照明最大值的减少同时LED模块距离的增加和CD

1、图. 7. (a) 照明最大值的减少同时LED模块距离的增加和CD (b)图对应包含类型5LEDs的模块距离，(20.5= 15°)，间距x=y =0.4 m，(1) 1, (2) 2 × 2, (3) 5 × 5, (4) 10 × 10, (5) 20 ×20,和(6) 40 × 40LEDs的数量 当LEDs的数量和之间的间距变化而LED模块的横截面范围不变时，CD是常数。图8说明了这个结论，同时表现了Emax的依存度和在照明区域为12×12 m与LED模块没有距离的CD。图8a证明了对于不同数量和不同间距的LEDs的

2、三种Emax（h）曲线。图8b表示函数K(h)，在三种变体中保持不变。 图9是与图8变体之一的曲线相似的曲线，它根据具有不同EAs的LEDs的不同类型绘制。图9的曲线中，LEDs的数量和间距很明显。可以看出在LEDs没有更密集的LICs时，减小照明同时增加距离效果更加显著。图. 8. (a)照明最大值的减少同时LED模块距离的增加和CD (b)图对应包含12 × 12-m类型5LEDs的模块距离，LED间距不同，数量为(1) 41 ×41，x=y = 0.3 m的LEDs, (2) 41 × 21 LEDs，x=y = 0.3 m，y = 0.6 m的LEDs和(

3、3) 21 × 21，x=y = 0.6 m的LEDs 考虑在照明量一直降低、模块中LEDs数量一定、距离增加时LEDs间距变化的效应。当然，LED模块横截面范围变化。图10证明了经过计算在类型3和类型5 LEDs之间有若干间距的LED模块和20×20=400照明区域之间的照明量最大值Emax的依存度。这些曲线表示间距的影响变得显著时的距离。例如，对于0.1和0.2m间距(图. 10a)的类型3LEDs,曲线E(h)符合h >10m。分别注意这些曲线符合间距为0.4和0.6m、h >30m的最大值。对于类型5 LEDs (图. 10b)，对应的距离分别增加到35

4、、50和75m。图. 9. (a)照明最大值的减少同时LED模块距离的增加和CD (b)图对应包含12 × 12-m模块距离，包括(1)类型3的41×21 LEDs和(2)类型5，x =0.3m、y=0.6m.结果证明LED EA的减少导致LED模块近场区域的尺寸增加。 为了得到在CD渐近趋于一致时近场区域的尺寸，我们使用从4得到的方法，使用距离h0.05，这里CD是0.95，即在差异水平为5%时满足LISD。图11a证明h0.05依存度取决于包含类型3和类型5的LEDs模块（沿着平方LED模块的一面）的数量。可以看到对于包含类型5的模块，距离h0.05的LEDs显著大于包

5、含类型3LEDs的模块距离。当模块包括更多30×30类型5 LEDs时，距离r0.05大于100m。图. 10. Emax值与从包含20 × 20 LEDs(a)类型3和(b)类型5的模块的距离相比较，间距为x =y= (1)0.1, (2) 0.2, (3) 0.4,和(4) 0.6 m 在3中提到，关于光源和探测器之间距离的依存度的计算，误差是9%以下，距离r大于光源的横截面范围h/d=3，当误差是4%以下，h/d =5。这符合我们比率为h0.05的计算，比率(i) LED模块与3中的显著不同，(ii)取决于LEDs（模块尺寸）和模块中LEDs的LICs的数量。这符合图

6、.11b，对于包含类型5 LEDs、间距为0.4m的模块,比率h0.05/d从17到9减少，同时LEDs的数量从2 × 2到15 × 15增加。对于有相同间距(0.4m)的类型3LEDs，模块中LEDs的数量从2 × 2到6 × 6增加，比率h0.05/d (i)从5到3快速减小；(ii)LEDs的数量继续增加，比率保持不变。因此，上述结果证明，当模块中LEDs的数量相对LEDs之间大间距增加时，来自LISD的偏差变得更显著。这个结果解释了随着距离增加，照明最大值产生相对小的减少，。1. 选择LEDs的间距以提供特定照明考虑LED模块的高h相对于照明区域

