LED灯具结构及外观设计方向

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1、LED灯具结构及外观设计当今LED应用产品的热门话题:路灯，受到诸多企业的关注与青睐，国内LED应用产品厂商几乎超过2000家投入生产。在行业展览会上，几乎所有路灯产品大体相同，千人一面，毫无特色。我最近接待一位德国客户，他就直言不讳的说：“我考察你们多家名企的LED路灯产品，不是很满意，安装在德国街道上会影响整体建筑风格环境”。建议我们结合地域文化开发具有工业化的又有艺术品味的设计产品。然而我们LED行业内许多企业没有开发照明产品的经验，有的只是简单结构设计，没有照明创意造型设计，市面上单一的“裸体”路灯，存在着诸多的问题：一.其材料表面处理

2、（含电源），难以经受长时间恶劣环境的侵蚀。所谓的“裸体”路灯一般是散热器直接裸露在外面。有些厂家认为这样更有利于散热，这样考虑的前提是灯具必须安装在一个比较干净、不受外界恶劣条件影响的环境中。而实际应用中灯具都是直接安装在户外，可能遭遇酸雨、沙尘暴、暴雪、暴晒等各种恶劣环境。由于铝合金比重较小，散热性能优越，所以LED路灯的散热器一般都选用铝合金，但铝合金的化学性能非常活跃，极易和酸碱发生反应，暴露在空气中也非常容易氧化，虽然经过阳极氧化处理后其耐腐蚀性能得到大幅提高，但灯具安装时仍不可能保证氧化膜没有受到破坏。当氧化膜受到破坏后，铝合金活跃的

3、化学性能就能表现出来。在一些污染比较大的地方容易出现酸雨，酸水会积聚在灯体上某些缝隙和凹槽里，雨过天晴后缝隙或凹槽里的酸水可能是酸先挥发，也可能是水先挥发，如果是酸先挥发则会形成酸气，腐蚀灯体，如果是水先挥发，则酸水的浓度会变浓，也会腐蚀灯体。受腐蚀的灯体不仅影响美观、散热，更影响机械性能。另外，“裸体”式的路灯由于散热器本身的结构特性，致使它非常容易积累沙尘和雪。覆盖在散热器上的灰尘会在使铝合金的散热性能大打折扣，积雪也不好，积雪表面上看起来更利于散热，但实际上在寒冷的天气里灯具的散热是足够的，相反如果大量的积雪反而会对灯杆造成巨大的压力。二

4、.矩形状不符合防风阻要求。我们所说的矩形状是指灯具呈近四方体形状，每个面都呈大面积的平面。这样的平面比较好受力，当风力从某个平面垂直吹过来时，其平面不能将风力分化，从而给灯杆及灯具固定结构造成压力。这种压力在一般情况下表现不明显，但当灯具灯杆经过长时间的老化和腐蚀以后，如若在沿海地区碰上台风，可能会造成灯杆倾斜或者折弯或者灯具掉落的危险。三.大功率集中在整块热沉材料上工作，易造成热岛效应。热岛效应在工具书中的解释是：城市气温较四周郊区为高,好像一个温暖的岛屿分布于农村较凉的“海洋”之中,这种现象称为热岛效应。其实在较大的LED路灯散热器上也存在

5、这种现象，尤其是单纯靠自然对流的时候。LED灯具的散热过程最主要的还是靠散热器和空气的对流换热，在排除外界风力影响下主要靠自然对流。自然对流是靠和散热器接触的冷空气被散热器加热后自然上升，旁边的冷空气继续补充进来，通过这样不断循环把热量带走。如果散热器过大的话其中间部分的热空气上升后傍边没有足够的冷空气可以补充（旁边也有光源在发热，空气也相对比较热），这样就会导致中间部分散热效率下降，温度升高，形成热岛效应。热岛中心的LED比周围的LED老化更快，故障更高。四.整体设计带来后期维护的困难。整体式设计是指灯具整个光源腔设计成一个不可维护的整体，或

6、者光源腔和电源腔一起设计成一个不可维护的整体。近几年的实践已经告诉我们LED灯具不可能做到免维护。而这种整体式灯具恰恰是不能维护的，一般上路以后出现故障在高架车上没法完成维护任务，要整个灯换下来带回厂家修理。这种方式迫使厂家从一个制造商变成兼备制造商和服务商的角色，这是需要付出巨大的代价的。五.棱角锋利的裸体散热块，不符合灯具安全标准要求。我们所说的棱角锋利是指灯体某些金属零部件出现多个锐利的尖角。这种尖角的存在至少有3点弊处。其一，加工及搬运过程难以保护，容易卷曲。其二，表面处理困难，不管是电镀还是喷塑，工件本身都要带电，在尖角处容易出现“聚

7、电”现象，或者导致该处烧坏，或者导致涂层（镀层）过后，这都是我们不愿意看到的。其三，容易伤及操作工人，我见过某厂家就有一款灯因棱角太锋利到时转配工人经常刮破手，更危险的是如果工人在高架车上装灯的时候如果被刮伤可能会由于本能反应将手松开，后果不堪设想。针对以上五个问题，我们来探讨一些解决方案。对第一、二个问题，我认为可以给灯具加一个流线型的上盖，流线型的上盖不要有大面积的平面，并且最好是中间高，周边低。当然盖子上要有设计合理的散热孔和导流面。1.盖子可以减轻暴晒的紫外线对散热器表面保护层的破坏；2.流线型的形状不利于雨水在上面停留积聚，能大部分的

8、水直接导向地面，减少酸碱物质对灯具的腐蚀；3.流线型面能大幅减少积聚在上面的沙尘和雪，利于散热也减少灯杆和灯具压力；4.流线型面能将风力分化成多个方向