異型LED燈具的設計應用

邱雙赫，馮睿

（大連路明光電工程有限公司，遼寧 大連 116000）

1 燈具設計簡述

基于產品設計要求，圓光碟燈（標號TM02-1）說明：

1.1 光學設計

采用歐司朗620－635nm波長來詮釋秀場“燈籠”的中國紅，燈具內部圍繞中心柱有12顆高亮度紅光LED燈珠組成，全亮時照度均勻度大于80%，均勻分布符合CIE照明可視標準；采用4像素點設計，通過控制系統實現碟燈輝度的變化，借助光盤的反射光達到對光的控制，燈具的光學模擬分布、計算以及實測樣品的檢測表明均滿足甲方要求。

1.1.1 DIALux光學模擬偽色分布圖

光學模擬偽色圖（側視圖）（圖1）

1.1.2 DIALux光學模擬計算結果（圖2）

以上DIALux光學模擬及實際模型驗證，紅光的照明效果整體突出，無暗區，整體照明效果均勻顯現。(3/4、1/2、1/4像素點模擬數據不在本文詳細列舉）

圖1

1.2 散熱設計

燈具結構中上下端蓋及中心柱為壓鑄鋁型材，上蓋帶有圓形龍紋圖案，龍紋直徑為220mm。下蓋帶有散熱翅片，可與外部圓形碟盤充分接觸，增加熱傳導面積，達到更好的散熱目的。

模擬各種不同情況下環境溫度，通過以上計算得出LED節點溫度最高為107.5℃，滿足歐司朗LED的節溫要求（見歐司朗LED規格書）散熱性熱設計滿足系統要求熱穩定性好[1]。

圖2

2 功能介紹

從技術等級上講，LED顯示系統是一個集計算機網絡技術、多媒體視頻控制技術和超大規模集成電路綜合應用技術于一體的大型的電子信息顯示系統，具有多媒體、多途徑、可實時傳送的高速通信數據接口和視頻接口。

它支持視頻及圖文播放方式，高保真轉播閉路電視、衛星電視節目，具有現場實況直播、精彩回放功能，具有視頻畫面上疊加文字信息、動畫、靜態圖片等時事編輯和播放功能，并能與場區內的其他音響區域兼容播放，具體功能如下：

2.1 系統的技術特點

①工藝特點：燈具為封閉式設計，顯示單元接插頭均采用防水接頭，充分達到防水、防塵的效果。燈具的走線全部安裝在圓光碟燈內部，外部看不到凌亂的連接線，整體結構簡潔、美觀。

②硬件特點：在硬件方面，控制系統、電源系統全部用高厚度的防護，以達到燈具的高等級防護效果，使用高可靠性的結構以確保整體燈具結構的穩定性。

③視頻播放處理特點：支持視頻及圖文播放方式，支持VGA、DVI顯示，顯示各種計算機信息、圖形、圖像，具有視頻畫面上疊加文字信息、動畫、靜態圖片等時事編輯和播放功能，支持電視、攝像、影碟等視頻信號的即時播放（VCR、VCD、DVD、LD），滿足文藝表演的使用要求，并靈活輸入和播出多種信息。

④圖像顯示特點：圓光碟燈采用歐司朗高亮度大功率單紅LED芯片，保證屏體的亮度及顯示效果[2]。

2.2 系統穩定性和可靠性描述

①無級（連續）亮度調節：

采用PWM脈寬調節方式實現軟件連續手調。

②色溫調節技術：

顯示系統在亮度調節的同時，還能對色溫進行適當調節，使之適合不同人群的視覺感受。

③圖像鎖定技術：

顯示系統可以將原有播出信號通過循環或凍結的播出手段來屏蔽非合理的顯示內容，提高顯示內容的安全性能。有效避免畫面編輯的“黑屏”和“操作界面”現象的出現，保證播放的連續性。

④遠距離信號傳輸：

遠距離傳輸時，可采用光纖進行信號的傳輸，增加傳輸距離，保證信號在傳輸過程中不衰減。

⑤智能運行監控：

可定時開關顯示系統；

通過亮度控制器，可對顯示屏亮度進行自動調整；

電源可實現分區供電、分布上電、集中控制。

⑥發光均勻性的保證：

針對圓光碟燈的特殊性進行了深化設計如下：

一是為保證LED燈具及顯示效果，選用大功率LED燈珠，保證照度在120-180lux。

二是為燈具特殊定制透鏡，在保證出光均勻的情況下防止眩光的產生。

三是控制方面采用區域分離顯示技術，使每個像素點清晰表現出來，以達到整個顯示效果清晰的目的。