LED路灯（二）什么是大功率LED路灯？LED路灯的缺点、技术指标及LED路灯的散热设计

       目前，LED照明技术日趋成熟，大功率LED光源功效已经达到80lm/W以上，这使得城市路灯照明节能改造成为可能。LED路灯，特别是大功率LED路灯，正以迅猛的速度冲击传统的路灯市场。

什么是大功率LED路灯？

       大功率LED路灯顾名思义是功率大于30瓦以上，采用新型LED半导体光源的路灯。

LED路灯技术指标

       目前LED路灯的标准一般是路面照度均匀度（uniformityofroadsurfaceilluminance)的平均照度0.48。光斑比值1：2，符合道路照度。（实际1/2中心光斑达到25LUX,1/4中心光强达到15LUX，16米远的最低光强4LUX，重叠光强约6LUX。目前市场路灯透镜材料为改良光学材料，透过率≥93％，耐温-38－+90度，抗UV紫外线`黄化率30000小时无变化等特点。它在新型城市照明中有非常好的应用前景。对深度的调光，且颜色和其他特性不会因调光而变化。太阳能LED路灯就是指采用太阳能硅板为供应电源的LED路灯。

*光的转化率17%，（每平方太阳能量为1000W，实际利用效率为170W）

*目前市场路灯透镜材料为改良光学材料，透过率≥93％，耐温-38－+90度。

*LED路灯透镜，主要用于LED路灯的透镜，光斑为矩形，材料是PMMA光学材料，透过率≥93％，耐温-38－+90度，抗UV紫外线`黄化率30000小时无变化等，

*路面照度均匀度（uniformityofroadsurfaceilluminance)的平均照度0.48。光斑比值1：2

*符合道路照度。（实际1/2中心光斑达到25LUX,1/4中心光强达到15LUX，16米远的最低光强4LUX，重叠光强约6LUX。

*它在新型城市照明中有非常好的应用前景。对深度的调光，且颜色和其他特性不会因调光而变化。

*适应湿度：≤95％

*品质保证：2年

        尽管LED路灯的发展速度迅猛，但led路灯的标准却相对滞后。在全球范围内，LED的路灯标准也不是都没有，像LED路灯的欧洲标准现在就有。事实上，各地区对LED路灯的标准，在指标上不尽相同，LED路灯要在标准上符合销售区的要求，因此投标LED路灯工程要深入研究当地的LED路灯标准，只有这样才会在激裂的市场竞争中占有一席之地。

LED路灯散热设计

       传统LED路灯设计主要设计重点在LED的流明数上，而对LED灯具的散热则的关注较少。实际上，LED的流明数正在迅速的增加。2006年量产LED的单瓦流明数已经达到50流明，而且这一数值还在快速地增长。与之对应的传热学理论体系已经成熟，我们可以使用的传热手段也基本明确：传导、对流、辐射和相变传热。因此，在传热或者说散热问题上，我们可以采取的措施是可见的、有限的。针状散热器LED路灯散热技术，一般使用多为导热板方式，是一片5mm厚的铜板，实际上算是均温板，把热源均温掉；也有加装散热片来散热，但是重量太大。重量在路灯系统上十分重要，因为路灯高有9米，若太重危险性就增加，尤其遇到台风、地震都可能产生意外.国内有厂家采用全球首创的针状散热技术，针状散热器的散热效率要比传统片状散热器有很大幅度提高，能使LED结温比普通散热器低15℃以上，并且防水性能比普通铝型材散热器要好，同时在重量和体积上也有所改进。

       LED路灯的散热方式主要有：自然对流散热、加装风扇强制散热、热管和回路热管散热等。加装风扇强制散热方式系统复杂、可靠性低，热管和回路热管散热方式成本高。而路灯具有户外夜间使用、散热面位于侧上面以及体型受限制较小等有利于空气自然对流散热的优点，所以LED路灯建议尽可能选择自然对流散热方式。

       LED路灯散热设计中存在的问题有：散热翅片面积随意设定，散热翅片布置方式不合理，灯具散热翅片的布置没有考虑到灯具的使用方式，影响到翅片效果的发挥，强调热传导环节、忽视对流散热环节，尽管众多的厂家考虑了各种各样的措施：热管、回路热管、加导热硅脂等等，却没有认识到热量最终还是要依靠灯具的外表面积散走，.忽视传热的均衡性，如果翅片的温度分布严重不均匀，将会导致其中一部分的翅片没有发挥作用或作用很有限。

大功率LED路灯前景

       尽管LED路灯的发展速度迅猛，但led路灯的标准却相对滞后。在全球范围内，LED的路灯标准也不是都没有，像LED路灯的欧洲标准现在就有。事实上，各地区对LED路灯的标准，在指标上不尽相同，我们所做的LED路灯要在标准上符合销售区的要求，因此投标LED路灯工程要深入研究当地的LED路灯标准，只有这样才会在激裂的市场竞争中占有一席之地。

大功率LED路灯适用场所

      城市道路、人行道、广场、学校、公园、庭院、居住区，厂区以及其他需要室外照明的场所。

LED路灯的缺点

        LED路灯面临的主要技术问题为：输出功率及光通量、二次光学设计、散热设计和电源系统设计。

       输出功率及光通量的提高还需要从大功率白光LED的外延技术、芯片工艺等基础层次进一步提升。在二次光学设计方面，LED的辐射形式有朗伯型、侧射型、蝙蝠翼型和聚光型几种。在道路照明领域，根据设计经验朗伯型和蝙蝠翼型比较适用，通过二次光学设计，使得LED的光照范围、光度曲线符合道路照明的需求。

        散热是LED路灯需要重点解决的问题之一，LED光源有两种做法，一种是使用传统小功率LED作组合，一般多达上百颗甚至数百颗，电源设计复杂。另一种是使用大功率管作光源，价格比较贵。两种方法都不可避免地要将散热设计和工作可靠性作为主要设计考虑因素。

       由于LED路灯亮度要求高、发热量大，并且户外这种使用环境比较苛刻，如果散热不好会直接导致LED快速老化，稳定性降低，除了需要功率型LED本身的散热好外，由于路灯具有户外夜间使用的特点，散热面位于侧上面有利于空气自然对流散热。这对散热设计的要求比较高。

       从LED路灯在市场前景及技术问题方面的分析可以看出，影响其应用的因素为：第一，LED路灯造价较高，不利于推广普及。虽然目前初步解决了LED路灯的散热问题，但是过高的价格和过重的灯头仍然会阻碍LED路灯的普及。

      第二，LED路灯模块化的可靠性仍需加强，由于驱动电路等原因也会造成LED路灯的失效。

      第三，无论是单点还是多点光源的LED路灯都存在着散热难的问题。一盏采用250W高压钠灯的路灯，由于技术较成熟，散热控制得很好，即使工作5000小时，光衰仍然较小，发光效率还可以达到70%以上。以目前的技术，相同条件下大功率LED路灯，由于散热问题不易解决，光衰较大，发光效率会下降到30%。如果想用加大电压电流的方法提高光效，很容易造成LED芯片损毁的现象。

     第四，LED路灯射程短，在较高高度下工作，灯光就显的很暗，所以有开车的师傅说不开车灯的情况下，觉得有LED路灯的路面不够亮堂。

所以，目前国内LED还多应用于政府示范性工程，真正市场化运作的工程很少。