LED路燈

道路照明是城市照明的重要組成部分，傳統(tǒng)的路燈常采用，高壓鈉燈360度發(fā)光，光損失大的缺點(diǎn)造成了能源的巨大浪費(fèi)。當(dāng)前，全球的環(huán)境在日益惡化，各國(guó)都在發(fā)展清潔能源。而隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)，我國(guó)能源供需矛盾日漸突出，電力供應(yīng)開始存在著嚴(yán)重短缺的局面，節(jié)能是所急需解決的問題。因此，開發(fā)新型高效、節(jié)能、壽命長(zhǎng)、顯色指數(shù)高、環(huán)保的LED路燈對(duì)城市照明節(jié)能具有十分重要的意義。

道路照明與人們生產(chǎn)生活密切相關(guān)，隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快，LED路燈以定向發(fā)光、功率消耗低、驅(qū)動(dòng)特性好、響應(yīng)速度快、抗震能力高、使用壽命長(zhǎng)、綠色環(huán)保等優(yōu)勢(shì)逐漸走入人們的視野、成為世界上最具有替代傳統(tǒng)光源優(yōu)勢(shì)的新一代節(jié)能光源，因此，LED路燈將成為道路照明節(jié)能改造的最佳選擇。

LED路燈與常規(guī)路燈不同的是，LED光源采用低壓直流供電、由GaN基功率型藍(lán)光LED與黃色合成的高效白光，具有高效、安全、節(jié)能、環(huán)保、壽命長(zhǎng)、響應(yīng)速度快、顯色指數(shù)高等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于道路。外罩可用制作，耐高溫達(dá)135度，耐低溫達(dá)-45度。

1、本身的特性--光的單向性，沒有光的漫射，保證光照效率。

2、LED路燈有獨(dú)特的二次光學(xué)設(shè)計(jì)，將LED路燈的光照射到所需照明的區(qū)域，進(jìn)一步提高了光照效率，以達(dá)到節(jié)能目的。

3、LED的已達(dá)110-130lm/W，而且還有很大的發(fā)展空間，理論值達(dá)360lm/W。而高壓鈉燈的發(fā)光效率是隨功率增加才有所增加，因此，總體光效LED路燈比高壓鈉燈強(qiáng);(這個(gè)總體光效是理論上的，實(shí)際上250W以上高壓鈉燈的光效高于LED燈)。

4、LED路燈的光顯色性比高壓鈉燈高許多，高壓鈉燈顯色指數(shù)只有23左右，而LED路燈顯色指數(shù)達(dá)到75以上，從視覺心理角度考慮，達(dá)到同等亮度，LED路燈的光照度平均可以比高壓鈉燈降低20%以上，。

5、光衰小，一年的光衰不到3%，使用10年仍達(dá)到道路要求，而高壓鈉燈光衰大，一年左右已經(jīng)下降30%以上，因此，LED路燈在使用功率的設(shè)計(jì)上可以比高壓鈉燈低。

6、LED路燈有自動(dòng)控制節(jié)能裝置，能實(shí)現(xiàn)于滿足不同時(shí)段照明要求情況下最大可能的降低功率，節(jié)省電能?？蓪?shí)現(xiàn)電腦調(diào)光，分時(shí)間段控制，光線控制，溫度控制，自動(dòng)巡檢等人性化功能。

7、壽命長(zhǎng):能使用5萬小時(shí)以上，提供三年的質(zhì)量保證。不足之處就是電源的壽命得不到保證。

8、光效高:采用≥100LM以上的芯片，相對(duì)于傳統(tǒng)高壓鈉燈能節(jié)能75%以上。

9、安裝簡(jiǎn)便:無需加埋電纜無需整流器等，直接將安裝于燈桿接上或者將光源嵌套原有燈殼。

10、散熱控制出色:夏天溫度控制在45度以下，并采用被動(dòng)散熱方式，夏天的散熱保障不足。

11、質(zhì)量可靠:電路電源全部采用高質(zhì)量元器件，每顆LED都有單獨(dú)過流保護(hù)，無需擔(dān)心損壞。

12、光色均勻:不加透鏡，不以提高亮度而犧牲均勻光色，從而保證無光圈光色均勻。

13、LED不含有害金屬汞，在報(bào)廢時(shí)不會(huì)對(duì)環(huán)境造成危害。

綜合上述原理的節(jié)能效果顯著，代替高壓鈉燈可節(jié)電60%以上。

維護(hù)成本低:相對(duì)于傳統(tǒng)路燈，LED路燈維護(hù)成本極低，經(jīng)過比較，不到6年即可收回全部投入成本。

1、單個(gè)LED功率低。為了獲得大功率，需要多個(gè)并聯(lián)使用。

2、顯色性低。在LED照射下顯示的顏色沒有白熾燈真實(shí)，這要從光譜分布上來分析，屬于技術(shù)問題。

3、光斑。由于白光LED本身制造工藝上缺陷加上與反射杯或透鏡的配合誤差，容易造成"黃圈"問題。

4、LED照射均勻度問題。如果不進(jìn)行二次光學(xué)設(shè)計(jì)，LED的照射是比較集中，所以一定要進(jìn)行二次光學(xué)設(shè)計(jì)，使其光強(qiáng)分布圖呈蝙蝠形。

5、LED的光衰問題。相比小功率LED，大功率LED路燈的光衰就會(huì)要好很多。但是小功率LED熱量散發(fā)很小。而大功率的LED是存在散熱沒有辦法解決的問題，而且發(fā)熱后亮度會(huì)明顯降低，所以功率不能做大。市場(chǎng)銷售的Spark LED路燈最大的是360W。

1、照明用LED的最大特點(diǎn)是具有定向發(fā)射光的功能，因?yàn)楣β市蚅ED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(cè)時(shí)已經(jīng)包括了自身反射器的效率。采用LED的道路燈具應(yīng)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(gè)LED分別直接把光線射向被照路面的各個(gè)區(qū)域，再利用燈具反射器的輔助配光，來實(shí)現(xiàn)很合理的道路燈具的綜合配光。應(yīng)該說，道路燈具要真正做到符合CJJ45-2006和CIE31以及CIE115標(biāo)準(zhǔn)的照度和照度均勻度要求，燈具內(nèi)應(yīng)包含三次配光的功能才能比較好地實(shí)現(xiàn)。，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(nèi)，能按照路燈具高度及路面寬度設(shè)計(jì)各個(gè)LED的安裝位置和發(fā)射光的方向就能實(shí)現(xiàn)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。

在實(shí)際的道路照明燈具的設(shè)計(jì)中，可采用在基本設(shè)定每一個(gè)LED設(shè)射方向的前提下，把每一個(gè)LED用球形萬向節(jié)固定在燈具上，當(dāng)燈具使用于不同的高度和照射寬度時(shí)，可通過調(diào)整球形萬向節(jié)使每一個(gè)LED的照射方向都達(dá)到滿意的結(jié)果。在確定每一個(gè)LED的功率、光束輸出角度時(shí)，可根據(jù)E(lx)=I(cd)/D(m)2(光強(qiáng)和照度距離平方反比定律)，分別計(jì)算出各LED在基本選定光束輸出角度時(shí)應(yīng)該具備的功率，并且可以通過調(diào)整各LED的功率以及LED驅(qū)動(dòng)電路輸出給每一個(gè)LED不同的功率來使每一個(gè)LED的光輸出都達(dá)到預(yù)計(jì)值。這些調(diào)整手段都是采用LED光源的道路燈具所特有的，充分利用這些特點(diǎn)就能實(shí)現(xiàn)于滿足道路路面的照度和照度均勻度的前提下降低照明功率密度,達(dá)到節(jié)能的目的。

