大功率LED路燈的發(fā)展及應(yīng)用

陳雅 王文旭

【摘要】 大功率LED路燈與傳統(tǒng)金屬鹵化物燈、高壓鈉燈相比較，具備多方面的優(yōu)勢(shì)，比如節(jié)能環(huán)保、耐振動(dòng)性強(qiáng)等。本課題筆者重點(diǎn)對(duì)大功率LED路燈的應(yīng)用價(jià)值以及關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析，進(jìn)一步對(duì)大功率LED路燈發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了探究，希望以此為大功率LED路燈應(yīng)用的推廣提供具有一定價(jià)值的參考依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】 大功率LED路燈 發(fā)展 應(yīng)用

大功率LED路燈指的是單顆LED燈珠的功率>1W，并且使用新型LED半導(dǎo)體作為光源的路燈。近年來(lái)，世界各國(guó)對(duì)我們賴(lài)以生存的環(huán)境質(zhì)量非常重視，以致各國(guó)對(duì)“節(jié)能環(huán)保”、“資源利用最大化”等課題方面的研究就顯得尤為突出；特別是節(jié)能環(huán)保方面，各國(guó)在這一領(lǐng)域的研究尤為廣泛。而大功率LED路燈在節(jié)能環(huán)保方面具有顯著的優(yōu)勢(shì)，因此，其在未來(lái)勢(shì)必具有廣泛的應(yīng)用前景。鑒于此，本課題對(duì)“大功率LED路燈的發(fā)展及應(yīng)用”進(jìn)行分析與探究具有較為深遠(yuǎn)的意義。

一、大功率LED路燈應(yīng)用價(jià)值分析

（1）節(jié)能環(huán)保。與傳統(tǒng)高壓鈉等相比較，大功率LED路燈節(jié)能效率>80%。并且，LED路燈具備單向性，不存在光的漫射，具備特殊的二次光學(xué)設(shè)計(jì)，可以使燈光照射至需要照明的地方，并且還不會(huì)產(chǎn)生污染物以及廢棄物。（2）具備較強(qiáng)的抗沖擊以及耐振動(dòng)性能。大功率LED路燈能夠承受高強(qiáng)度的機(jī)械振動(dòng)，并且不會(huì)發(fā)生破損，并且與高壓鈉燈相比較，光顯色性要高很多。其中，高壓鈉燈的顯色指數(shù)大約僅為23，而LED路燈顯色指數(shù)則為>75，因此能夠使路面被照射更加清晰，從而有效地提升駕駛的安全性，進(jìn)而有效地降低交通事故的發(fā)生率。（3）光源效率高、性能優(yōu)良、使用壽命長(zhǎng)?，F(xiàn)狀下，LED路燈的光源效率高達(dá)lOOlm/W，并且在未來(lái)還具備極大的發(fā)展前景，研究表明能夠達(dá)到250lm/W。同時(shí)，LED路燈的性能很優(yōu)越、質(zhì)量?jī)?yōu)良、使用壽命很長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)，使得其能夠廣泛應(yīng)用于城市道路照明中。

二、大功率LED路燈關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)探究

1、配光設(shè)計(jì)。在城市道路照明中，較為常見(jiàn)的LED路燈配光設(shè)計(jì)有兩類(lèi)：一類(lèi)是以弧形排列為基礎(chǔ)的LED路燈。使用軸對(duì)稱(chēng)的全反射透鏡作為單一的LED模組，LED透鏡模組主要在一個(gè)弧面上排列，進(jìn)一步生成長(zhǎng)方形的配光。另一類(lèi)是以平面排列作為基礎(chǔ)的LED路燈，使用的自由曲面透鏡是屬于非對(duì)稱(chēng)軸的，在長(zhǎng)方形配光方面采取單一的LED光學(xué)元件，將長(zhǎng)方形配光的LED模組基于平板中進(jìn)行排列，從而形成整體等。將LED路燈用于道路照明方面，不但需要實(shí)現(xiàn)高效率的照明，而且還需要與道路照明的LPD要求相適應(yīng)。因此，便需要做好配光設(shè)計(jì)工作，有效控制光強(qiáng)的分布，對(duì)各類(lèi)因素對(duì)配光設(shè)計(jì)造成的影響均需認(rèn)真考慮，比如安裝的高度以及路面的寬度等因素。在這些因素對(duì)配光設(shè)計(jì)造成的影響得到有效避免的情況下，才能夠?qū)崿F(xiàn)最優(yōu)化的配光設(shè)計(jì)。

2、驅(qū)動(dòng)電路。LED路燈的整體效率是會(huì)受到驅(qū)動(dòng)電路效率的影響的。因此，便需要做好驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)工作，盡可能地使驅(qū)動(dòng)電路的效率得到有效提升。與此同時(shí)，還需要使LED路燈驅(qū)動(dòng)電路的可靠性得到有效提升，這樣便需要從提升電子元器件的可靠性人手，進(jìn)而對(duì)驅(qū)動(dòng)電路的保護(hù)功能加以完善，并且還需要使電磁兼容性得到有效提升。做好以上這些，LED路燈的整體效能便能夠得到全面提升。

3、發(fā)展趨勢(shì)分析。與西方發(fā)達(dá)國(guó)家比較起來(lái)，我國(guó)的LED發(fā)展及研究均顯得比較晚。近年來(lái)，隨著我國(guó)對(duì)節(jié)能減排這項(xiàng)工作的開(kāi)展，對(duì)LED技術(shù)的研究也成為我國(guó)一項(xiàng)重要研究課題，因此，我國(guó)在LED技術(shù)方面的研究正追隨著西方發(fā)達(dá)國(guó)家的步伐，從而對(duì)LED技術(shù)的研究也是越來(lái)越成熟。現(xiàn)狀下，我國(guó)已經(jīng)具備了初始階段的LED產(chǎn)業(yè)規(guī)模，主要在外延與芯片方面的開(kāi)發(fā)研究較為廣泛。為了使LED研究成果得到有效展現(xiàn)，我國(guó)投入了大量的人力資源與物力資源，殷切希望的是產(chǎn)品的可靠性得到逐漸提升。以現(xiàn)狀的發(fā)展勢(shì)態(tài)為依據(jù)，大功率LED路燈所具備的發(fā)光效率理想值將能夠?qū)崿F(xiàn)> 200I/W。倘若將來(lái)具備>50%的光源可以作為L(zhǎng)ED光源，那么世界各國(guó)的照明費(fèi)用以及減排量將大大地降低，從而進(jìn)一步起到節(jié)能減排的作用。

三、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)本課題的分析和探究，認(rèn)識(shí)到大功率LED路燈在許多方面起著非常重要的價(jià)值，主要體現(xiàn)在其具有節(jié)能環(huán)保、較強(qiáng)的抗沖擊以及耐振動(dòng)性能、光源效率高、性能優(yōu)良、使用壽命長(zhǎng)。同時(shí)，在認(rèn)識(shí)到大功率LED具有多方面的優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，還認(rèn)識(shí)到了其存在的一些問(wèn)題，比如大功率LED路燈使用時(shí)會(huì)產(chǎn)生極大的發(fā)熱量，因此如何有效地解決大功率LED路燈的散熱問(wèn)題勢(shì)必成為未來(lái)研究的一大趨勢(shì)?？偠灾?，大功率LED路燈在未來(lái)具備廣泛的應(yīng)用前景及發(fā)展前景，應(yīng)該引起各國(guó)長(zhǎng)期的重視且值得各國(guó)進(jìn)行更加廣泛地研究。