Reka Bentuk Pencahayaan Percuma Pengedaran Pencahayaan Arbitrase dalam Lampu Jalan LED

Pada masa ini terdapat beberapa kajian untuk mencapai satu sumber cahaya LED di jalan untuk membentuk pencahayaan seragam tempat segi empat tepat sebagai matlamat, reka bentuk optik menengah LED,

Reka bentuk optik ini sememangnya boleh dicapai melalui splicing dari keseluruhan seragam pencahayaan jalan, tetapi dalam aplikasi praktikal, tetapi akan ada banyak masalah. Seperti yang ditunjukkan, kedua-dua kawasan pencahayaan jalan splicing akan muncul hanya jalan untuk menerima cahaya keadaan, jika individu terletak, pemandu di jalan mungkin tidak dapat melihat kehadirannya, dengan mudah membawa kepada kemalangan jalan raya. Walaupun masalah di atas dapat diselesaikan oleh jahitan yang bertindih, keseragaman kecerahan permukaan jalan adalah kurang dan tidak dapat memenuhi keperluan memandu. Oleh itu, di jalan pencahayaan di jalan cahaya di arah membujur penyebaran pencahayaan harus tidak seragam, pembentangan keseluruhan pengedaran yang kuat, lemah di kedua-dua hujung, dan melalui jahitan bertindih yang sesuai untuk mencapai taburan membujur seragam pencahayaan.

Yang ditakrifkan sebagai nisbah rata-rata tahap pencahayaan di kawasan jalur lebar 5 m di luar jalan raya kepada rata-rata pencahayaan mendatar di jalan 5 meter bersebelahan. Contohnya, biasanya diperlukan SR> 0.5. Jika cahaya jalan di jalan raya untuk membentuk pencahayaan seragam tempat segi empat tepat, untuk memenuhi keperluan alam sekitar daripada lebar kawasan pencahayaan akan luas, mengurangkan kecekapan cahaya. Memandangkan nisbah alam sekitar dan faktor kecekapan, pengagihan pencahayaan dalam arah lebar jalan juga perlu diubah, dan pencahayaan di kedua-dua belah jalan raya berkurangan.

Berdasarkan pertimbangan di atas, pencahayaan jalan di lampu jalan tunggal dalam panjang jalan dan lebar penyebaran pencahayaan harus menjadi distribusi khusus. Untuk merealisasikan pengedaran ini, makalah ini membentangkan kaedah reka bentuk permukaan optik LED jenis baru untuk menyedarkan pengedaran pencahayaan sewenang-wenangnya. Pemboleh ubah pemisahan digabungkan dengan kaedah pengulangan blok tenaga minimum. Kaedah ini melalui sumber cahaya LED dan bahagian grid tenaga jalan, antara kedua-dua membentuk pemetaan. Untuk pemetaan ini, permukaan lensa dibina mengikut teori ray tepi, hukum Snell dan kaedah kawalan ralat. Proses reka bentuk mengambil kira pemasangan lokasi dan sudut lampu jalan, dan akhirnya untuk mencapai satu lampu jalan di permukaan jalan dan pencahayaan menegak adalah pengedaran khusus sistem optik LED.

1 Kaedah reka bentuk kanta Dengan mengandaikan bahawa pusat S dari sumber cahaya LED berada pada asal sistem koordinat ortogonal, cahaya kejadian dibiaskan oleh permukaan indeks biasan bebas sebagai sinar keluar M, dan indeks biasan dari luar ruang kanta adalah /. Pesawat sepadan dengan titik (:, 3,), dan menerangi titik itu.

Mengikut undang-undang Snell, di titik P pada permukaan bebas, sinar kejadian 3, cahaya keluar 0 dan vektor normal N memenuhi, di mana 7, dan vektor unit. Menggabungkan korespondensi tenaga dan teori ray tepi, kita boleh mendapatkan koordinat titik P (, y, z) pada permukaan bebas dan vektor biasa 10. Proses reka bentuk kanta permukaan bentuk bebas dibahagikan kepada dua langkah , iaitu hubungan pemetaan tenaga Dan pembinaan permukaan lensa. Apabila hubungan pemetaan tenaga ditubuhkan, dengan mengandaikan bahawa tenaga yang dipancarkan oleh sumber cahaya adalah sama dengan tenaga cahaya permukaan penerimaan yang diterangi, persamaan integrasi pemuliharaan tenaga boleh dinyatakan sebagai intensiti cahaya sumber cahaya sepadan dengan keluar cahaya arah i, menunjukkan sudut keluar cahaya (EG) menandakan pencahayaan titik P pada permukaan penerima, dan D menandakan kawasan yang diterangi pada permukaan penerima M. Kaedah untuk mewujudkan hubungan pemetaan tenaga yang dicadangkan dalam karya ini adalah kombinasi antara pemboleh ubah pemisahan dan pengulangan blok tenaga minimum. Kaedah pemboleh ubah pemisahan tradisional boleh digunakan dalam reka bentuk kanta lampu jalan pencahayaan LED, boleh menghasilkan hasil yang lebih baik. Walau bagaimanapun, untuk pengedaran pencahayaan jalan di jalan melintang dan menegak tidak reka bentuk kanta lampu jalan seragam, penggunaan mudah hasil kaedah pembolehubah pembolehubah tidak ideal, yang merupakan batasan perisian reka bentuk kanta mempunyai hubungan. Makalah ini dapat menyelesaikan masalah ini dengan berkesan dengan menggabungkan kaedah pengulangan blok tenaga minimum.