2、LED路燈的電源系統(tǒng)也與傳統(tǒng)光源不同，LED所特需的恒流驅(qū)動(dòng)電源，是保證其正常工作的一大基石，簡(jiǎn)單開關(guān)電源的方案常會(huì)帶來LED器件的損傷。如何使緊密壓縮在一起的一組LED安全、也是考察LED路燈的一個(gè)指標(biāo)。LED對(duì)驅(qū)動(dòng)電路的要求是能保證恒流輸出的特性，因?yàn)長(zhǎng)ED正向工作時(shí)結(jié)電壓相對(duì)變化區(qū)域很小，所以保證了LED驅(qū)動(dòng)電流的恒定也就基本保證了LED輸出功率的恒定。對(duì)于我國(guó)電源電壓供應(yīng)不穩(wěn)定的現(xiàn)狀，道路燈具LED的驅(qū)動(dòng)電路具有恒流輸出特性是十分必要，可保證光輸出恒定并且防止LED的超功率運(yùn)行。

要想使LED驅(qū)動(dòng)電路呈現(xiàn)恒流特性，從驅(qū)動(dòng)電路的輸出端向內(nèi)看，其輸出內(nèi)阻抗一定是高的。工作時(shí)，負(fù)載電流也同樣通過這一輸出內(nèi)阻抗，如果驅(qū)動(dòng)電路由降壓、整流濾波后加直流恒流源電路或通用的開關(guān)電源加電阻電路組成，在其上必定也消耗很大的有功功率，所以此兩類驅(qū)動(dòng)電路在基本滿足恒流輸出的前提下，效率是不可能高的。正確的設(shè)計(jì)方案是采用有源電子開關(guān)電路或采用高頻電流來驅(qū)動(dòng)LED，采用上述兩種方案可以使驅(qū)動(dòng)電路在保持良好的恒流輸出特性的前提下，仍具有很高的轉(zhuǎn)換效率

我國(guó)的道路燈具，基本都采用HID光源加配觸發(fā)器和電感鎮(zhèn)流器的模式，這一模式雖說存在能效較低及頻閃的問題。而采用電子驅(qū)動(dòng)電路的LED燈具，在野外照明場(chǎng)合使用時(shí)，威脅其可塑性的一個(gè)重要方面是雷電感應(yīng)問題。

眾所周知，空中的閃電發(fā)射的是一廣譜的無線電波，而架空的道路燈具供電線路，是良好的接受無線。兩根電源線接收的同一閃電發(fā)出的無線電波，對(duì)驅(qū)動(dòng)電路來講是屬于共模干擾信號(hào)，這種共模干擾對(duì)地可達(dá)數(shù)佰伏到數(shù)千伏，很容易擊穿驅(qū)動(dòng)電路內(nèi)的EMC接地電容或較小的對(duì)地(對(duì)外殼)的電氣間隙，造成驅(qū)動(dòng)電路的損壞。

另外由于我國(guó)的供電線路是三相四線制中性線接地的極性電源，所以在兩根架空供電線的各段，在感應(yīng)到閃電的無線電波的瞬間，由于兩根供電線對(duì)地的瞬時(shí)阻抗不同而使兩根供電線間產(chǎn)生一個(gè)差模的干擾電壓，這一瞬時(shí)差模干擾電壓也可達(dá)到數(shù)百伏至3000多伏，這一電壓往往會(huì)擊穿驅(qū)動(dòng)電路的電源整流二極管和印制線路板上的不同極性電極間的電氣間隙，LED控制器同樣會(huì)使驅(qū)動(dòng)電路損壞。

要解決這一問題，必須在LED的驅(qū)動(dòng)電路中的輸入端，并接快速響應(yīng)的壓敏電阻，以保證差模干擾的泄放。由于閃電的感應(yīng)干擾是重復(fù)多次的，當(dāng)干擾電壓高時(shí)，壓敏電阻瞬時(shí)導(dǎo)通泄放的電流可能很大，所以采用的壓敏電阻不僅應(yīng)具有快速的響應(yīng)能力，還應(yīng)具備瞬時(shí)導(dǎo)通數(shù)十安培的泄放能力而不損壞。除了采用壓敏電阻外，LED的驅(qū)動(dòng)電路的輸入端還應(yīng)結(jié)合傳導(dǎo)干擾(EMI)的防護(hù)，設(shè)計(jì)有復(fù)合的LC網(wǎng)絡(luò)，使這些LC網(wǎng)絡(luò)不僅能阻礙內(nèi)部的EMI對(duì)電網(wǎng)的泄露，而且能對(duì)閃電的干擾信號(hào)起到明顯的抑制作用。

還有，LED驅(qū)動(dòng)電路各點(diǎn)對(duì)地的電氣間隙應(yīng)保持在7mm以上，EMI防護(hù)的接地電容以及驅(qū)動(dòng)電路的對(duì)地絕緣強(qiáng)度，應(yīng)達(dá)到強(qiáng)化絕緣(4V+2750V)的要求，這樣能使LED的驅(qū)動(dòng)電路具有良好的抗差模和共模雷電感應(yīng)的能力。

技術(shù)日趨成熟，大功率LED光源已可以滿足一般路燈所需的。一般的高壓鈉燈的光效是100LM/W，常用的大功率LED是50-60LM/W，用國(guó)外的LED芯片可以達(dá)到80LM/W，發(fā)光效率越高，意味著節(jié)能效果越好，這也是選擇LED路燈最重要的指標(biāo)之一。不過，LED的標(biāo)準(zhǔn)中并未對(duì)此有明確規(guī)定，所以在采購(gòu)LED路燈時(shí)必須仔細(xì)確認(rèn)。

而有的商家，為了降低成本，就采用幾百只0.5W的小功率LED。然而這種小功率的LED的光衰是非常嚴(yán)重的，其光衰至80%的壽命只有1000小時(shí)。所以，作為需要長(zhǎng)期使用的路燈是絕對(duì)不能允許采用這種小功率LED的，選用大功率LED(一般指30W以上)，其光衰就要好很多。

LED路燈由于技術(shù)含量高、成分復(fù)雜等原因，一些大功率燈頭重量會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過普通高壓鈉燈，因此對(duì)相應(yīng)的支撐材料要求較更高。不過，一些LED路燈廠家已經(jīng)盡可能的在減少LED燈頭的自重，從原來的單個(gè)燈頭約30公斤左右，降到了10多公斤，重量的減輕還有進(jìn)一步下降的趨勢(shì)。

LED因?yàn)槭前雽?dǎo)體元器件，其晶片受到溫度影響而減少到初始光通量的30%時(shí)，就將失去照明意義，也就是壽命終結(jié)了，理論上大功率LED路燈的壽命在3-5萬小時(shí)，但其重要前提是有良好的散熱性。值得一提的是，國(guó)內(nèi)已有廠家采用了全球領(lǐng)先的針狀散熱技術(shù)。

