白光LED应用于载人空间平台舱内照明的设计与研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 陈亮 |
| 答辩日期 | 2010-05-26 |
| 文献子类 | 硕士 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 童广辉 |
| 关键词 | Led 载人空间平台 舱内照明 结温 可靠性 |
| 学位专业 | 光学 |
| 英文摘要 | 载人空间平台是开展空间探索的重要平台，高可靠、高效的照明系统是载人空间平台的重要组成部分。近年来，白光LED的迅速发展让人们看到了半导体照明的曙光。照明级白光LED体积小、耐震动、寿命长、发光效能高、绿色环保等特点在满足航天任务对照明系统高可靠和高效率的方面要求具有技术优势。本文即开展了对于白光LED应用于未来载人空间平台舱内照明的可行性研究，以进一步确认在载人空间平台舱内照明中使用LED照明的优势。为了能够替代荧光灯等舱内传统照明光源，根据目前白光LED的技术现状和LED灯在普通照明领域和载人空间平台照明的应用，研制了适合于航天用的LED舱内灯，并进行了舱内灯功能与可靠性的验证。 为了将白光LED成功应用于载人空间平台舱内的各种照明系统中，需要解决问题包括：1） 建立起合适的舱内照明评价指标，以验证所设计的LED舱内灯的性能能够符合照明人机功效的需要； 2） 设计高效和高可靠的舱内LED灯；3）验证舱内灯的功能和可靠性符合设计指标。本课题对此三个问题进行了深入研究，认为将白光LED器件应用于载人空间平台舱内照明是可行的。文章的内容主要包括以下几个部分： 第一章介绍本课题的研究背景，包括LED光源的优势及其在国内外空间照明领域的应用现状，提出LED光源在舱内的应用具有很大可能。 第二章提出舱内照明的指标和照度标准，并给出适合舱内使用灯具的性能参数。 第三章设计一款适合舱内使用的LED灯，测试其光度和色度参数，结果满足照明指标。通过分析LED器件随结温的工作变化，提出必须控制舱内灯LED器件的P-N结温度，否则过高结温会导致舱内灯无法稳定工作。 第四章检测舱内灯器件的平均结温，结果表明该舱内灯器件结温在合理水平，能够稳定工作，寿命达到5万小时以上。本章通过分析灯具正向电压和器件结温关系模型，给出舱内灯器件的平均结温测试方法。 第五章总结了照度计算的方法，并运用Dialux软件对舱内空间的照明进行了设计和模拟计算，确定了灯具的数量和安装位置。 文章的最后指出了的LED舱内照明系统优化设计的方面：一是LED驱动器的寿命将决定整个照明装置的寿命，应提高其可靠性以匹配光源的可靠长寿；二是应在地面上建立类似载人空间平台舱内房间的照明试验平台，结合航天员相关体验开展载人空间平台舱内照明的人机功效试验，以确保舱内灯的色温、显色指数及空间的眩光防止、亮度分布、工作面的照度等满足设计要求，达到建立一个舒适的载人空间平台舱内照明环境的目的；三是应进一步研究器件结温的测量方法，完善对舱内灯的功能和寿命评价。 |
| 学科主题 | 红外系统与元部件 |
| 公开日期 | 2012-09-11 |
| 源URL | [http://202.127.1.142/handle/181331/5202]  |
| 专题 | 上海技术物理研究所_上海技物所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 陈亮. 白光LED应用于载人空间平台舱内照明的设计与研究[D]. 中国科学院研究生院. 2010. |
入库方式： OAI收割
来源：上海技术物理研究所
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