光源与照明总第176期2023年1月光源与光电系统69恒照度自动调光台灯的设计*郑盛梅衢州职业技术学院信息工程学院，浙江衢州324000摘要：文章设计了一款照度均匀、能够自适应调光实现恒照度的台灯。通过合理排布LED面光源上的LED灯珠，并且优化面光源之间的距离，可以实现目标面内的均匀照明（最大照度和最小照度的差值与最大照度的比值＜5%）。测试结果表明，当环境光缓慢变化时，目标区域中心点的照度变化幅值为3.75%；当环境光快速变化时，目标区域中心点的照度变化幅值为8.17%；当环境光逐渐增强直至台灯熄灭时，目标区域中心点的照度变化幅值为8.49%。说明台灯可以在外界环境光快速或者缓慢变化时，自动调节LED灯珠的输出光强，保持目标面上的照度恒定不变。关键词：恒照度；自动调光；台灯；照明设计分类号：TM923.440引言近年来，我国中小学生的近视率持续走高，一方面，是因为手机、电脑等电子产品得到广泛使用。另一方面，是因为市场上的台灯品种繁多，质量参差不齐，有些光照太强，容易产生眩光；有些光照太弱，容易损坏视力；有些光照均匀度太差，使使用者眼睛不断地在强光和弱光之间来回调节，产生疲劳感。因此，设计一款照度均匀、不受环境光的干扰、自动将目标面照度调到最佳照度的台灯非常有意义[1]。1台灯照度均匀度的改进台灯照明区域内的照度均匀度是衡量台灯性能的一个重要指标，将台灯下方0.5m处A4纸范围内设为照明目标区域，要实现均匀照明，需要合理规划多个面光源的空间布局。如果面光源的数量过多，会使驱动电源的设计和自动调光的策略变得复杂，因此决定用2个面光源，即2个LED灯板来组成1个LED台灯[2]。首先需要确定面光源的尺寸。理论上，面光源越大，其下方的受照面尺寸越大，但是这会导致台灯结构的庞大与笨重，而且在台灯功率一定的情况下，灯板的面积越大，灯珠的间距越大，会造成灯板本身的出光不均匀。因此，综合考虑面光源的出光均匀度与灯具整体尺寸，确定单个面光源的尺寸为25cm×2.5cm[3]。面光源在空间的排布方式对被照面均匀度的影响非常大，需要利用专业的照明模拟软件TracePro仿真求得最佳排布位置。模拟参数如下：灯板尺寸为25cm×2.5cm，发出的光场为朗博形，被照面的尺寸为210mm×297mm（A4纸的尺寸），被照面与灯板的垂直距离为0.5m。2个灯板放在A4纸长度方向的两端，关于中心点对称，灯板中心点到被照面中心点的距离为d，当d从9cm以3cm的间隔变化到24cm时，记录被测面上的照度。照度的最大值为Lmax，最...