假設(shè)某城市有三段道路長(zhǎng)度分別為3公里、5公里、10公里，鋪設(shè)路燈以每隔30米一盞，每邊一盞計(jì)算，這三段路所需的路燈總數(shù)分別為202盞、334盞、668盞，傳統(tǒng)路燈以功率為250W 的高壓鈉燈為準(zhǔn)，LED路燈以功率為50W為準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比。

傳統(tǒng)路燈單價(jià)為1000元/盞，LED路燈單價(jià)為3000/盞，那鋪設(shè)傳統(tǒng)路燈三種長(zhǎng)度的道路所需光源成本分別為:202*1000=20.2萬元，334*1000=33.4萬元，668*1000=66.8萬元，鋪設(shè)LED路燈三種長(zhǎng)度的道路所需的光源成本分別為:202*3000=60.6萬元，334*3000=100.2萬元，668*3000=200.4萬元。

我們來分析三段長(zhǎng)度的道路兩種光源鋪設(shè)電纜的成本，3公里道路傳統(tǒng)路燈主干線電纜負(fù)載流量I=P/U=202*250/220=230A，它需橫截面積為60mm2的銅芯電纜，其單價(jià)為120元/米，則其電纜成本為120*3000=36萬元，LED路燈干線電纜負(fù)載流量l=P/U=202*50/220=44A，它需橫截面積為1Omm2的銅芯電纜，它需橫截面12mm2的銅芯電纜，單價(jià)為12元/米，電纜成本為12*300=3.6萬元，5公里道路傳統(tǒng)路燈主干線電纜負(fù)載流量I=P/U=333*250/220=377A，它需橫截面為90mm2的銅芯電纜，單價(jià)為180元/ 米，電纜成本為980*5000=90萬元，LED路燈主干線電纜負(fù)載流量I=P/U=333*50/220=73A，它需橫截面為20mm2的銅芯電纜，單價(jià)為25元/條成本為25*5000=12.5萬元，10公里道路傳統(tǒng)路燈主干線電纜流量I=P/U=666*250/220=680A,它需橫截面為400m2的銅芯電纜，單價(jià)為360元/米，電纜成本為360*10000=360萬元，LED路燈主干線電纜負(fù)載流量I=P/U= 666*50220=146A， 它需橫截面為42mm2銅芯電纜，單價(jià)為60元/米，成本為60萬元。

為發(fā)揮科技支撐作用，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)較快發(fā)展，著力突破制約的重要關(guān)鍵技術(shù)，推動(dòng)節(jié)能減排，有效引導(dǎo)我國(guó)半導(dǎo)體照明應(yīng)用的健康快速發(fā)展，擴(kuò)大半導(dǎo)體照明市場(chǎng)規(guī)模，拉動(dòng)消費(fèi)需求，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新能力的提高，迅速提升我國(guó)半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)的整體競(jìng)爭(zhēng)力，經(jīng)國(guó)家科技部研究，同意在天津市、石家莊市、河北省保定市、遼寧省、黑龍江省哈爾濱市、上海市、揚(yáng)州市、寧波市、福建省福州市、福建省廈門市、江西省、山東省濰坊市、鄭州市、武漢市、廣東省、海南省、四川省、四川省綿陽(yáng)市、陜西省等21個(gè)城市開展半導(dǎo)體照明應(yīng)用工程(簡(jiǎn)稱"十城萬盞")試點(diǎn)工作。

截止2007年底，城市道路照明的路燈總數(shù)達(dá)1395萬盞，并以年均10%至20%的速度遞增。因此，城市道路照明的節(jié)電市場(chǎng)不容忽視。

在2009年的國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)上，半導(dǎo)體照明被列入擴(kuò)大內(nèi)需的舉措。2009年4月28日，科技部批準(zhǔn)21個(gè)城市為"十城萬盞"半導(dǎo)體照明應(yīng)用工程試點(diǎn)。通過"十城萬盞"示范工程，推進(jìn)LED照明技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的目標(biāo)。

試點(diǎn)階段(2009年)目標(biāo):到2009年，在21個(gè)試點(diǎn)城市，應(yīng)用100萬盞LED市政照明燈具。包括道路照明、隧道照明、地鐵車廂站臺(tái)、地下停車場(chǎng)、加油站等公共場(chǎng)所。LED器件國(guó)產(chǎn)化比例為60%。預(yù)期年節(jié)電2.2億度。

試點(diǎn)階段期間主要的工作內(nèi)容還包括制定出示范標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行評(píng)估與驗(yàn)收，同時(shí)加強(qiáng)制定產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)平臺(tái)。

示范階段 (2010~2012年)目標(biāo):至2010年，在全中國(guó)完成50個(gè)半導(dǎo)體照明示范城市建設(shè)工作，應(yīng)用200萬盞LED市政照明燈具。國(guó)產(chǎn)化比例為70%，預(yù)期年節(jié)電達(dá)10億度。

工作內(nèi)容:定期發(fā)布產(chǎn)品指南與優(yōu)秀企業(yè)。并且由財(cái)政部與科技部研究制定財(cái)政補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)示范城市進(jìn)行財(cái)政補(bǔ)貼。

推廣階段 (2013~2015年)目標(biāo):至2015年，半導(dǎo)體照明進(jìn)入30%通用照明市場(chǎng)。預(yù)期年節(jié)電1400億度。創(chuàng)造100萬人以上就業(yè)，并且成為半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)第三強(qiáng)。

工作內(nèi)容:通過試點(diǎn)階段的引導(dǎo)，形成成熟的市場(chǎng)推廣模式，達(dá)到全國(guó)30%通用照明采用半導(dǎo)體照明。

在"國(guó)家半導(dǎo)體照明工程"的推動(dòng)下，中國(guó)的LED產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成了四大聚集地、七個(gè)產(chǎn)業(yè)化基地。形成了包括的生產(chǎn)、LED芯片的制備、LED芯片的封裝以及LED產(chǎn)品應(yīng)用在內(nèi)的較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈。

1、深圳市LED相關(guān)企業(yè)數(shù)量由2007年的700余家，迅速發(fā)展到了2009年的2000多家。

2、世界照明工業(yè)巨頭--通用電氣紛紛與半導(dǎo)體公司合作，成立照明企業(yè)。

3、日亞化工、豐田合成、SONY、佳友電工都已有LED照明產(chǎn)品問世。LED產(chǎn)量?jī)H次于日本，位居第二，列之前。

1、廣東省從2009年起，開始大規(guī)模實(shí)施"千里十萬"LED路燈產(chǎn)業(yè)化示范推廣工程，建設(shè)總里程1500公里左右、規(guī)模約10萬盞的LED路燈示范推廣工程。

2、計(jì)劃兩年投入3.3億元應(yīng)用5萬盞LED燈具升級(jí)城市道路照明。

3、計(jì)劃兩年推廣3萬盞LED道路照明燈具。

4、計(jì)劃實(shí)施1.5萬盞LED路燈推廣項(xiàng)目。

5、山東省濰坊市于2006年開始實(shí)施LED照明示范工程，安裝LED路燈已超過3萬盞。今后，新建道路和公共場(chǎng)所一律安裝LED燈，到2011年累計(jì)安裝LED路燈10萬盞。

6、將推廣使用8000盞LED路燈。其他城市LED道路照明項(xiàng)目都已經(jīng)陸續(xù)啟動(dòng)。

7、美國(guó)計(jì)劃5年內(nèi)設(shè)置14萬盞LED路燈，猶他州已經(jīng)啟動(dòng)LED路燈的招標(biāo);宣示三年內(nèi)更換128萬盞LED路燈。

