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针对现有LED平板灯存在的结构复杂、耗材、导光板和整灯制造成本价格高等问题，设计了两种成本低廉、结构简单的新型LED平板灯结构。首先，研究了一种以LED灯作光源的单边侧入式平板灯。提出一种新的单边侧入式导光板网点排布规律的设计方法。建立相应模型，得到这种导光板散射网点的一种排布公式和计算方法，并用TracePro软件进行模拟仿真，验证了网点设计方法的正确性。模拟和实验结果表明通过这种网点设计方法可获得出光面照度分布均匀度优于90%的单边侧入式LED平板灯。其次，研究了一种窗式无导光板结构的平板灯。在光学设计方面，通过理论计算与软件仿真，结果表明当窗格大小为240mm×300mm，灯具厚度为15mm，LED阵列的光轴与出光面夹角为4°时，出光面的亮度均匀度达到86.3%；同时得出， LED灯条距离出光板的距离越大，LED灯条与LED灯条之间的距离越小，平板灯的亮度均匀性越高。在散热方面，分析了气体“烟囱效应”散热机理，通过Icepak软件仿真模拟及研究，分别仿真模拟高度为400mm、600mm、800mm的散热管道，通过改变其正方形通风口的边长，观察热源的稳态温度。结果表明：当烟囱结构的散热管道高度分别为600mm、800mm时，其正方形的通风口最佳边长为12mm~20mm；当烟囱结构的散热管道高度为400mm时，其正方形的通风口最佳边长为10mm~20mm。验证了烟囱效应散热管道的可行性。将窗式LED平板灯具的竖直边框设计成散热管道直接对白光LED灯珠进行散热，解决了无金属散热片的气流散热技术问题。最后，在理论与仿真模拟的基础上，对两种新型的LED平板灯结构进行实验测试和结果分析。证明本文研究的两种新型的LED平板灯结构，可以应用于室内照明，成本明显低于现有LED平板灯。