FRED应用说明——发光二极管（LED）
本应用说明介绍了两种模拟LED的方法，强调了一些有用的分析工具。FRED用于LED建模
CAD导入
FRED可以导入IGES和STEP格式CAD模型，允许光学和机械元件的快速集成。
一些LED厂商网上提供CAD文件，如Cree，OSRAM，Philips Lumileds，Bridgelux。
光线文件导入
可以将光线文件可以动态地加载到FRED的光源定义中。
一些LED厂商网上提供光线文件，如Cree，OSRAM，Philips Lumileds，Bridgelux。
数字化工具
数据表产生的数据图光谱（曲线）图可以被数字化，并用于生成光源波长。
数据表产生的角分布曲线可以被数字化，并用于光源能量切趾。•
2-D机械图纸可以被数字化，并用于生成精确的几何形状。
极坐标计算下的强度
可以计算出角分布，从而与厂商的规格对比进行模型验证。
彩色图像
可以计算和渲染精确的彩色图像，不仅提供比色法色度计算的数据（例如RGB值和色度坐标），也提供彩色图像分布的视觉效果情景图。
可视化视图
任何图像或渲染可以显示在三维视图中，可以快速验证模型的设置，或者用于系统的可视化演示中。
FRED中的实际案例：创建LED模型
越来越多的LED厂商提供在其网站上的提供了CAD模型和光线文件（Cree,，OSRAM，Philips Lumileds和Bridgelux ）。第一种方法描述了使用CAD几何体和光线文件导入和创建LED模型。第二种方法描述仅使用数据表说明来建LED模型。整个例子使用的是Philips Lumiled公司的Amber LUXEON Rebel Color，零件编号LXML-PL01-0030。
方法1：CAD几何体和光线文件
1、导入CAD几何体
FRED的CAD导入功能可以很方便地导入任何STEP或IGES格式的文件。在CAD导入对话框包含的选项如给曲面和曲线随机分配颜色，创造和独立绘制曲线，将模型以阴影曲面或线框的形式显示，并分配默认的光线追迹控制集。图1显示导入的线框形式的LUXEON Rebel LED的CAD几何体。注意，CAD几何体设置为“不可追迹”，这意味着它不能在光线追迹中使用。它作为一个参考物，使得LED模型相对于系统中的其它元素处于正确的位置。
图1.LUXEON Rebel LED的CAD模型导入到FRED，显示在线框中。
2、导入光线文件
可以将光线文件直接加载到Detailed Source的“Positions/Directions（位置/方向）”标签中，如2图所示。在FRED中支持的光线文件格式有：FRED紧凑型光线集（* .fcr）；ASAP分布文件（*.dis）；ProSource二进制格式支持从Zemax、OPTICAD和TracePro中导出的文件；支持LightTools和TracePro的ASCII /Text格式；LucidShape二进制文件。FRED允许用户决定是使用光线文件中的所有光线或是用户指定的子集。显然，所使用的光线越多，该模型越准确。然而，必须找到速度和光线数目之间的平衡点。通常在使用大量光线进行全部的光线追迹之前先使用一个较小的子集进行测试。
图2.Detailed optical source（详细光源）对话框显示导入光线文件的选项。
3、设置正确的功率和单位
取决于导入的光线文件的格式，FRED可以读取并为LED光源分配一个功率值，在弹出的窗口中显示功率的设置。可以查询LED数据表来验证该值，因为厂商通常会针对不同功率的LED提供单个光线文件。如果光线文件中没有指明功率大小，则默认值为1。可以在Detailed Source（详细光源）的Power（功率）标签中输入光源功率。FRED定义功率的单位有瓦特、流明或任意单位。图3显示了LED模型，白色绘制的是新定义的光源光线。
图3.从光线文件中导入光线的LED模型
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