新型可调冷光源研究个人小结.doc

光电系统设计（20110年） 课程设计报告 题目 新型可调冷光源 姓名 朱樑 联系方式 TelEmail:616507988@ 学号 080402171 课题来源 自拟 □科研训练 □教师提供 小组其他成员及学号 周怡骁080402168 朱禹熹080402113 本人承担工作 □项目建议书 关键技术及实施方案报告 □专利说明书 □分项设计报告 设计过程 我们将整个设计分为光路、电路、散热系统，三个部分： 光路部分 冷膜反光镜设计 反光镜对提高光能输出有重要作用，椭球面反光镜与卤钨灯配合使用在冷光源上较佳。 椭球面反光镜的重要光学特性是：由一个焦点上投射到椭球面上的任一光线，经反射后，必定无球差的通过另一焦点。将灯泡置于F1，光源所发的光线经反射后必交于F2。如图： 深椭球多层介质膜冷反光镜：要获得高强度“冷光”主要靠多层介质膜冷反光镜。配合卤钨灯的是镀低温反射膜，由19层高折射率的硫化锌和低折射的氟化镁交替组成，它的透射区处于红外光谱范围内；它的高反射区处于可见光区域，并使高反射带的宽度包括整个可见光的光谱。采用冷光镜其最佳光斑位置温度比铝反光镜低4-5倍。 最佳光斑位置的确定 当发光点置于F1，冷光镜成像在F2，理论上F2光斑最小，亮度最高；实际上卤钨灯是有一定几何尺寸的发光体，不可能是没有大小的几何点，它在光轴F1点以外各点发出的光就不再交与F2点，而弥散在F2点附近。可以找到与F1点对应的光束最集中，光斑最小的位置，即最佳光斑位置。 电路部分 调光线路的设计 传统小电流双向可控硅和双向出发二极管的调光线路，可应用于冷光源低压无级调光照明线路中。 利用双向可控硅的双向触发和双向导通特性，使其具有交流相位控制的作用，因而可构成调光线路。在相位控制电路中，控制级必须加有与电源同步，能决定相位的触发信号。用双向触发二极管直接从交流电源得到触发脉冲，可使电路简单，可靠，使用广泛。双向可控硅相位控制电路如下图： 散热系统 散热设计： 在总体设计上，充分考虑包容热源空间的热功率，采取相应的散热形式；运用强化传热技术、畅通热流等办法讲冷光源内的热量以较大的传热速度散入大气中，达到使输出的可见光温度较低的目的。 强制冷风： 强制冷风通常利用风扇产生空气流，把经冷光镜透射后积聚在玻璃壳上的热量带走。经进风口的冷风温度越低，流速越大，则玻璃壳的热平衡温度越低，因此在风扇选择上不但要有一点的风量，还要求一定的风速。 散热系统的必要性： 电光源大部分能耗变成可见光和红外线，经冷光源反射后除少量红外线可见光输出，绝大部分红外线以辐射及对流形式传给冷光镜载体，使这些部件首先被加热。如不精心考虑通风散热，不仅输出可见光含的热辐射较大，且冷光源本身温度也相当高，恶化操作环境，缩短灯泡电器件寿命。 项目难点 低热射线含量冷光输出的获得 解决方法 主要依托如下关键技术： 优化强化散热设计，即采用推/挽式双风机强制散热手段加上运用空气动力学理论优化风道，从而增大风速，散热效果是明显的。 隔热玻璃加截止滤光膜系，既隔热又滤掉红外线。 个人小结 这次光电系统设计，我们是进行分工进行，每人负责不同的部分，然后再将两部分进行整合成一个完整的系统，来实现整体设计的功能。我主要是负责光路部分的设计，这使得我对光学原理方面有了进一步的了解和更深入的认识。其次和朱禹熹一起共同负责散热系统设计，因为之前没有接触过这个领域，所以说会比较困难，但是还是在我们的共同努力下完成了整体的设计工作，这使得我们对以前没有接触过的冷光源有了很好的认识，学到了很多新的知识，也扩充了自己的知识。最后由我们三人共同负责整合这个系统并进行修改以使得系统能很好的运行。 通过这次硬件课程设计，我不仅加深了对光学，电路理论的理解，将理论很好地应用到实际当中去，同时更重要的是，我们在这一设计过程中，学会了坚持不懈，不轻易言弃。设计过程，经常会遇到这样那样的问题，我们也不断的克服困难，不断地前进。 这个设计过程中，我遇到过许多次失败的考验，就比如，自己对实际生活中的冷光源不了解给整个设计带来的困扰，但是我们还是坚持下来了。我坚持了下来，当然最终，这个设计也成功了。 经过这次课程设计的锻炼，从中得到很多经验，比如在光路设计与调试方面有很大的进步，还有就是对硬件设计的进一步的了解，懂得了团队合作的重要性和各尽其能发挥所长的道理。当然也发现自己的不足和与别人的差距，而且在设计过程中一度出现比较浮躁的情绪，这是很不好的，也很影响设计进度等等。这些都是宝贵的教训与经验。 虽然这次课程设计的时间不是很长，但是我们收获的东西却很多，我们还是要不断地学习不断地前进，还有很多东西等着我们去学习。