LED作為一種新穎的固體照明，具有生產(chǎn)過(guò)程以及產(chǎn)品幾乎無(wú)污染，不怕震動(dòng),可輕易實(shí)現(xiàn)0~100%的連續(xù)調(diào)光，能在安全特低電壓下工作，可連續(xù)工作于開(kāi)關(guān)閃斷的工作狀態(tài)以及其光輸出具有定向性等諸多獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),近年來(lái)在其光效和光色上的明顯進(jìn)步已使它能進(jìn)入商業(yè)化應(yīng)用。
但由于我國(guó)計(jì)劃經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)布局的影響以及LED的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和照明電器綜合知識(shí)在從業(yè)人員中普及的不足,造成了在實(shí)際的設(shè)計(jì)和應(yīng)用中，沒(méi)有針對(duì)LED的特點(diǎn)進(jìn)行揚(yáng)長(zhǎng)避短的應(yīng)用，出現(xiàn)了眾多不合理及不合格的應(yīng)用產(chǎn)品。下文就LED應(yīng)用于道路燈具中目前存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析，也給出了解決問(wèn)題的思路和實(shí)例,供廣大同行參考。
LED應(yīng)用于照明領(lǐng)域，是目前我國(guó)乃至世界照明界的熱門(mén)話題，通過(guò)從業(yè)人員的不斷努力，目前照明用白光LED在通常的照明工作條件下的系統(tǒng)效率（包括驅(qū)動(dòng)電路），已達(dá)到40lm/w，再加上照明用LED制造成本的大幅下降，所以照明用白光LED已具備應(yīng)用到一些照明領(lǐng)域的商用條件。
但是，由于我國(guó)從計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)代以來(lái)很多年的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)分布所造成的局面，使得目前制造照明LED的產(chǎn)業(yè)群體往往缺乏對(duì)照明電器基本知識(shí)和要求的了解，而傳統(tǒng)的照明燈具生產(chǎn)群體也往往缺乏對(duì)照明用LED特性的深入了解，在設(shè)計(jì)和應(yīng)用中沒(méi)有充分地利用LED的特點(diǎn)，進(jìn)行揚(yáng)長(zhǎng)避短的使用，所以造成了在照明LED應(yīng)用到照明裝置中時(shí)，產(chǎn)生很多不合理的錯(cuò)誤設(shè)計(jì)。
本文就目前照明用LED應(yīng)用于道路燈具中的一些主要問(wèn)題，提出如下的見(jiàn)解。
一．照明用LED在道路燈具中使用的特長(zhǎng)
1． 普通道路照明燈具的現(xiàn)狀和缺陷
目前道路燈具中普遍采用的光源是高壓鈉燈或金屬齒化物燈，這兩種光源的最大特點(diǎn)是，發(fā)光的電弧管尺寸小，由尺寸很小的電弧管產(chǎn)生很大的光輸出，并且具有很高的光效，前者包括配套電器，可達(dá)110 lm/w，后者包括配套電器可達(dá)80 lm/w。但這類(lèi)光源應(yīng)用在道路燈具中時(shí)，只有40%左右的光是直接透過(guò)玻璃罩到達(dá)路面的，其他的光是通過(guò)燈具反射器再投射出燈具的，目前普遍采用此類(lèi)光源的傳統(tǒng)燈具基本都存在兩個(gè)不足。
一是燈具直接照射的方向上照度很高，在次干道上可達(dá)50 lx以上，這一區(qū)域?qū)儆诿黠@的過(guò)度照明，而兩個(gè)燈具的光照交叉處的照度僅為燈下照度的40%～20%。
二是此類(lèi)燈具的反射器的效率一般僅為50%~60%，所以有60%左右的光輸出在燈具內(nèi)，是在損失了40%~30%后再投射到路面上的。 此類(lèi)燈具的總體效率一般都在70%左右（國(guó)際著名品牌的此類(lèi)道路燈具其效率可達(dá)到80%），并且上述的過(guò)度照明區(qū)域中過(guò)多的照度也屬于浪費(fèi)。
LED作為一種新穎的固體照明，具有生產(chǎn)過(guò)程以及產(chǎn)品幾乎無(wú)污染，不怕震動(dòng),可輕易實(shí)現(xiàn)0~100%的連續(xù)調(diào)光，能在安全特低電壓下工作，可連續(xù)工作于開(kāi)關(guān)閃斷的工作狀態(tài)以及其光輸出具有定向性等諸多獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),近年來(lái)在其光效和光色上的明顯進(jìn)步已使它能進(jìn)入商業(yè)化應(yīng)用。
但由于我國(guó)計(jì)劃經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)布局的影響以及LED的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和照明電器綜合知識(shí)在從業(yè)人員中普及的不足,造成了在實(shí)際的設(shè)計(jì)和應(yīng)用中，沒(méi)有針對(duì)LED的特點(diǎn)進(jìn)行揚(yáng)長(zhǎng)避短的應(yīng)用，出現(xiàn)了眾多不合理及不合格的應(yīng)用產(chǎn)品。下文就LED應(yīng)用于道路燈具中目前存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析，也給出了解決問(wèn)題的思路和實(shí)例,供廣大同行參考。
