led路燈技術(shù)要點(diǎn)分析

1、LEDLED路燈的技術(shù)要點(diǎn)分析路燈的技術(shù)要點(diǎn)分析編者按：“十城萬(wàn)盞”是我國(guó)高科技產(chǎn)業(yè)以應(yīng)用促發(fā)展的示范工程，其目的旨在通過(guò)選擇一批基礎(chǔ)良好的城市，采取國(guó)家、地方、企業(yè)共同投入的模式，率先開(kāi)展LED市政照明的應(yīng)用試點(diǎn)，為我國(guó)全面推廣半導(dǎo)體照明摸索經(jīng)驗(yàn)，并通過(guò)應(yīng)用提升產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新水平，增強(qiáng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，促進(jìn)中國(guó)半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)做大做強(qiáng)。本文選擇了示范項(xiàng)目較多的路燈、隧道燈以及對(duì)產(chǎn)品影響較大的驅(qū)動(dòng)電源3個(gè)方面分析其技術(shù)進(jìn)展，為“十城萬(wàn)盞”的順利

2、實(shí)施提供參考。目前，用于道路照明的傳統(tǒng)光源主要是高壓鈉燈，LED路燈主要在一些支干道上進(jìn)行了試點(diǎn)應(yīng)用，但兩者已表現(xiàn)出明顯的優(yōu)劣差異。在光效方面，高壓鈉燈最高可達(dá)140lmW，比目前商用大功率LED的光效100lmW高，但LED的顯色指數(shù)（約80）要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)高壓鈉燈（約25），且在相同照度下，白光LED更有助于司機(jī)或行人識(shí)別目標(biāo)，其道路照明效果和舒適度要遠(yuǎn)高于高壓鈉燈。在燈具效率方面，高壓鈉燈采用球面發(fā)光設(shè)計(jì)，綜合考慮反射器效率，高壓鈉燈

3、的燈具效率一般僅有70%。但LED是定向出光，如采用恰當(dāng)?shù)呐涔庠O(shè)計(jì)，大部分光線(xiàn)會(huì)直接投射到路面，燈具效率能達(dá)85%以上。所以，僅從光效和燈具效率來(lái)看，就可見(jiàn)LED路燈取代傳統(tǒng)路燈光源的巨大潛力。為此，本文將從中山大學(xué)半導(dǎo)體照明系統(tǒng)研究中心在LED照明應(yīng)用的研發(fā)過(guò)程中對(duì)配光、電源和散熱等三個(gè)關(guān)鍵技術(shù)所取得的研究成果來(lái)重點(diǎn)闡述“十城萬(wàn)盞”示范應(yīng)用工程關(guān)系密切的“LED路燈”的技術(shù)路線(xiàn)和技術(shù)支撐。配光通過(guò)光學(xué)設(shè)計(jì)獲得蝙蝠翼型光強(qiáng)分布目前市場(chǎng)上

4、的LED路燈，其光源部分主要分兩種方式：?jiǎn)晤w1W大功率白光LED陣列和大功率集成封裝光源模組。盡管LED路燈的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)還沒(méi)有出臺(tái)，但LED路燈的配光在參考傳統(tǒng)光源道路照明標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)要實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：合適的平均路面亮度；高的總照度均勻度和縱向照度均勻度；合適的環(huán)境比；眩光控制等。從配光曲線(xiàn)上看，要實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo)主要是通過(guò)合適的光學(xué)設(shè)計(jì)以獲得蝙蝠翼型光強(qiáng)分布，從而在路面上獲得矩形的光斑分布。但是普通大功率白光LED的封裝透鏡（即一次光學(xué)透鏡）電

5、源加強(qiáng)驅(qū)動(dòng)電源可靠性設(shè)計(jì)匹配LED壽命目前主流的LED路燈采用交流電供電，交流電LED路燈存在一個(gè)共性問(wèn)題，就是難以保證驅(qū)動(dòng)電源壽命與LED的壽命相匹配。因?yàn)榻涣麟姳仨毥?jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)電源的整流濾波才能變成直流電，而開(kāi)關(guān)電源中必須采用電解電容來(lái)濾波。一般的電解電容壽命只有8000小時(shí)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于LED的理論壽命50000小時(shí)。而且環(huán)境溫度每升高10℃，電解電容的壽命就降低一半，使得整個(gè)LED路燈系統(tǒng)的壽命必然會(huì)受到電解電容的拖累。因此，制約LED

6、路燈壽命的一個(gè)重要因素就是驅(qū)動(dòng)電源的可靠性設(shè)計(jì)。LED路燈在室外環(huán)境下保證電源的可靠工作，一般需要從高效率、高功率、長(zhǎng)壽命、過(guò)壓過(guò)流、隔離、浪涌、過(guò)溫、防護(hù)方面、符合安規(guī)和電磁兼容的要求等幾方面進(jìn)行考慮。對(duì)于大功率LED路燈，無(wú)論其光源部分采用單顆1W大功率白光LED陣列方式或大功率集成封裝光源模組方式，其主流的電源驅(qū)動(dòng)方式是采取恒流驅(qū)動(dòng)。一般通行的電路結(jié)構(gòu)又由一個(gè)恒壓源提供若干個(gè)恒流源，每個(gè)恒流源單獨(dú)驅(qū)動(dòng)一路串聯(lián)的LED和市電直接轉(zhuǎn)為

7、恒流，LED以串并聯(lián)組合的方式運(yùn)行兩種。對(duì)于采用單顆1W大功率白光LED陣列的這種方式，恒壓源為傳統(tǒng)的開(kāi)關(guān)電源架構(gòu)相對(duì)成熟；而相配的恒流源部分為直流降壓型，效率能達(dá)到95%以上，另外所占的電路空間較小，既可以與恒壓源部分組合在一塊，也可以與LED集成在一起，具有較大的靈活性。每一路LED電流可獨(dú)立控制，保證燈具整體發(fā)光一致，但是成本會(huì)稍高一點(diǎn)。對(duì)于大功率集成封裝光源模組方式，又分為隔離型和非隔離型兩類(lèi)，前者成本以及效率方面有優(yōu)勢(shì)，但由于