[精品]关于LED路灯设计的几点思考.doc

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1、关于LED路灯设计的几点思考陈志军1何刚彳1・浙江永通科技发展有限公司2•杭州市电力局路灯管理所［摘要］本文从灯具的性能要求，结合城市道路照明设计标准的要求，在LED路灯的壳体结构、驱动电源、光强分布、眩光控制和检修维护等方面阐述了LED路灯研发设计的思路和注意事项。［关键词］LED路灯；散热结构；光强分布曲线；热传导综合系数；眩光控制；%1.前言在节能和减碳空前关注的情形下，同时在“十城力盏”试点工程的推动下，道路照明的LED路灯已是蜂拥而上，LED灯具生产厂家也如雨后春笋般涌现。日前LED灯具生产厂家大致可以分为三种，一是一直从事LED芯片

2、研究、生产的厂家，对LED技术比较，但灯具的相关知识不够；二是传统高压钠灯路灯生产厂家转型生产LED路灯，具有丰富的灯具知识，但LED知识积累不够；三是近年新成立的新兴生产厂家，它具有雄厚的资金，但对灯具和LED芯片没有相关知识积累。可以看出H前LED灯具生产厂家都还不完全具备研发生产一款好的LED路灯的技术条件。这样造成市场上的LED路灯结构性能、电气性能和光学参数等都难以很好满足道路照明的要求。LED路灯存在结构单调，灯具光效低，灯具光强分布不均匀，眩光控制不到位、检修维护难等缺陷。下面主要从LED路灯的壳体结构、灯具配光、驱动电源、光学性

3、能、灯具维护和眩光控制等方面探讨LED路灯设计的思路和注意事项。%1.灯具结构LED是固体发光光源，能量除了发光，同时产生很多热量，LED结温是煤响LED光源的寿命和发光光通量，也就影响了灯具的寿命。必须研究LED的工作特性和结温与发光光通量之间的关系。设计LED路灯壳体结构时，首先要考虑灯具散热，其次要考虑灯具的检修维护，再次是要考虑灯具的美观，主要从下列因素研究和考虑。1灯具的T作环境主要考虑T作环境的温度、湿度。灯具工作温升不能太大，散热速度要高，LED芯片长期工作温度是在40°C.湿度在85%。2灯具壳体的材料热传导系数LED芯片与灯具

4、壳体同定，无论是模组式螺栓同定，还是铝基板阵列式螺丝尚定，两者之间必然会有间隙，芯片与売体之间就有其他材质填充，如空气、导热胶等。热量传导需经过不同的材质，因此灯具的热传导系数是一个综合系数，它由壳体材料的传导系数、空气传导系数、导热胶的传导系数和铝基板的传导系数综合组成，不同材质的传导系数的乘积就是灯具综合热传导系数。设计灯具壳体时，要选择热传导系数高的材质，不同材质的热传导系数不宜相若太大。同时灯具的材料还要考虑各种材料的寿命应与LED光源匹配。在热量传导计算方面，目前还没有一个统一的计算公式，应采用实验的方法，进行测算，总结出一个合理的热

5、量传导计算公式。3灯具检修维护用电设备是要定期维护维修的，灯具也不例外，设计怎么样的结构，在使用屮维护方便,目前LED路灯主要有两大类，一是LED阵列式，有多颗1WLED光珠焊接在铝基板上，铝基板阵列排布在灯具腔内；二是大功率封装LED,如30W、50W等，在这定义其为模组式。売体是螺栓固定式，这就给维护造成了很大麻烦，如第一种灯具有单颗LED光珠烧坏，或部分烧坏，要更换光珠时，将部分没有烧坏，还能继续使用的光珠也应更换，造成维护成木高，同时壳体也很难打开。另外LED灯具重量是传统高压钠灯的3~5倍，一人难以维修，维修一套LED路灯要花费很长时

6、间。路灯安装在城市道路上，车流穿梭不息，进行路灯维护会造成交通堵塞，英至交通事故。因此在设计灯具売体时，要充分考虑灯具维护的便利性。LED光源和驱动电源应模块化、通用化设计；电器连接宜设计徒手可以插拔的连接方式式；灯具玻璃罩设计可开启式。4灯具造型美观灯具除了照明的基本功能外，它还是城市，或道路的一道风景线，在设计时要保证灯具造型的羌观。灯具的线条造型应能与社会主流审美观趋于一致，能与城市环境相协调。三.LED驱动电

7、LED光源以其寿命长著称，而LED光源的寿命影响因索除其H少，还有散热器和驱动电源。目前国内LED路灯生产厂家，多数自己生产电源

8、，也有外购电源的，但是国内除了专业做电源的厂家生产的电源质量比较可靠外，LED路灯生产厂家生产的电源稳定性差，LED驱动电源，需经过变流、稳流，并要保证恒压，对电气线路板的设计计算和元件的选择要认真研究和计算。要选择优等电器元件，特别是变压器、电解电容。影响电源的工作寿命的关键元件是电解电容，而电解电容的寿命取决于工作环境和电容木少的质量，不同的工作环境温度,其工作寿命也不同，环境温度每上升io°c,电解电容的寿命将会减半。因此在研发LED驱动电源时，要充分考虑散热结构的设计，同时路灯是户外灯具，电源防护要求高，应做到IP65以上。电源的效率也

9、是电源的主要技术参数，也关系到灯具的节能效果。%1.光学配光光学性能主要是灯具的光强分布曲线、显色性、色温。LED可以发出诸多颜色光，如白色、暖白的、