LED應(yīng)用于照明領(lǐng)域，是目前我國(guó)乃至世界照明界的熱門(mén)話題，通過(guò)從業(yè)人員的不斷努力，目前照明用白光LED在通常的照明工作條件下的系統(tǒng)效率（包括驅(qū)動(dòng)電路），已達(dá)到40lm/w，再加上照明用LED制造成本的大幅下降，所以照明用白光LED已具備應(yīng)用到一些照明領(lǐng)域的商用條件。
但是，由于我國(guó)從計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)代以來(lái)很多年的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)分布所造成的局面，使得目前制造照明LED的產(chǎn)業(yè)群體往往缺乏對(duì)照明電器基本知識(shí)和要求的了解，而傳統(tǒng)的照明燈具生產(chǎn)群體也往往缺乏對(duì)照明用LED特性的深入了解，在設(shè)計(jì)和應(yīng)用中沒(méi)有充分地利用LED的特點(diǎn)，進(jìn)行揚(yáng)長(zhǎng)避短的使用，所以造成了在照明LED應(yīng)用到照明裝置中時(shí)，產(chǎn)生很多不合理的錯(cuò)誤設(shè)計(jì)。
本文就目前照明用LED應(yīng)用于道路燈具中的一些主要問(wèn)題，提出如下的見(jiàn)解。
一．照明用LED在道路燈具中使用的特長(zhǎng)
1． 普通道路照明燈具的現(xiàn)狀和缺陷
目前道路燈具中普遍采用的光源是高壓鈉燈或金屬齒化物燈，這兩種光源的最大特點(diǎn)是，發(fā)光的電弧管尺寸小，由尺寸很小的電弧管產(chǎn)生很大的光輸出，并且具有很高的光效，前者包括配套電器，可達(dá)110 lm/w，后者包括配套電器可達(dá)80 lm/w。但這類(lèi)光源應(yīng)用在道路燈具中時(shí)，只有40%左右的光是直接透過(guò)玻璃罩到達(dá)路面的，其他的光是通過(guò)燈具反射器再投射出燈具的，目前普遍采用此類(lèi)光源的傳統(tǒng)燈具基本都存在兩個(gè)不足。
一是燈具直接照射的方向上照度很高，在次干道上可達(dá)50 lx以上，這一區(qū)域?qū)儆诿黠@的過(guò)度照明，而兩個(gè)燈具的光照交叉處的照度僅為燈下照度的40%～20%。
二是此類(lèi)燈具的反射器的效率一般僅為50%~60%，所以有60%左右的光輸出在燈具內(nèi)，是在損失了40%~30%后再投射到路面上的。 此類(lèi)燈具的總體效率一般都在70%左右（國(guó)際著名品牌的此類(lèi)道路燈具其效率可達(dá)到80%），并且上述的過(guò)度照明區(qū)域中過(guò)多的照度也屬于浪費(fèi)。
綜合分析上述傳統(tǒng)的道路燈具其綜合的有效照明效率（扣除過(guò)度照明部分）僅為50%。也因?yàn)樯鲜鲈?，目前我?guó)次干道的照明效果（路面照度和照度的均勻度）基本都達(dá)不到CJJ45-2006和CIE31以及CIE115標(biāo)準(zhǔn)的要求。
2．目前采用LED光源的道路燈具的配光現(xiàn)狀
目前LED在道路燈具中使用的最普遍形式主要有兩類(lèi)，一類(lèi)是采用傳統(tǒng)的道路燈具外殼，只是在燈具內(nèi)，在一個(gè)幾乎是平板的安裝面（也是反光面）上，裝上了矩陣式的LED，這種設(shè)計(jì)方式是不可能得到良好的燈具配光的。
另一類(lèi)是把多個(gè)LED集成在一個(gè)圓形的區(qū)域內(nèi)（區(qū)域直徑大約為30mm~40mm），使這一小區(qū)域的光輸出密度接近高強(qiáng)度氣體放電燈，再利用燈具反射器進(jìn)行配光，但這種設(shè)計(jì)方式的燈具分布光度也不會(huì)優(yōu)于傳統(tǒng)的道路燈具，并且由于在一個(gè)很小的區(qū)域內(nèi)集成了高密度的LED，使LED的散熱情況明顯不良，不僅影響到LED的發(fā)光效率，而且也往往影響到LED的使用壽命。
3．照明用LED的特長(zhǎng)及應(yīng)用
目前照明用LED的最大特點(diǎn)是具有定向發(fā)射光的功能，因?yàn)槟壳肮β市蚅ED幾乎都裝有反射器，并且這種反射器的效率都明顯高于燈具的反射器效率。另外，LED的光效檢測(cè)時(shí)已經(jīng)包括了自身反射器的效率。采用LED的道路燈具應(yīng)盡可能地利用LED的定向發(fā)射光的特性，使道路燈具中的各個(gè)LED分別直接把光線射向被照路面的各個(gè)區(qū)域，再利用燈具反射器的輔助配光，來(lái)實(shí)現(xiàn)很合理的道路燈具的綜合配光。
應(yīng)該說(shuō)，道路燈具要真正做到符合CJJ45-2006和CIE31以及CIE115標(biāo)準(zhǔn)的照度和照度均勻度要求，燈具內(nèi)應(yīng)包含三次配光的功能才能比較好地實(shí)現(xiàn)。，而帶反射器的并且具有合理的光束輸出角度的LED本身就具有良好的一次配光功能。
在燈具內(nèi)，能按照路燈具高度及路面寬度設(shè)計(jì)各個(gè)LED的安裝位置和發(fā)射光的方向就能實(shí)現(xiàn)良好的二次配光功能。在此類(lèi)燈具中的反射器，只作為輔助的三次配光手段，來(lái)保證道路照度更好的均勻度。