[发明专利]一种新型的LED式三基色合成原理演示仪

说明书

一种新型的LED式三基色合成原理演示仪由三部分组成：电源模块、光学合成系统和壳体支架部分。基本原理：LED为点光源、光线是直线传播，若采用对称布局同时投射到同一个凸透镜后就可以实现对称叠加，并且可通过二次光学设计和改变焦距实现对应叠加面积及亮度的改变。三级阶跃式固定反馈稳压分档调光控制技术可以通过三级阶跃式固定反馈稳压分档调光控制实现阶跃型恒压控制，采用三个完全独立且结构对称的电源模块，以对称结构布局就可以实现对称发光强度的叠加。应用：可做成便携式，台式等形式。用于各种三基色光学叠加合成原理的验证场所。能体现出科学性、趣味性的三基色原理叠加展示。

技术领域

本发明涉及一种新型的LED式三基色合成原理演示仪。三基色原理认为自然界中大多数的颜色可以通过红、绿、蓝三色按照不同的比例合成产生；同样绝大多数单色光也可以分解成红绿蓝三种颜色光。现有三基色合成原理演示仪在光线的叠加面积和光照强度上呈现出不能兼顾状态。该发明的一种新型的LED 式三基色合成原理演示仪，外形美观，携带方便，并很好的解决了直观面积叠加合成与光照强度上的叠加合成，不但实现了静态叠加合成，而且可以实现动态叠加合成，从而直观的实现三基色的合成解析。

背景技术

传统的三基色合成原理演示仪结构复杂、多样，很少有应用LED光源，更没有专业的光学系统设计，即使有应用LED光源的也是发光亮度较低，其透镜配光设计也是仅有焦距调节以实现直观面积叠加合成，效果并不尽人意；更不能实现动态合成演示，体现定量分析。该发明的一种新型的LED式三基色合成原理演示仪采用的技术方案是一种通过三级阶跃式固定反馈稳压分档调光控制技术实现定量驱动电压的改变，配合光学系统设计来定量改变LED的亮度和叠加面积，实现定量和不定量的对应叠加；经测试对比，此演示仪的光线强度是普通演示仪的2～3倍，且可根据发光功率和焦距的调节实现光量和面积叠加兼顾；通过三组之间呈双等边三角形的叠层结构布局来解决提高发光的同时也要增加散热面积的矛盾。一种新型的LED式三基色合成原理演示仪的特点是重量轻，导光高效，使用调整灵活，低压直流电源，生产成本低。

发明内容

本发明旨在提供一种新型的LED式三基色合成原理演示仪，利用宽电源可调稳压模块LM2576--ADJ 为控制核心，三级阶跃式固定反馈稳压分档调光控制技术精确控制高亮LED的驱动电压，配合光学系统设计实现定量和不定量的亮度叠加，从而实现三基色合成原理的等量和不等量的动态演示。与现有的产品突出之处在于：通过普通的宽电源可调稳压模块LM2576--ADJ为控制核心，三级阶跃式固定反馈稳压分档调光控制技术结合专业的光学系统设计实现定量驱动电压的改变，从而实现三组LED的各自独立驱动、定量改变各自的亮度；通过焦距调整实现三组叠加面积的改变；从而实现定量和不定量的对应叠加演示和分析。

如图1所示，本发明主要由驱动电源模块、光学合成系统和壳体支架三大块组成，其中驱动电源模块有蓄电池、三个独立的DC-DC变换器、三个独立的以宽电源可调稳压模块LM2576--ADJ为控制核心，三级阶跃式固定反馈稳压分档调光电路及开关三部分组成；光学合成系统模块采用两级配光设计，一级是由直径为15CM的铝基电路板、三个等边三角形排列的喇叭状聚光灯碗；一级是由直径为15CM的凸透镜与内螺纹框架配合、调节螺纹等部分组成。

所述技术方案如下：

三组三色LED光源选择单颗发光为50LM的5730型LED，其每组的发光亮度可达150LM，可完全满足白天三基色叠加演示的需要。

发同色光的三颗LED为一组按边长为2CM的等边三角形排列，在直径为15CM的铝基电路板上以等边三角形排列且三个顶点均距离铝基电路板外沿2CM，以大等边三角形的顶点为小等边三角形的中点实现对称布局来实现更好的叠加演示。

用硅胶和螺丝钉把铝基电路板固定在带有框架的普通散热器上，以利于引导出LED散发出的热量并与外壳相配合进行固定。

三个直径相同的聚光灯碗分别套在三个小等边三角形的外沿，使三个小等边三角形内部的发光源汇聚成一束高亮的平行光光束，其前端有PVC框架固定在一起并卡在外壳内部。