8、半導(dǎo)體照明產(chǎn)品應(yīng)用示范工程

日前，由國(guó)家、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、交通運(yùn)輸部聯(lián)合組織開展的半導(dǎo)體照明產(chǎn)品應(yīng)用示范工程招標(biāo)項(xiàng)目招標(biāo)活動(dòng)勝利落下帷幕。

三部委為進(jìn)一步推動(dòng)綠色照明工程，促進(jìn)我國(guó)LED照明節(jié)能產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展，9月初聯(lián)合組織開展了半導(dǎo)體(LED)照明產(chǎn)品應(yīng)用示范工程公開招標(biāo)，擬選擇一批優(yōu)秀的LED照明產(chǎn)品企業(yè)進(jìn)入"半導(dǎo)體照明應(yīng)用示范工程項(xiàng)目入圍企業(yè)"。

此次招標(biāo)活動(dòng)吸引了國(guó)內(nèi)外數(shù)百家半導(dǎo)體照明企業(yè)積極參與。三部委經(jīng)過對(duì)投標(biāo)企業(yè)燈具技術(shù)先進(jìn)性、企業(yè)資質(zhì)、產(chǎn)品質(zhì)量及市場(chǎng)價(jià)格等方面進(jìn)行綜合考評(píng)，最終確定28家國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀照明企業(yè)成為"半導(dǎo)體照明應(yīng)用示范工程項(xiàng)目入圍企業(yè)"。標(biāo)志著我國(guó)半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展將進(jìn)入一個(gè)新的里程。

LED路燈改造效益"十城萬盞"的示范意義主要在于通過應(yīng)用、發(fā)現(xiàn)和解決半導(dǎo)體照明產(chǎn)品在實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)的問題。需要參與的城市根據(jù)自身特點(diǎn)，尋找合適的產(chǎn)品與應(yīng)用領(lǐng)域，建立相應(yīng)的運(yùn)營(yíng)模式，通過一段時(shí)間的試運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)其中的不足之處，最終總結(jié)歸納出相對(duì)合理有效的解決方案。因此，無論是通過應(yīng)用促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新，還是以新的商業(yè)模式帶動(dòng)應(yīng)用，都有其巨大的實(shí)踐價(jià)值。

1、經(jīng)濟(jì)效益:

兩組數(shù)據(jù)分別節(jié)省:1206.66元/年，1309.62元/年(電費(fèi)0.92元/度)

2、環(huán)境效益

3、社會(huì)效益

1.節(jié)能減排

大力響應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排政策,實(shí)現(xiàn)國(guó)務(wù)院提出的在"十一五"期間單位生產(chǎn)總值能耗降低20%左右，主要污染物排放總量減少10%的約束性指標(biāo)。

2.城市形象

使用科技含量較高節(jié)能環(huán)保的綠色照明，有助于城市整體形象的提升。

3.照明質(zhì)量

與傳統(tǒng)路燈相比，LED路燈顯色指數(shù)高，真實(shí)反映路況和環(huán)境狀況，大大提高道路照明的質(zhì)量。

4.利國(guó)利民

響應(yīng)國(guó)家政策，推動(dòng)節(jié)能減排、提升城市品味、提高照明質(zhì)量，實(shí)實(shí)在在利國(guó)利民的政府實(shí)事。

傳統(tǒng)LED路燈設(shè)計(jì)主要設(shè)計(jì)重點(diǎn)在LED的流明數(shù)上，而對(duì)的散熱則的關(guān)注較少。實(shí)際上，LED的流明數(shù)正在迅速的增加。2009年量產(chǎn)LED的單瓦流明數(shù)已經(jīng)達(dá)到100流明，而且這一數(shù)值還在快速地增長(zhǎng)。與之對(duì)應(yīng)的傳熱學(xué)理論體系已經(jīng)成熟，我們可以使用的傳熱手段也基本明確:傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射和相變傳熱。因此，在傳熱或者說散熱問題上，我們可以采取的措施是可見的、有限的。

LED路燈散熱技術(shù)，一般使用多為導(dǎo)熱板方式，是一片5mm厚的銅板，實(shí)際上算是均溫板，把熱源均溫掉;也有加裝散熱片來散熱，但是重量太大。重量在路燈系統(tǒng)上十分重要，因?yàn)槁窡舾哂?米，若太重危險(xiǎn)性就增加，尤其遇到臺(tái)風(fēng)、地震都可能產(chǎn)生意外.國(guó)內(nèi)有廠家采用全球首創(chuàng)的針狀散熱技術(shù)，針狀散熱器的散熱效率要比傳統(tǒng)片狀散熱器有很大幅度提高，能使LED結(jié)溫比普通散熱器低15℃以上，并且防水性能比普通鋁型材散熱器要好，同時(shí)在重量和體積上也有所改進(jìn)。另外，針對(duì)大功率LED燈具開發(fā)的石墨散熱片也具有良好的導(dǎo)熱和散熱性能。

散熱方式主要有:自然對(duì)流散熱、加裝風(fēng)扇強(qiáng)制散熱、熱管和回路熱管散熱等。加裝風(fēng)扇強(qiáng)制散熱方式系統(tǒng)復(fù)雜、可靠性低，熱管和回路熱管散熱方式成本高。而路燈具有戶外夜間使用、散熱面位于側(cè)上面以及體型受限制較小等有利于空氣自然對(duì)流散熱的優(yōu)點(diǎn)，所以LED路燈建議盡可能選擇自然對(duì)流散熱方式。

LED路燈散熱設(shè)計(jì)中存在的問題有:散熱翅片面積隨意設(shè)定，散熱翅片布置方式不合理，燈具散熱翅片的布置沒有考慮到燈具的使用方式，影響到翅片效果的發(fā)揮，強(qiáng)調(diào)熱傳導(dǎo)環(huán)節(jié)、忽視對(duì)流散熱環(huán)節(jié)，盡管眾多的廠家考慮了各種各樣的措施:熱管、回路熱管、加導(dǎo)熱硅脂等等，卻沒有認(rèn)識(shí)到熱量最終還是要依靠燈具的外表面積散走，.忽視傳熱的均衡性，如果翅片的溫度分布嚴(yán)重不均勻，將會(huì)導(dǎo)致其中一部分的翅片沒有發(fā)揮作用或作用很有限。

散熱式大功率LED路燈燈具。其目的是解決大功率LED燈具散熱問題，提出一種空氣對(duì)流散熱式大功率LED路燈燈具，它包括有燈頭組件、燈具散熱體組件和燈尾組件，燈具散熱體組件為弧弦柱形殼體，兩端開口，其弧柱面兩側(cè)面為立面，立面也開有陣列通孔，在弧弦柱形殼體內(nèi)腔設(shè)有4~10條軸向排列的并與弧柱面和弦柱面固接立筋導(dǎo)熱板，立筋導(dǎo)熱板和弧弦柱形殼體兩側(cè)的兩個(gè)立面也都開有陣列通孔，立筋導(dǎo)熱板和弧弦柱形殼體兩側(cè)的兩個(gè)立面在燈具散熱體組件內(nèi)形成5~11條熱空氣流動(dòng)的散熱通道。本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)是散熱體內(nèi)腔有多條熱空氣流動(dòng)的散熱通道，立筋導(dǎo)熱板也都充當(dāng)散熱面，熱交換面增加，熱排放效率高。

