汽车激光前照灯关键技术研究
发布时间：2022-02-17 10:25
汽车是我们生活中不可缺少的交通工具,而汽车前照灯又是整个车身最重要的光学器件。汽车前照灯经历了白炽灯、卤素灯、氙气灯、LED等光源的更新换代,下一代汽车前照灯即为本文介绍的汽车激光前照灯。采用激光光源的汽车前照灯具有亮度高、工作时间长、照射距离远、光电转换效率高等优点。其作为下一代汽车前照灯的发展方向,德国宝马公司和奥迪公司已将激光前照灯配备在部分车型上,而国内还未有相关成果问世,因此对激光汽车前照灯进行研究,具有较高的实用价值。激光光源前照灯技术处在摸索阶段,涉及光学,电学,化学等学科,本文分别从光束整形,光源色度学,光源驱动三个部分进行研究。光束整形部分:分别采用组合透镜方法,光纤耦合方法以及网格划分自由曲面的方法,在距离光源25米,大小为5米*5米的接受屏上分别得到了满足国家标准配光要求的光照度结果。光源色度学部分:采用激光光源激发荧光粉的方法得到满足汽车照明要求的白光。光源为PL-TB450B蓝光激光器,荧光粉采用黄色铝酸盐荧光粉YAG-05。设计了三种不同的结构:透射型,反射型,透射-反射型,对光源和荧光粉的混光方式进行研究。得出简单的透射或者通过一次反射进行混光,不能得到满...
【文章来源】：天津工业大学天津市
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 汽车前照灯的发展
1.2 激光光源的优点
1.3 激光光源车灯研究现状
1.4 存在的问题和研究意义
1.5 论文主要研究内容
第二章 光源白光色度学研究
2.1 激光光源白光研究现状
2.2 激光光源产生白光方案论证
2.3 白光品质参数
2.4 蓝光激光光源与黄色荧光粉混色研究
2.4.1 CIE色度系统
2.4.2 激光光源的选取
2.5 荧光粉的选取
2.5.1 荧光粉发光的物理原理
2.5.2 荧光粉型号选择
2.5.3 荧光粉散射模型
2.5.4 荧光粉的封装
2.6 合成白光建模仿真
2.6.1 透射型结构仿真
2.6.2 反射型结构仿真
2.6.3 透射-反射型结构仿真
2.7 荧光粉浓度对色温的影响
2.8 荧光粉仿真软件Tracepro
2.9 本章小结
第三章 光束整形设计
3.1 光学设计理论
3.1.1 非成像光学
3.2 光学整形形式
3.2.1 集光式
3.2.2 散光式
3.2.3 准直式
3.3 自由曲面光学设计方法
3.3.1 自由曲面光学设计方法的发展
3.3.2 微分方程法构造自由曲面
3.4 光束整形模型仿真
3.4.1 汽车前照灯照明标准说明
3.4.2 组合透镜模型
3.4.3 光纤耦合模型
3.4.4 网格划分自由曲面模型
3.5 本章小结
第四章 光源驱动电路设计
4.1 PL-TB450B蓝色激光二极管
4.2 半导体激光器工作原理
4.3 设计要求
4.4 光源驱动芯片AMC7150
4.5 电路原理及实物
4.6 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 课题总结
5.2 课题展望
参考文献
发表论文和参加科研情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]白光LED用氮（氧）化物荧光粉研究进展[J]. 王贵超,曾少波,蒋葵明,李奕瑾,伍春花. 中国照明电器. 2013(10)
[2]钨及其合金涂层的研究现状[J]. 张雪辉,林晨光,崔舜,李增德,胡晓康. 兵工学报. 2013(03)
[3]白炽灯的前世今生[J]. 苏更林. 发明与创新. 2012(10)
[4]半导体激光器驱动电路设计[J]. 赵忠伟,吴广业,张玉钧,沈超. 中国电子科学研究院学报. 2011(06)
[5]固定相关色温下三基色合成白光LED的光谱优化[J]. 郭自泉,高玉琳,吕毅军,林岳,陈焕庭,雷瑞瑞,陈莹亮,陈忠. 光电子.激光. 2011(07)
[6]一种高稳定连续可调半导体激光器驱动源[J]. 张国雄,黄春晖. 激光与红外. 2011(02)
[7]白光LED用荧光粉的研究进展[J]. 曾琦华,张信果,梁宏斌,龚孟濂. 中国稀土学报. 2011(01)
[8]半导体激光器的历史状况及应用[J]. 石飞飞. 科技传播. 2010(14)
[9]LED封装材料的研究进展[J]. 张保坦,李茹,陈修宁,张帆,刘白玲,王公应,何国锋. 化工新型材料. 2010(S1)
