学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

LED手术灯控制技术研究

作　者: 安亮
导　师: 孙杰
学　校: 天津理工大学
专　业: 光学工程
关键词: 手术灯面光源 LED射灯均匀照度单片机
分类号: TM923.34
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 6次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着科学技术的发展,人们对工作和生活条件提出了更新换代的要求,半导体光源与传统照明光源相比,具有抗震、耐冲击、光指向性好、寿命长、耗电量低、能耗低、体积小、重量轻、响应速度快、发热低等独特优势,越来越受到人们的重视。LED是半导体发光技术的典型产品,近年来发展迅速且得到了广泛应用。LED不仅可以用作指示灯、液晶显示器背光源,还可以作为异型光源,满足各类照明场合的特定应用。临床手术需要使用手术无影灯照明。传统的手术无影灯一般使用卤素灯或金卤灯作为光源,该光源存在能耗大、手术区域温升高、光照度均匀性差、不易调光等缺点,长时间照射对患者和医生的健康都会产生不利影响,因此使用LED实现手术照明是临床应用的需要,与LED手术灯有关的技术研究也逐步成为人们的研究重点。本文首先介绍了LED光源设计时涉及到参数、LED发展历史、LED的光电特性,LED灯具设计和驱动电路设计。给出了运用LED射灯设计面光源和控制LED面光源发光面积的方法。本文给出了产生均匀照明的LED列阵光源一般设计方法和LED面光源结构的优化设计过程。以LED射灯作为基本发光单元,将多个LED射灯组成阵列,使用斯派罗准则和模型仿真软件优化了在距离光源1m处产生均匀照明的射灯间距。比较、分析了两种射灯排列形式产生均匀照度分布所需要的条件。本文给出了一种使用单片机实现不同光照面积和光照形状的控制方法,相应的控制通过控制面板上的按键操作实现。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章绪论  9-15
  1.1 引言  9-10
  1.2 手术照明光源发展现状和趋势  10-12
  1.3 项目选题依据和研究意义  12-13
    1.3.1 选题依据  12
    1.3.2 研究意义  12-13
  1.4 本文的主要内容和结构  13-15
第二章基于LED的手术照明光源  15-33
  2.1 光度量参数简介[14]  15-16
  2.2 LED简介  16-23
    2.2.1 LED发展历史与分类  16-18
    2.2.2 LED的发光原理和基本结构  18-20
    2.2.3 LED的电学特性和光谱分布特性  20-23
  2.3 LED灯具设计方法  23-26
    2.3.1 LED光源模型  23
    2.3.2 LED数量确定  23-24
    2.3.3 LED光源照度计算  24-25
    2.3.4 LED灯具设计方法  25-26
  2.4 市电供电LED驱动电路  26-30
    2.4.1 电容降压LED驱动电路  26-27
    2.4.2 变压器降压LED驱动电路  27-30
  2.5 LED在医用照明领域的应用  30-31
    2.5.1 手术照明领域的技术要求和我们的设计目标  30-31
    2.5.2 斯派罗准则[34]  31
  2.6 本章小结  31-33
第三章 LED射灯阵列设计  33-44
  3.1 LED射灯光照度分布分析  33-35
  3.2 LED射灯阵列光照度均匀性分析  35-41
    3.2.1 LED射灯间距优化  35-36
    3.2.2 LED射灯阵列排列方式影响  36-41
  3.3 LED面光源的设计  41-43
  3.4 本章小结  43-44
第四章 LED阵列发光面积控制系统  44-57
  4.1 方案简介及系统组成  44-45
  4.2 硬件设计  45-48
    4.2.1 MCU控制模块  45-46
    4.2.2 按键模块及其功能定义  46-47
    4.2.3 继电器驱动模块  47-48
  4.3 软件设计  48-54
  4.4 实际控制效果  54-56
  4.5 本章小结  56-57
第五章总结与展望  57-59
  5.1 总结  57-58
  5.2 展望  58-59
参考文献  59-62
发表论文和科研情况说明  62-63
致谢  63

LED手术灯控制技术研究

内容摘要

全文目录

相似论文