LED路燈的散熱是需要重點(diǎn)解決的問題之一，不僅直接關(guān)系到LED實(shí)際工作時(shí)的發(fā)光效率，而且由于LED路燈亮度要求高、發(fā)熱量大，并且戶外這種使用環(huán)境比較苛刻，如果散熱不好會(huì)直接導(dǎo)致LED快速老化，穩(wěn)定性降低。因?yàn)樵趹敉馐褂玫牡缆窡艟撸瑧?yīng)具有一定等級(jí)的防塵防水功能(IP)，良好的IP防護(hù)往往會(huì)妨礙LED的散熱。解決這個(gè)相互矛盾但又都得解決的兩個(gè)問題是道路燈具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)關(guān)注的一個(gè)重要方面。在這一方面也是國(guó)內(nèi)把LED應(yīng)用于道路燈具中時(shí)出現(xiàn)不合格及不合理的情況最多的。國(guó)內(nèi)使用中出現(xiàn)的不合格及不合理的情況基本有:

(1)對(duì)LED采用了散熱器，但LED連線的接線端子及散熱器的設(shè)計(jì)無法達(dá)到IP45及以上等級(jí)，無法滿足GB7000.5/IEC6598-2-3 標(biāo)準(zhǔn)的要求。

(2)采用普通的道路燈具外殼,在燈具出光面內(nèi)用矩陣式LED,這種設(shè)計(jì)雖說能滿足IP試驗(yàn)，但是由于燈具內(nèi)的不通風(fēng)會(huì)造成在工作時(shí)，燈具內(nèi)腔的溫度會(huì)升高到50℃~80℃，在如此高的工況下，LED的發(fā)光效率是不可能高的，同時(shí)LED的使用壽命也將大打折扣計(jì)，實(shí)際上存在明顯的不合理情況。

(3)在燈具內(nèi)采用了儀表風(fēng)扇對(duì)LED及散熱器進(jìn)行散熱，其進(jìn)風(fēng)口設(shè)計(jì)在燈具的下方，以避免雨水的進(jìn)入，出風(fēng)口設(shè)計(jì)在下射LED光源的四周。這樣也能有效避免雨水的進(jìn)入，另外散熱器和LED(光源腔)不處于同一空腔內(nèi)，這種設(shè)計(jì)如做的好，按燈具的IP試驗(yàn)要求，能順利通過。這一方案，不僅解決了LED的散熱問題，而且同時(shí)滿足了IP等級(jí)的要求。但是這種看似良好的設(shè)計(jì)，實(shí)際上存在明顯的不合理情況。因?yàn)樵谖覈?guó)絕大多數(shù)道路燈具的使用場(chǎng)合，空中的飛塵量是較大的，有時(shí)會(huì)達(dá)到很大(例如起沙塵暴)，這類燈具在一般條件下使用一段時(shí)間后(約三個(gè)月至半年)，其內(nèi)部散熱器的縫隙內(nèi)就會(huì)塞滿灰塵，使散熱器效果大打折扣，最后還會(huì)使LED因工作溫度過高而使用壽命明顯縮短。這一方案的不足是在于不能持久良好地使用。

要兼顧道路燈具中LED的散熱及IP防護(hù)，較合理的設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想是:

a、在關(guān)鍵的散熱位置，采用導(dǎo)熱板。導(dǎo)熱板是在金屬板的內(nèi)部，均布有供冷媒流動(dòng)的細(xì)導(dǎo)管，并在細(xì)導(dǎo)管內(nèi)充有冷媒，當(dāng)導(dǎo)熱板的某一部位受熱時(shí)，細(xì)導(dǎo)管內(nèi)的冷媒會(huì)快速流動(dòng)而使熱量迅速地傳導(dǎo)。好的導(dǎo)熱板的熱傳導(dǎo)系數(shù)可以達(dá)到同厚度銅材板的8~12倍，雖說價(jià)格較高，但如在關(guān)鍵部位使用，對(duì)LED的散熱將起到事半功倍的作用。

b、把燈具的外殼設(shè)計(jì)成散熱器狀。大部分的道路燈具外殼是鋁材的，直接利用燈具外殼外面作為散熱器既可以保證IP防護(hù)等級(jí)的要求，也可以得到很大的散熱面積，另外，燈具外殼組成的散熱器在有落塵時(shí)，可以通過自然的風(fēng)雨而沖洗，從而可保證散熱器工作的持續(xù)有效性。

要解決這些既存問題，建議路燈廠商從基本材料上著手，從根本由內(nèi)而外的解決高功率LED熱源問題。舉例來說在發(fā)光組件與鋁基板的黏合時(shí)，導(dǎo)熱膠就扮演關(guān)鍵角色，有些廠商以為導(dǎo)熱膠膜或?qū)崮z墊的導(dǎo)熱系數(shù)要好，膜厚要越厚越好，卻沒想熱阻問題。導(dǎo)熱系數(shù)再好，碰到膜厚的熱阻也沒用。更何況導(dǎo)熱膠膜或軟質(zhì)導(dǎo)熱墊片，并不能真正的與基板密合，貼合面其實(shí)存在著許多孔隙。這些孔隙在電子顯微鏡下觀看，就像是空洞的氣穴，也就是另一種形式的熱阻質(zhì)。在這么多干擾熱傳導(dǎo)的熱阻存在之下，散熱導(dǎo)熱的效率無形中就被降低了。

熱阻要低要用對(duì)導(dǎo)熱膠，推薦網(wǎng)印施工的軟陶瓷導(dǎo)熱膠。網(wǎng)印施工的軟陶瓷導(dǎo)熱膠不同于傳統(tǒng)的貼合式導(dǎo)熱膠膜，軟陶瓷導(dǎo)熱膠是軟質(zhì)半液態(tài)，在網(wǎng)印機(jī)刮刀涂布于鋁基板時(shí)，導(dǎo)熱粒子會(huì)滲入基板表面的孔隙并予填補(bǔ)到滿。這樣就會(huì)形成一個(gè)完全平整沒有孔隙的平面，與LED磊晶載板黏合時(shí)會(huì)完全的密合。這樣一來就把熱阻減少到最低程度，熱度就能迅速的被傳導(dǎo)出去，自然就降低了LED晶粒的環(huán)境溫度，也延長(zhǎng)磊晶的壽命以及大幅延緩光衰的發(fā)生。此外由于網(wǎng)印施工的軟陶瓷導(dǎo)熱漆具有延展性，在高溫烘烤或回焊時(shí)，會(huì)隨著鋁基板的熱脹冷縮一起變化，應(yīng)力非常小，不會(huì)造成鋁基板彎翹，更不會(huì)爆板。

