型,設(shè)計了一種基于最小二乘法的高斯擬合

3、算法。結(jié)合實際LED產(chǎn)品種類,實現(xiàn)了非均勻間隔峰值波長的LED光譜擬合,從而指導LED的種類選擇及其驅(qū)動電流參考值。結(jié)果表明,在300-1100nm的范圍內(nèi),此方法光譜失配誤差小于±2.76％,并且使用較少LED種類。此算法還可精確地分辨標準太陽光譜A M1.5的吸收谷,且應(yīng)用于A M0的擬合獲得小于±1.67%的光譜失配度。
　　在第三部分,系統(tǒng)地介紹了可應(yīng)用于LED驅(qū)動的一些拓撲及其分類。結(jié)合LED的特點,提出了LED恒流驅(qū)動

4、方案。其次,介紹調(diào)光電路原理,提出基于HV9910B的P W M調(diào)光電路方案并在前面分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計了一種可調(diào)恒流驅(qū)動電路。最后給出了這個設(shè)計的實驗測試波形,結(jié)果達到參數(shù)指標。
　　在第四部分,基于LED的配光曲線,設(shè)計了一種采用多種LED的光學混光系統(tǒng)模型。在檢測面上得到了混光效果良好的仿真結(jié)果。
　　本文提出了一種基于LED的標準太陽光譜燈的實現(xiàn)方法,這對于提高人工模擬太陽光源的準確性有著積極的指導意義。類似地,通過選