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      LED路燈發展現狀分析

      發布時間:2014/01/10 作者:admin   [返回列表]
           LED 作為路燈的光源,它和傳統路燈光源比較有許多優點。其一,LED 是一種半導體二極管,它的壽命非常長。當光通量衰減到80%時,其壽命達到了25000 小時。而金屬鹵化物燈的壽命在6000~12000 小時,高壓鈉燈的壽命是12000 小時。其二,LED 的基本結構是一塊電致發光的半導體材料,放置在一個有引線的架子上,然后四周用環氧樹脂密封,起到保護內部芯線的作用,所以LED 的抗震性能好。其三、白光LED 的光色比高壓鈉燈好。在中間視覺水平下,人眼在高色溫環境里比低色溫環境更容易辨別事物。另外,由于LED 進行頻繁開關對其沒有太大的損傷,LED 的調光還可以采用脈沖寬度調節的方法來得到,通過調節電壓的占空比和工作頻率,能夠有效調節LED 的發光強度。其五、在燈具的光學系統內,LED 光源的光通量損失最小。與傳統光源不同,LED 是半空間發光的光源。高壓鈉燈或金屬鹵化物燈是全空間發光的光源,需要將一個半空間的出射光線改變180°方向投向另一半空間內。當我們依賴反射器來完成時,反射器對光線的吸收和光源自身的擋光是不可避免的。而使用LED 作為光源,不會存在這方面的損失,光線的利用率比傳統光源高。最后,LED 光源不含有害金屬汞,不象高壓鈉燈或金屬鹵化物燈在報廢時對環境造成危害。白光LED 的顯色性也比高壓鈉燈好很多,高壓鈉燈的顯色指數只有20 右左,而白光LED 可以達到65~80。其四、LED 能實現較完美的調光功能。由于LED 的工作范圍較大,其光輸出和工作電流成正比,因此可以減小電流的方法來調光。
        夜晚來臨時,你駕車行駛在馬路上,路燈忠實地陪伴你,使你安全地回家。路燈帶給你的視覺舒適感受首先來源于路面的亮度比較均勻,然后馬路兩邊的人或物也能看見,使你能了解可能會突發的情況。路燈的照明達到了上述的要求時,它的配光一定是合理的。因此,如果你使用LED 路燈時,雖然它擁用較好光色、壽命長、調光功能等優點,它的配光水平仍然是致關重要的。目前,LED 路燈剛剛起步,需要不斷地完善,無論是路燈的光學結構設計,還是散熱技術,都還在不斷改進中。
        LED 路燈和使用傳統光源路燈的光學設計方式是不同的。傳統光源路燈是通過使用反射器將一個光源的光通量平均分配到受照路面上。而LED 路燈的光源由非常多個LED 組成,通過設計每個LED 的投射方向,使受照路面獲得均勻的照度。
        目前,LED 路燈在次干路和支路上的應用前景非常好。次干路是城市中與主干路結合組成路網,起集散交通作用的道路。次干路的照度要求達到15lx,照度均勻度0.4,平均亮度要求達到1.0cd/m2,亮度總均勻度0.4,亮度縱向均勻度0.5,閾值增量≤10。達到節能水平的LED 路燈,在照明質量達到以上要求的同時照明功率密度應小于國家標準的規定,當車道數≥4 條時,照明功率密度≤0.70,車道數<4 條時,照明功率密度≤0.85。為滿足上述要求,LED 路燈的配光形狀應有嚴格的要求。在馬路的縱向,光束應投射到較遠的地方,使得燈具的間距增大。在路燈的下方,光強應是最小的,隨著仰角γ 增大,光強I′增大。當I′和γ 滿足一定的函數關系時,路面能得到均勻的照度。
        當然,由于光學設計的復雜性,配光形狀難以完全符合此函數關系,可以減小γ 角的投射范圍,減少燈間距來得到均勻的照度。在馬路縱向,最大光強度的投射方向與馬路縱線應成一定的角度c,角度c 的大小決定于馬路的寬度,見圖2。在垂直于馬路的方向上,路燈的配光曲線形狀也可以按這個函數關系設計,γ 角的范圍決定于馬路的寬度(c=90o)和人行道的位置(c=270o)。
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