采用LED光源的道路燈具應關注的焦點分析

但由于我國計劃經濟產業(yè)布局的影響以及LED的專業(yè)知識和照明電器綜合知識在從業(yè)人員中普及的不足,造成了在實際的設計和應用中，沒有針對LED的特點進行揚長避短的應用，出現了眾多不合理及不合格的應用產品。下文就LED應用于道路燈具中目前存在的問題進行了分析，也給出了解決問題的思路和實例,供廣大同行參考。

LED應用于照明領域，是目前我國乃至世界照明界的熱門話題，通過從業(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效率（包括驅動電路），已達到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已具備應用到一些照明領域的商用條件。

但是，由于我國從計劃經濟時代以來很多年的產業(yè)結構分布所造成的局面，使得目前制造照明LED的產業(yè)群體往往缺乏對照明電器基本知識和要求的了解，而傳統的照明燈具生產群體也往往缺乏對照明用LED特性的深入了解，在設計和應用中沒有充分地利用LED的特點，進行揚長避短的使用，所以造成了在照明LED應用到照明裝置中時，產生很多不合理的錯誤設計。

本文就目前照明用LED應用于道路燈具中的一些主要問題，提出如下的見解。

一．照明用LED在道路燈具中使用的特長

1． 普通道路照明燈具的現狀和缺陷

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是，發(fā)光的電弧管尺寸小，由尺寸很小的電弧管產生很大的光輸出，并且具有很高的光效，前者包括配套電器，可達110 lm/w，后者包括配套電器可達80 lm/w。但這類光源應用在道路燈具中時，只有40%左右的光是直接透過玻璃罩到達路面的，其他的光是通過燈具反射器再投射出燈具的，目前普遍采用此類光源的傳統燈具基本都存在兩個不足。

一是燈具直接照射的方向上照度很高，在次干道上可達50 lx以上，這一區(qū)域屬于明顯的過度照明，而兩個燈具的光照交叉處的照度僅為燈下照度的40%～20%。

二是此類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，是在損失了40%~30%后再投射到路面上的。 此類燈具的總體效率一般都在70%左右（國際著名品牌的此類道路燈具其效率可達到80%），并且上述的過度照明區(qū)域中過多的照度也屬于浪費。

綜合分析上述傳統的道路燈具其綜合的有效照明效率（扣除過度照明部分）僅為50%。也因為上述原因，目前我國次干道的照明效果（路面照度和照度的均勻度）基本都達不到CJJ45-2006和CIE31以及CIE115標準的要求。

2．目前采用LED光源的道路燈具的配光現狀

目前LED在道路燈具中使用的最普遍形式主要有兩類，一類是采用傳統的道路燈具外殼，只是在燈具內，在一個幾乎是平板的安裝面（也是反光面）上，裝上了矩陣式的LED，這種設計方式是不可能得到良好的燈具配光的。

另一類是把多個LED集成在一個圓形的區(qū)域內（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度氣體放電燈，再利用燈具反射器進行配光，但這種設計方式的燈具分布光度也不會優(yōu)于傳統的道路燈具，并且由于在一個很小的區(qū)域內集成了高密度的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的特長及應用

目前照明用LED的最大特點是具有定向發(fā)射光的功能，因為目前功率型LED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的光效檢測時已經包括了自身反射器的效率。采用LED的道路燈具應盡可能地利用LED的定向發(fā)射光的特性，使道路燈具中的各個LED分別直接把光線射向被照路面的各個區(qū)域，再利用燈具反射器的輔助配光，來實現很合理的道路燈具的綜合配光。

應該說，道路燈具要真正做到符合CJJ45-2006和CIE31以及CIE115標準的照度和照度均勻度要求，燈具內應包含三次配光的功能才能比較好地實現。，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，能按照路燈具高度及路面寬度設計各個LED的安裝位置和發(fā)射光的方向就能實現良好的二次配光功能。在此類燈具中的反射器，只作為輔助的三次配光手段，來保證道路照度更好的均勻度。