[10]光源发展史(一)[J]. 江源. 灯与照明. 2010(01)
博士论文
[1]自由曲面照明设计方法的研究[D]. 吴仍茂.浙江大学 2013
[2]自由曲面光学器件的设计及其在照明系统中的应用[D]. 丁毅.浙江大学 2009
硕士论文
[1]半导体激光白光照明关键技术研究[D]. 杨晶晶.长春理工大学 2015
[2]基于半导体激光器的汽车前照灯白光光源研究[D]. 罗智田.电子科技大学 2014
本文编号：3629270
【文章来源】：天津工业大学天津市
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 汽车前照灯的发展
1.2 激光光源的优点
1.3 激光光源车灯研究现状
1.4 存在的问题和研究意义
1.5 论文主要研究内容
第二章 光源白光色度学研究
2.1 激光光源白光研究现状
2.2 激光光源产生白光方案论证
2.3 白光品质参数
2.4 蓝光激光光源与黄色荧光粉混色研究
2.4.1 CIE色度系统
2.4.2 激光光源的选取
2.5 荧光粉的选取
2.5.1 荧光粉发光的物理原理
2.5.2 荧光粉型号选择
2.5.3 荧光粉散射模型
2.5.4 荧光粉的封装
2.6 合成白光建模仿真
2.6.1 透射型结构仿真
2.6.2 反射型结构仿真
2.6.3 透射-反射型结构仿真
2.7 荧光粉浓度对色温的影响
2.8 荧光粉仿真软件Tracepro
2.9 本章小结
第三章 光束整形设计
3.1 光学设计理论
3.1.1 非成像光学
3.2 光学整形形式
3.2.1 集光式
3.2.2 散光式
3.2.3 准直式
3.3 自由曲面光学设计方法
3.3.1 自由曲面光学设计方法的发展
3.3.2 微分方程法构造自由曲面
3.4 光束整形模型仿真
3.4.1 汽车前照灯照明标准说明
3.4.2 组合透镜模型
3.4.3 光纤耦合模型
3.4.4 网格划分自由曲面模型
3.5 本章小结
第四章 光源驱动电路设计
4.1 PL-TB450B蓝色激光二极管
4.2 半导体激光器工作原理
4.3 设计要求
4.4 光源驱动芯片AMC7150
4.5 电路原理及实物
4.6 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 课题总结
5.2 课题展望
参考文献
发表论文和参加科研情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]白光LED用氮（氧）化物荧光粉研究进展[J]. 王贵超,曾少波,蒋葵明,李奕瑾,伍春花. 中国照明电器. 2013(10)
[2]钨及其合金涂层的研究现状[J]. 张雪辉,林晨光,崔舜,李增德,胡晓康. 兵工学报. 2013(03)
[3]白炽灯的前世今生[J]. 苏更林. 发明与创新. 2012(10)
[4]半导体激光器驱动电路设计[J]. 赵忠伟,吴广业,张玉钧,沈超. 中国电子科学研究院学报. 2011(06)
[5]固定相关色温下三基色合成白光LED的光谱优化[J]. 郭自泉,高玉琳,吕毅军,林岳,陈焕庭,雷瑞瑞,陈莹亮,陈忠. 光电子.激光. 2011(07)
[6]一种高稳定连续可调半导体激光器驱动源[J]. 张国雄,黄春晖. 激光与红外. 2011(02)
[7]白光LED用荧光粉的研究进展[J]. 曾琦华,张信果,梁宏斌,龚孟濂. 中国稀土学报. 2011(01)
[8]半导体激光器的历史状况及应用[J]. 石飞飞. 科技传播. 2010(14)
[9]LED封装材料的研究进展[J]. 张保坦,李茹,陈修宁,张帆,刘白玲,王公应,何国锋. 化工新型材料. 2010(S1)
[10]光源发展史(一)[J]. 江源. 灯与照明. 2010(01)
博士论文
[1]自由曲面照明设计方法的研究[D]. 吴仍茂.浙江大学 2013
[2]自由曲面光学器件的设计及其在照明系统中的应用[D]. 丁毅.浙江大学 2009
硕士论文
[1]半导体激光白光照明关键技术研究[D]. 杨晶晶.长春理工大学 2015
[2]基于半导体激光器的汽车前照灯白光光源研究[D]. 罗智田.电子科技大学 2014
本文编号：3629270
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