Sumber cahaya LED dibahagikan dengan kaedah pembolehubah pemisahan. Seperti yang ditunjukkan dalam (a), tenaga sumber cahaya terbahagi kepada beberapa bar tenaga ke arah 0, dan fluks bercahaya setiap bar tenaga boleh diperolehi dengan persamaan berikut (3): tenaga Panjang permukaan penerimaan diikuti oleh Divisyen pembalikan blok tenaga minimum. Permukaan yang diterima dibahagikan kepada pluralitas jalur panjang dengan mm jurang yang cukup kecil dalam arah membujur. Oleh kerana pengedaran pencahayaan pada permukaan penerima diketahui, fluks bercahaya yang diterima oleh setiap jalur elongate diketahui dan fluks bercahaya disemprotkan pula. Apabila fluks bercahaya mencapai fluks bercahaya bar tenaga yang bersamaan dengan sumber cahaya, superimposisi daripada jalur permulaan dan berakhir adalah sempadan bar tenaga yang sepadan dengan sumber cahaya. Selepas pelbagai lelaran, permukaan penerimaan boleh dibahagikan kepada beberapa bar tenaga dalam arah panjang, sepadan dengan bar tenaga sumber cahaya. (B) menunjukkan bar tenaga dibahagikan dengan panjang permukaan penerima, dan lebar setiap bar tenaga berkaitan dengan pengagihan pencahayaan permukaan jalan.

Kanta ini diletakkan di dalam sistem lampu jalan untuk simulasi, untuk mendapatkan satu lampu jalan pada pencahayaan permukaan jalan seperti yang ditunjukkan.

Hasil simulasi dibandingkan dengan pengagihan pencahayaan jalan yang diberikan, dan pengedaran pencahayaan dalam arah panjang jalan ditunjukkan sebagai 0, untuk panjang jalan yang berlainan dan arah lebar jalan. Jumlah keseragaman pencahayaan di jalan raya adalah 0.93 dan nisbah ambien adalah 0.55, yang memenuhi keperluan reka bentuk.

3 Kesimpulan Untuk mencapai pencahayaan jalan dalam jumlah keseragaman dan keseragaman kecemerlangan jalan, dan pada masa yang sama untuk memenuhi keperluan alam sekitar, lampu jalan tunggal di jalan panjang dan lebar pencahayaan harus menunjukkan pengedaran tertentu. Kaedah reka bentuk permukaan optik percuma yang dicadangkan dalam karya ini dapat merealisasikan pengedaran pencahayaan sewenang-wenang permukaan jalan. Berdasarkan undang-undang pemuliharaan tenaga, pemisahan pembolehubah dan kaedah blok iteratif tenaga minimum digunakan untuk memancarkan sumber cahaya dan permukaan penerimaan, dan pemetaan tenaga dibentuk di antara keduanya. Untuk pemetaan ini, permukaan kanta dibina mengikut undang-undang Snell, teori ray edge, dan kaedah kawalan ralat. Di samping itu, kertas ini menganalisis sudut penempatan yang optimum dari lampu jalan, LED dan garisan tengah garisan jalan berserenjang dengan tiang apabila yang paling kondusif untuk reka bentuk dan pengeluaran lampu jalan. Dalam makalah ini, lensa lampu jalan direka bentuk dengan pengedaran kosinus jalan panjang dan trajektori arah lebar diambil sebagai contoh. Pada masa yang sama, kedudukan dan sudut lampu jalan dianalisis secara sintetik, dan lensa permukaan tanpa lipatan bebas asimetrik diperolehi. Hasil simulasi menunjukkan bahawa pencahayaan dekat dengan pengedaran kosinus ke arah turapan, dan ralat kurang dari 6%. Pencahayaan dalam arah lebar turapan adalah dekat dengan pengedaran trapezoid dengan ralat kurang daripada 10%. Jumlah keseragaman pencahayaan turapan mencapai 0. 93, nisbah persekitaran adalah 0.55, Untuk memenuhi keperluan lampu jalan. Kaedah ini berkesan dapat mencapai pengedaran pencahayaan sewenang-wenangnya reka bentuk sistem optik LED, terutamanya untuk reka bentuk kanta lampu jalan lampu jalan.