设想一种圆柱状的LED

异行者 · 发表于 2015-12-20 21:52

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现在的LED都是扁平的,要想远射效果好,发光面积就要小,例如3*3,面积是九平方毫米.
如果立体化,变成圆柱形,直径3毫米,长度3毫米,圆柱内部中空,有强制散热措施.那么,因其发光面积变成28毫米,几乎是平面LED的三倍,它的远射能力大大增强了.

当然,那些大厂家是不会为了玩家追求手电远射极限去特意开发此类产品的.有一种可能性,出于某种需要,某种很重要的工业军事航天等需求,这种灯被研制生产出来,电筒玩家可以搭个顺风车.

whseen · 发表于 2015-12-20 22:14

圆柱形的主要是没法刻蚀晶圆，还有LED芯片立体发光导热会变差。

异行者 · 发表于 2015-12-20 23:03

whseen 发表于 2015-12-20 22:14
圆柱形的主要是没法刻蚀晶圆，还有LED芯片立体发光导热会变差。

如果有重要需求,就会出现相应的刻蚀方法.
具体工艺我不了解,但从物理原理上没有障碍就可以做到.

aaclsh · 发表于 2015-12-20 23:47

试问圆柱你怎么散热！难道要中间紫铜管！！那led的成本可就大发了！

lvtom · 发表于 2015-12-21 00:09

如果它是立体的，也不会全部落在光学系统的焦点上，焦点在三维空间里也是个点

异行者 · 发表于 2015-12-21 00:40

aaclsh 发表于 2015-12-20 23:47
试问圆柱你怎么散热！难道要中间紫铜管！！那led的成本可就大发了！

这种特殊的灯可以允许较高的成本.
紫铜未必行,需要有动力的强制冷.

异行者 · 发表于 2015-12-21 00:41

lvtom 发表于 2015-12-21 00:09
如果它是立体的，也不会全部落在光学系统的焦点上，焦点在三维空间里也是个点 ...

它的发散与3*3的平面LED是一样的.

飞去来也UFO · 发表于 2015-12-21 09:57

具体讲讲这次样设计有什么优点？

天涯一匹狼 · 发表于 2015-12-21 10:22

前面说“要想远射效果好,发光面积就要小……九平方毫米"，到了后面发光面积剧增到
“28(平方)毫米，几乎是平面LED的三倍"，为什么远射能力反而"大大增强"了呢?

异行者 · 发表于 2015-12-21 11:35

飞去来也UFO 发表于 2015-12-21 09:57
具体讲讲这次样设计有什么优点？

远射能力增强.也可以说能获得更强的平行光.

异行者 · 发表于 2015-12-21 11:38

本帖最后由异行者于 2015-12-21 11:40 编辑

天涯一匹狼发表于 2015-12-21 10:22
前面说“要想远射效果好,发光面积就要小……九平方毫米"，到了后面发光面积剧增到
“28(平方)毫米，几乎是 ...

反光碗的汇聚能力取决于发光点与理想焦点的距离,设这个距离是D,则D越小,远射能力越强.
立体LED意味着在给定D的情况下,理想焦点周围可以有更多的发光区域.

XM_xxc · 发表于 2015-12-21 11:44

天亮了

天涯一匹狼 · 发表于 2015-12-21 12:01

异行者发表于 2015-12-21 11:38
反光碗的汇聚能力取决于发光点与理想焦点的距离,设这个距离是D,则D越小,远射能力越强.
立体LED意味着在给 ...

原来如此。

飞去来也UFO · 发表于 2015-12-21 12:52

异行者发表于 2015-12-21 11:35
远射能力增强.也可以说能获得更强的平行光.

兄弟一个办法去硅胶帽，二是灯珠在反光杯内倒置，可惜只能小功率灯珠，因导热难做好。
如果同表面积发光体（类似钨丝灯或氙气灯），远射好。
不过现有三面体发光LED车灯（类似九加一车灯），360度发光。

funder · 发表于 2015-12-21 13:37

led的亮度没有增加，远射也就没有增加，完毕

aaclsh · 发表于 2015-12-21 18:18

异行者发表于 2015-12-21 00:40
这种特殊的灯可以允许较高的成本.
紫铜未必行,需要有动力的强制冷.

那看来手提手电都无法满足这个体积要汽车发电了！

funder · 发表于 2015-12-21 20:39

真有人觉得这样会提高远射能力吗？

funder · 发表于 2015-12-21 21:08

任何光源的远射能力本质上受限于光源的亮度乘以聚光装置有效截面积的成绩，所以任何提高远射能力的措施只能是提高上述两个因素中的至少一个。
这是由物理定律推出的，要想推翻，只能推翻基本的物理定律才行。

那么很多人会很奇怪，明明我的有效面积增加到原来的3倍多了啊，似乎尺度又没有增加，怎么可能远射不增加。这和任何永动机一样，首先是一定不可能成功，本质上是因为有前面的定律限制。然后，具体上每一种违背基本原则的设计方案，都必然会有些问题。比如这种圆柱LED的设计，我初步估计其必然不可能拥有原发光体那么小的光斑。为了证明这一点，使用仿真软件进行了验证。

tracepro 7.03
反光碗为50mm直径，30mm长反光碗，无开孔。
对比LED为XPL-Hi， 2x2mm发光面积，10W能量（乘以100就是光通量），朗博体。
圆柱体为2mm高，2mm直径，中心点位于反光碗焦点，由于其圆柱面是前者圆周率倍，所以能量设定为31.4159W。

靶标设计为距离焦点10米外的2m x 2m方形靶标，把W/m^2乘以10000就是发光强度值，两者都在130000cd左右。

结论，楼主的设计即便克服了散热问题，依然无法提高远射能力。

飞去来也UFO · 发表于 2015-12-21 21:20

funder 发表于 2015-12-21 21:08
任何光源的远射能力本质上受限于光源的亮度乘以聚光装置有效截面积的成绩，所以任何提高远射能力的措施只能 ...

大师好久没见，打个招呼！

异行者 · 发表于 2015-12-21 22:16

funder 发表于 2015-12-21 21:08
任何光源的远射能力本质上受限于光源的亮度乘以聚光装置有效截面积的成绩，所以任何提高远射能力的措施只能 ...

你不用弄这么高端,做个简单的实验就行了.
实验器材:卤素灯泡一只,较大的反光碗一个.

你把灯泡在反光碗的焦点附近前后左右移动就知道结果了.

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