在LED燈具的外部保護(hù)推薦采用LED燈具軟陶瓷散熱漆。這種噴涂式軟陶瓷散熱漆可直接噴涂于LED燈具外部，施工操作簡(jiǎn)便，可適應(yīng)各種形狀的散熱結(jié)構(gòu)，也可調(diào)整成不同色彩，因應(yīng)景觀設(shè)計(jì)的需求。噴涂式散熱漆內(nèi)的軟陶瓷粒子，是經(jīng)過奈米化處理，粒子細(xì)微不僅易于噴槍操作，也讓同一涂布面積上的導(dǎo)熱粒子又多又密集，讓溫度揮發(fā)透散的面積也變大，讓LED燈具的熱能迅速的傳導(dǎo)出去。軟陶瓷散熱漆屬于熱固型材料，符合RoHS環(huán)保安全規(guī)范，施工程序簡(jiǎn)便也無需任何特殊機(jī)具，經(jīng)過烘烤后熱固，可長(zhǎng)時(shí)間承受LED的高溫不會(huì)有質(zhì)變問題。在戶外使用的LED路燈、LED景觀燈、或是LED廣告廣告牌、也都會(huì)面臨風(fēng)吹雨打、酸雨鳥糞、空氣粉塵、黑煙排放hELlip;等等的酸堿侵害。所以這種噴涂式軟陶瓷散熱漆一定要具備抗酸堿的特性，的抗酸堿值幅度在PH3~11，可以有效保護(hù)LED戶外燈具外觀不被侵蝕。

LED燈具的成本結(jié)構(gòu)隨著封裝技術(shù)、載板設(shè)計(jì)、散熱模塊結(jié)構(gòu)的精進(jìn)發(fā)展，質(zhì)量不斷的提升，成本也隨著技術(shù)發(fā)展及市場(chǎng)需求而下降。但是投入在材料改進(jìn)的廠商還不多，這主要是跟臺(tái)灣工商發(fā)展的歷程與習(xí)性相關(guān)。臺(tái)灣廠商長(zhǎng)于制程與設(shè)計(jì)，在材料基礎(chǔ)研發(fā)上著墨較少。所以在解決技術(shù)問題或降低成本等議題上，比較偏向采購(gòu)思維或是生管思維。但是美日廠商在第一時(shí)間點(diǎn)，會(huì)從應(yīng)用材料上去思考，從創(chuàng)新的角度去降低成本，提升質(zhì)量及增加獲利。

外觀設(shè)計(jì)新穎、結(jié)構(gòu)巧妙、充滿現(xiàn)代氣息，符合時(shí)代潮流，在散熱方面我們創(chuàng)造性的采取了空氣對(duì)流型腔式鋁質(zhì)散熱器設(shè)計(jì)方案，散熱器上下兩層散熱面，中間由八條立筋相連接，前后通透，同時(shí)左右兩側(cè)有空氣對(duì)流孔，加強(qiáng)了型腔內(nèi)部的空氣流通，有利于熱量的排出，從而有效的提高了LED光源的熱傳導(dǎo)效率。以上獨(dú)特的散熱設(shè)計(jì)方案確保了大功率LED光源在45℃以下的安全工作溫度。

自主研發(fā)設(shè)計(jì)了金屬螺栓式大功率LED光源。為提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性我們采用了高品質(zhì)的美國(guó)原裝進(jìn)口的LED發(fā)光芯片，將LED發(fā)光芯片直接封裝在金屬螺栓的螺帽頂部，產(chǎn)品組裝時(shí)將LED金屬螺栓直接旋緊在鋁質(zhì)散熱器上，從而有效的將LED與散熱器緊密的融為一體，改變了傳統(tǒng)大功率LED光源借助導(dǎo)熱硅膠進(jìn)行導(dǎo)熱的現(xiàn)狀，極大的提高了LED與鋁質(zhì)散熱器之間的熱傳導(dǎo)效率，有效的保證了LED光源的使用壽命大于6萬小時(shí)。同時(shí)采用臺(tái)灣優(yōu)質(zhì)熒光粉，使單顆LED亮度達(dá)到80流明以上;并且有多種色溫可選擇，能滿足不同場(chǎng)合對(duì)不同色溫的需求。

采用獨(dú)特的二次光學(xué)透鏡模組和"帶狀光斑"出光設(shè)計(jì)。光斑長(zhǎng)度由LED出光角度來確定，從而合理地控制光的分布，避免了光的疊加浪費(fèi)，降低了光損耗，實(shí)現(xiàn)了燈桿之間帶狀光斑的彼此連接，使其達(dá)到了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的各項(xiàng)亮度指標(biāo)。在確保理想的路面照度及均勻度的同時(shí)消除了LED眩光和保護(hù)LED光源的作用。

直流9V-30V或市電交流84V-264V寬電壓輸入驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)。精準(zhǔn)的恒流輸出，使每顆大功率LED光源工作在恒定不變的額定電流下，線路損耗和老化系數(shù)小，電轉(zhuǎn)換效率≥85%，精準(zhǔn)的恒流輸出確保了LED光源的使用壽命。

光源采用模組化設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)了地面照度與功率的最佳匹配，通過增減光源數(shù)量，來滿足不同的路面寬度和照度要求，達(dá)到了既滿足城市的照明要求又不浪費(fèi)電能的目的。

LED路燈要發(fā)展，在以下幾個(gè)方面需要注意:

A.光通的提高還需要從大功率的LED的外延技術(shù)、芯片工藝等基礎(chǔ)層次進(jìn)一步提升。國(guó)內(nèi)外制作白光LED的方法是先將LED芯片放置在封裝的基片上，用金絲進(jìn)行鍵合，然后在芯片周圍涂敷YAG熒光粉，再用環(huán)氧樹脂包封。樹脂既起保護(hù)芯片的作用又起到聚光鏡的作用。從LED芯片發(fā)射出的藍(lán)色光射到周圍的熒光粉層內(nèi)經(jīng)多次散亂的反射、吸收，最后向外部發(fā)出。LED(藍(lán))的光譜線的峰值在465nm處，半值寬為30nm。LED發(fā)出的部分藍(lán)色光激發(fā)黃色的YAG熒光粉層，使其發(fā)出黃色光(峰值為555nm)，一部分藍(lán)色光直接或反射后向外發(fā)出，最終達(dá)到外部的光為藍(lán)黃二色光，即白光。芯片倒裝技術(shù)(FlipChip)可以得到比傳統(tǒng)的LED芯片封裝技術(shù)更多的有效出光。但是如果不在芯片的發(fā)光層的電極下方增加反射層來反射出浪費(fèi)的光能，則會(huì)造成約8%的光損失。所以底板材料上必須增加反射層。芯片側(cè)面的光也必須利用熱沉的鏡面加以反射，增加器件的出光率。而且在倒裝芯片的藍(lán)寶石襯底(Sapphire)與環(huán)氧樹脂導(dǎo)光結(jié)合面間應(yīng)加上一層硅膠材料以改善芯片出光的折射率。經(jīng)過光學(xué)封裝技術(shù)的改善，可以大幅度的提高大功率LED器件的出光率(光通量)。

B.LED照明器具進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高LED的使用質(zhì)量。因此研究大功率LED光源二次光學(xué)配光設(shè)計(jì)，滿足大面積投光和泛光照明配光需求尤為迫切。通過二次光學(xué)設(shè)計(jì)技術(shù)，設(shè)計(jì)外加的反射杯與多重光學(xué)透鏡及非球面出光表面，可以提高器件的取光效率。傳統(tǒng)光源照射方向?yàn)?60°，燈具依靠反射器將大部分光線反射到特定方位，只有40%左右的光是直接透過玻璃罩到達(dá)路面的，其他的光是通過燈具反射器再投射出燈具的，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(nèi)，是在損失了30%~40%后再投射到路面上的。光源光輸出的很大一部分被限制在燈具內(nèi)部發(fā)熱消耗掉。LED燈的絕大部分光線都是前射光，可以實(shí)現(xiàn)>95%的光效，這是LED區(qū)別于其他光源的重要特性之一，如果不能將這一特性很好利用，會(huì)使LED的優(yōu)勢(shì)大打折扣。大多數(shù)大功率LED燈由于是多個(gè)LED芯片拼裝，要將這么多光源照到不同方向，我們充分發(fā)揮芯片整體封裝的特點(diǎn)，采用透鏡加以解決，通過光學(xué)設(shè)計(jì)，根據(jù)不同需要，配備不同凸面曲線，依靠透鏡來將光線分配到不同方向，保證出光角度大的可以達(dá)到120°~160°，小的可以將光線聚集在30°以內(nèi)，透鏡一旦定型，在生產(chǎn)工藝保證的前提下，同種燈具的配光特性也就達(dá)到了一致。完全可以通過經(jīng)過多次試制，不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，能夠使LED路燈達(dá)到道路照明標(biāo)準(zhǔn)要求的蝙蝠翼光型。隧道燈、路燈和一般照明燈已達(dá)到各自應(yīng)用場(chǎng)所的照明要求。

