三基色白光LED混光系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

研究背景： 现有的 led 白光灯有三种，第一种是比较成熟且已商业化的蓝光芯片 黄色荧光粉来获得白光，这种白光成本最低，但是蓝光晶粒发光波长的偏移、强度的变化及荧光粉涂布厚度的改变均会影响白光的均匀度，而且光谱呈带状较窄，色彩不全，色温偏高，显色性偏低，灯光对眼睛不柔和不协调。人眼经过进化最适应的是太阳光，白炽灯的连续光谱是最好的，色温为 2500 k，显色指数为 100。所以这种白光还需要改进。

第二种是紫外光或紫光芯片 红、蓝、绿三基色荧光粉来获得白光，发光原理类似于日光灯，该方法显色性更好，而且 uv-led 不参与白光的配色，所以 uv-led 波长与强度的波动对于配出的白光而言不会特别地敏感，并可由各色荧光粉的选择和配比，调制出可接受色温及演色性的白光。但同样存在所用荧光粉有效转化效率低，尤其是红色荧光粉的效率需要大幅度提高的问题。这类荧光粉发光稳定性差、光衰较大、配合荧光粉紫外光波长的选择、uv-led 制作的难度及抗 uv 封装材料的开发也是需要克服的困难。

第三种是利用三基色原理将r g b 三种 led 混合成白光，该方法的优点是不需经过荧光粉的转换而直接配出白光，除了可避免荧光粉转换的损失而得到较佳的发光效率外， 更可以分开控制红、绿、蓝光 led 的发光强度，达成全彩的变色效果（可变色温），并可由 led 波长及强度的选择得到较佳的演色性。但这种办法的问题是绿光的转换效率低，混光困难， 驱动电路设计复杂。另外，由于这三种光色都是热源，散热问题更是其它封装形式的3倍,增加了使用上的困难。

2. 研究内容与预期目标

研究内容：LED光源的光强度及其色温等形成的照明环境对植物成长规律、人眼的视觉舒适度都有明显的影响。研究LED光色度动态可调的照明控制技术有利于优化白光LED光谱对应满足不同应用场合照明需求具有实际的应用价值。本题目要求基于三基色白光LED的光学特性，研究其混合照明的整体效果和性能。

预期目标：本课题旨在利用MATLAB实现三基色白光LED混光系统设计。根据三基色白光LED的光学特性，研究其混合照明的整体效果，并记录试验期间各项数据，选取出最优解。

3. 研究方法与步骤

1. 研究方法：

   （1）利用matlab完成三基色白光led混光系统设计。

   （2）参考各类文献，改革创新。

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   4. 参考文献

   [1] 余建华，陈日广，鄂雷，等.可调色温的高显色指数led白光光源的实验研究[j].半导体光电，2014，34（1）：395-401.

   [2] oh no y. spectral design considerations for white led color rendering[j]. optical engineering， 2005，44（11）：111302.

   [3] 张锦华，朱大庆，王加贤.三芯片集成高显色指数白光led的研究[j].半导体光电，2012，33（5）：667-671.

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   5. 工作计划

   （1）1月10日至2月25日(1周前)：根据任务书，明确设计的内容和目的，查阅相关文献材料准备开题报告。

   （2）2月28日至3月4日（2周）：根据阅读的资料文献初步了解设计的原理以及实现的方法，开始写开题报告。

   （3）3月7日至4月1日（3-6周）：掌握所选择硬件或软件平台的使用方法、开始完成设计的具体内容。

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