7、和对应的照明一致性的估算增加时，保持给定照明最大值的可能性。图12证明了从在包含20 × 20类型3和类型5 LEDs的 4 × 4 m 照明区域，Emax=400 lx得到的结果。图. 12. LEDs间距(x =y)和照明一致性与4×4m2区域内包含20 × 2 0 LEDs (a) 类型3和(b)类型，最大照明400 lx 可以看到，对于类型3和类型5LEDs，间距一定是从0.36到0.52减小，同时高度从1和2m到6和20m增加。在这种情况下，照明一致性不大于15%。5. LED高度相对于照明区域的变化时LED旋转的效应 除了上述在相对于照明区域

8、的不同高度上定位LED模块的变体，来自于中心的LEDs的外旋引起了积极效应。这在2, 5中提到过，LED模块尺寸可由于这种旋转而降低，具有相对有限的LICs ，LEDs的旋转可以达到最大效率。图. 13. LEDs之间间距(x =y) ，照明一致性与在4 × 4 m2区域内包含20 × 20类型5且以(a) 15°和(b) 30°的角度外旋的LEDs距离的比较，最大照明为400 lx 例如，图13展示了对于带有旋转类型5的LEDs的模块的计算结果。可以看到，旋转LEDs之间的间距一定随着高度h变化，这种变化在最大照明值为400lx的4 × 4m

9、2区域内影响了照明一致性。 曲线表示，在LED旋转的情况下，模块尺寸的减小伴随着相对照明区域的LED高度的限定。这种显著的限定随着LED旋转角度相对于正常模块表面的增加而增加。在这种限定下，照明一致性不大于10%。6. 线性模块 分析线性(1D)LED模块很有意思，它可用于替代荧光灯。注意LEDs可以轻易的转换，LEDs的数量也可轻易的在线性模块中增加。图14-16和表3和4证明了由线性LED模块得到的结果。图. 14. (a) 照明最大值随着从LED模块CD（b）图的距离增加而增加，较之包含不同间距和LEDs数量的类型5LEDs的模块的距离：(1) 1 LED, (2) 2 20 ×

10、; 1 LEDs，x = 0.4 m,和(3) 20 × 20 LEDs，x =y = 0.4 m. 图14比较了一个包含20 × 20类型5LEDs的2D平方模块和一个包含20个间距相同的同类LEDs（0.4m）的1D线性模块。这些结果另外证明了LEDs数量的减少导致近场区域尺寸的降低。 图15和表3说明了对于包含20个类型5LEDs的线性模块的计算结果。可以看出如果LEDs转换，保持特定的照明可以通过增加LED模块的距离。另外，表3说明稍微倾斜的长度t，照明一致性不大于5%(图. 15b15e)。根据图15和表3，长度t随着LED模块距离或者它的相对于照明区域的高度的增

11、加而减少。如果LEDs的数量增加，长度保持不变。 表4说明了经过计算的LEDs的数量N和LEDs之间的间距x在长度为4m的区域提供了200 lx的照明量。表 3.包含20个类型3LEDs的线性模块的距离，照明最大值约为200lx,LEDs之间的间距和轻微倾斜的长度，照明一致性低于5%表4. 在长度为4m的区域内提供照明量不高于200 lx的线性模块类型5LEDs的计算数量图. 15. 包含20个距离和间距不同的类型5LEDs的线性模块的照明分布：(a) h = 2m，x = 0.39m (等距表示), (b) h = 2m，x = 0.39m (投影), (c) h = 3m，x = 0.26

12、m, (d) h = 4m，x =0.19 m, (e) h = 5m，x = 0.14m, (f) h = 6m，x = 0.11m 图16证明对于有外旋LEDs的线性模块照明分布的计算。计算过程涉及LEDs相对于中心LED（不旋转）向两面一致旋转。在上面的例子中，旋转角度从30° 到+30°变化。LED旋转导致照明量从200到降低到120lx，距离h=4m，x =0.19m(图. 16a)。因此，LEDs的间距一定减少到x = 0.06m (图. 16b)。但是，这种减少导致了照明一致性变差。一致性可以通过随着旋转角度的增加，增加轴发光强度得到改进。例如，在LED电流中增加。这种方法在图16c和16d中说明，发光强度各自增加25-40%。如此。可以得到几乎完美的照明分布的一致性。图. 16. 对于包含30个以30°角外旋的类型5LED