C.散熱是LED路燈需要重點(diǎn)解決的問題。眾所周知，LED是個(gè)光電器件，其工作過程中只有15%~25%的電能轉(zhuǎn)換成光能，其余的電能幾乎都轉(zhuǎn)換成熱能，使LED的溫度升高。在大功率LED中，散熱是個(gè)大問題。例如，1個(gè)10W白光LED若其光電轉(zhuǎn)換效率為20%，則有8W的電能轉(zhuǎn)換成熱能，若不加散熱措施，則大功率LED的器芯溫度會(huì)急速上升，當(dāng)其結(jié)溫(TJ)上升超過最大允許溫度時(shí)(一般是150℃)，大功率LED會(huì)因過熱而損壞。因此在大功率LED燈具設(shè)計(jì)中，最主要的設(shè)計(jì)工作就是散熱設(shè)計(jì)。由于LED路燈亮度要求高，使用環(huán)境比較苛刻，如果散熱解決不好，會(huì)迅速導(dǎo)致LED老化，穩(wěn)定性降低。一盞采用250W高壓鈉燈的路燈，由于技術(shù)成熟，散熱控制的很好，即使工作5000小時(shí)，光衰仍然很小。相同條件下的大功率LED路燈，如果散熱解決不好，光衰會(huì)很大。LED路燈的散熱方式主要有:自然對(duì)流散熱、加裝風(fēng)扇強(qiáng)制散熱、熱管、回路熱管散熱和均溫板散熱等。加裝風(fēng)扇強(qiáng)制散熱方式系統(tǒng)復(fù)雜、可靠性低，熱管和均溫板散熱方式成本較高。

D.LED路燈，最終會(huì)選擇模塊化安裝及維修。目前路面用的最多的高壓鈉燈，內(nèi)部的鎮(zhèn)流器等部件不容易損壞，大部分不亮的原因是光源損壞，維修的方式只要更換光源即可。一個(gè)熟練的操作工人，完全可以個(gè)人進(jìn)行高臺(tái)操作。但是，LED路燈，內(nèi)部的部件很多，除了光源(芯片)，其他各個(gè)部分損壞都會(huì)導(dǎo)致芯片不亮。所以，在現(xiàn)場(chǎng)，無法立刻斷定LED路燈損壞的原因。如果LED路燈不亮，需要把LED路燈摘下運(yùn)回工廠進(jìn)行各項(xiàng)檢測(cè)。這樣更換LED路燈的方式顯得非常繁瑣。LED路燈的發(fā)展最終版本，就是發(fā)展成為模塊化。光源、電氣等之間全部是按照插接進(jìn)行更換，這樣，一個(gè)熟練的工人，也完全能獨(dú)立進(jìn)行判斷損壞的原因并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)維修

一、我國(guó)LED路燈較多

針對(duì)世界金融風(fēng)暴的應(yīng)對(duì)，中央發(fā)改委拿出4萬億連同地方財(cái)政的支持預(yù)計(jì)將有10多萬億的資金投入到國(guó)家交通、扶持企業(yè)、完善基礎(chǔ)建設(shè)上。國(guó)家科技部在全國(guó)啟動(dòng)"十城萬盞"LED路燈半導(dǎo)體照明應(yīng)用工程，在這股強(qiáng)勁東風(fēng)下，一貫得到政府支持的半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)，將是一個(gè)大發(fā)展的契機(jī)。許多企業(yè)都看好這個(gè)朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展空間，特別是半導(dǎo)體戶外照明的明顯節(jié)能優(yōu)勢(shì)。近2年諸多企業(yè)投產(chǎn)，在還不甚了解半導(dǎo)體道路照明制作的特點(diǎn)下，模擬、仿造、沿著現(xiàn)今的常規(guī)照明路燈形狀制作，產(chǎn)品紛紛推向市場(chǎng)。大部分的產(chǎn)品均存在不同程度的問題。

二、國(guó)產(chǎn)光源還不能滿足市場(chǎng)需求

國(guó)內(nèi)LED光源的發(fā)展相對(duì)國(guó)外起步較晚，技術(shù)水平離國(guó)際領(lǐng)先業(yè)者還存在一定距離，國(guó)產(chǎn)LED光源雖然理論壽命可以達(dá)到10萬小時(shí)，但由于散熱問題無法得到完全有效的解決，從而使其實(shí)際壽命大打折扣;電源系統(tǒng)不穩(wěn)定:LED驅(qū)動(dòng)電源不穩(wěn)定是行業(yè)共識(shí)，實(shí)際上它在拖LED照明行業(yè)后腿，因?yàn)轵?qū)動(dòng)電源是LED路燈的重要部件，其故障將導(dǎo)致整燈的失效。電源可靠性差導(dǎo)致安裝的路燈很可能在短時(shí)間內(nèi)就壞了，這對(duì)LED路燈這種戶外高處裝置來說，安裝難，維修更難，對(duì)于路燈廠家來說，不穩(wěn)定的電源使得維修成本攀高。

三、產(chǎn)品維護(hù)困難，產(chǎn)品價(jià)格較高

維護(hù)問題。高壓鈉燈好維護(hù)，燈具只要擦洗，不必更換，光源4年更換一次，很方便。而LED路燈，涉及LED管、模組(含透鏡等)、電源裝置等，元器件、組件損壞的可能性較大，維護(hù)困難，很可能要整體更換，費(fèi)用較高。價(jià)格偏高:LED路燈的價(jià)格是高壓鈉燈的2-5倍，即使LED路燈的耗電量?jī)H是高壓鈉燈的二分之一，但由于價(jià)格比高壓鈉燈高許多，用LED代替高壓鈉燈成本回收周期仍然會(huì)很長(zhǎng);

四、產(chǎn)品設(shè)計(jì)及質(zhì)量存在問題，有待改善

LED路燈的光色問題。大功率LED路燈，作為道路照明光源，在視覺感覺上過分陰冷甚至陰森，不利于機(jī)動(dòng)車駕駛。LED路燈的壽命不高。高壓鈉燈平均壽命4年。LED路燈的使用壽命暫無實(shí)用經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)有的企業(yè)號(hào)稱5萬小時(shí)，尚無可靠依據(jù)。因?yàn)長(zhǎng)ED驅(qū)動(dòng)電路裝置的電容器壽命，只有1萬小時(shí)左右。

大功率LED路燈基本上是采用5000K 左右所在色溫的白光。作為道路照明光源，視覺感過分陰冷，同時(shí)遠(yuǎn)視時(shí)觀察能力會(huì)下降，在這方面路燈使用單位最有發(fā)言權(quán)，3000K左右的黃光或暖白光是比較適合道路照明的，因此日光色的LED路燈不適合做路燈使用。

LED路燈在產(chǎn)品規(guī)格方面缺少統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，還沒有統(tǒng)一的LED路燈生產(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，每個(gè)廠家按自己的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)自己的產(chǎn)品，彼此間是很難通用的，另外LED路燈生產(chǎn)廠家的燈具自成體系，光源電器組裝和燈具捆綁在一起，各自不同的工作特性難以維護(hù)，維護(hù)時(shí)必須使用原廠產(chǎn)品。

LED路燈主要應(yīng)用、主干路、次干路、支路、工廠、學(xué)校、園林、城市廣場(chǎng)、庭院等道路照明。

輸出功率及光通量的提高還需要從大功率白光LED的外延技術(shù)、芯片工藝等基礎(chǔ)層次進(jìn)一步提升。在二次光學(xué)設(shè)計(jì)方面，LED的輻射形式有朗伯型、側(cè)射型、蝙蝠翼型和聚光型幾種。在道路照明領(lǐng)域，根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)朗伯型和蝙蝠翼型比較適用，通過二次光學(xué)設(shè)計(jì)，使得LED的光照范圍、光度曲線符合道路照明的需求。

LED在道路燈具中使用的最普遍形式主要是在燈具內(nèi)，在一個(gè)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(shè)計(jì)方式是不可能得到良好的燈具配光的。

技術(shù)日趨成熟，光源功效已經(jīng)達(dá)到100lm/W以上，這使得城市路燈照明節(jié)能改造成為可能。LED路燈，特別是大功率LED路燈，正以迅猛的速度沖擊傳統(tǒng)的路燈市場(chǎng)。

大功率LED路燈顧名思義是功率大于30瓦以上，采用新型LED半導(dǎo)體光源的路燈。的標(biāo)準(zhǔn)一般是路面照度均勻度，符合道路照度。(實(shí)際1/2中心光斑達(dá)到25LUX,1/4中心光強(qiáng)達(dá)到 15LUX，16米遠(yuǎn)的最低光強(qiáng)4LUX，重疊光強(qiáng)約6LUX。就是指采用太陽(yáng)能硅板為供應(yīng)電源的LED路燈。

1. 光的轉(zhuǎn)化率17%，(每平方太陽(yáng)能量為1000W，實(shí)際利用效率為170W)

2. 市場(chǎng)路燈透鏡材料為改良光學(xué)材料，透過率≥93%，耐溫-38-+90度，抗UV紫外線`黃化率30000小時(shí)無變化等特點(diǎn)。

3.LED路燈，主要用于LED路燈的透鏡，光斑為矩形，材料是PMMA光學(xué)材料，透過率≥93%，耐溫-38-+90度，抗UV紫外線`黃化率30000小時(shí)無變化等，

4. 路面照度均勻度(uniformityof road surfaceilluminance)的平均照度0.48，光斑比值1:2。

5.符合道路照度。(實(shí)際1/2中心光斑達(dá)到25LUX,1/4中心光強(qiáng)達(dá)到15LUX，16米遠(yuǎn)的最低光強(qiáng)4LUX，重疊光強(qiáng)約6LUX。

6.它在新型城市照明中有非常好的應(yīng)用前景。對(duì)深度的調(diào)光，且顏色和其他特性不會(huì)因調(diào)光而變化。

7.適應(yīng)濕度:≤95。

盡管LED路燈的發(fā)展速度迅猛，但led路燈的標(biāo)準(zhǔn)卻相對(duì)滯后。在全球范圍內(nèi)，LED的路燈標(biāo)準(zhǔn)也不是都沒有，像LED路燈的歐洲標(biāo)準(zhǔn)就有。事實(shí)上，各地區(qū)對(duì)LED路燈的標(biāo)準(zhǔn)，在指標(biāo)上不盡相同，LED路燈要在標(biāo)準(zhǔn)上符合銷售區(qū)的要求，因此投標(biāo)LED路燈工程要深入研究當(dāng)?shù)氐腖ED路燈標(biāo)準(zhǔn)，只有這樣才會(huì)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占有一席之地。

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了LED(發(fā)光二極管)路燈的定義、產(chǎn)品分類、型號(hào)和命名、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則以及標(biāo)志、使用說明書、包裝、運(yùn)輸和貯存的要求等。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于250V以下直流電源或1000V以下交流供電的道路、街路、隧道照明和其他室外公共場(chǎng)所照明用LED(發(fā)光二極管)路燈。

1 燈具電性能

LED路燈在標(biāo)稱的額定電源電壓及額定頻率下工作時(shí)，其實(shí)際消耗的功率與額定功率之差不應(yīng)大于10%，功率因素不應(yīng)小于0.92。

2 防護(hù)等級(jí)

LED路燈防護(hù)等級(jí)A級(jí)品不應(yīng)低于IP67;B級(jí)品不應(yīng)低于IP66;C級(jí)品不應(yīng)IP65。

3 平均壽命

LED路燈的額定平均壽命不應(yīng)低于30000h。

4 最大溫度

LED路燈額定最大溫度Tc值不應(yīng)大于58℃。

5 最大熱沉溫度

燈具內(nèi)各個(gè) LED管的最大熱沉溫度不應(yīng)大于65℃。

6 主要光參數(shù)

7 抗擾度

浪涌抑制性能(抗雷擊)的應(yīng)不低于2kV(線-線)和4kV(線-地)。

8 配光特性

燈具中部分LED燈泡熄滅或整燈調(diào)光時(shí)，其光斑形狀和路面照度均勻性不應(yīng)發(fā)生明顯變化。

1、外觀要求:目測(cè)檢查。

2、安全:按GB7000.1、GB7000.5、GB19510.1和相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)。

3、按GB17743和GB17625.1的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行。

4、燈具電性能:在25℃±2℃的環(huán)境溫度下，在穩(wěn)壓電源(與燈具標(biāo)稱頻率相同)及LED路燈之間接入精度不小于0.5級(jí)的交直流電參數(shù)測(cè)試儀，使LED路燈處于正常工作位置，接通并調(diào)節(jié)電源電壓至額定值(如燈具標(biāo)稱電源電壓范圍，則分別調(diào)節(jié)至電源電壓范圍的最大值和最小值)使LED燈具工作2h，記錄功率和功率因素值。

5、防護(hù)等級(jí):按GB7000.1的規(guī)定進(jìn)行。

6、光衰和壽命試驗(yàn):

6.1 燈具老化方法

燈具老化在沒有強(qiáng)制通風(fēng)、溫度控制在20℃-30℃的環(huán)境中進(jìn)行，燈具按正常安裝姿態(tài)架設(shè)，按燈具標(biāo)稱額定電壓或標(biāo)稱的適用電壓范圍的最大電壓接通電源，燈具以滿功率工作。燈具在老化過程中，每24h中關(guān)閉不少于2次，每次關(guān)閉時(shí)間應(yīng)為25-35min，間隔時(shí)間至少應(yīng)為30min。樣品數(shù)量不少于3臺(tái)。試驗(yàn)中，燈具不得出現(xiàn)任何故障、燒毀，否則不合格。

6.2 光衰和壽命測(cè)量推算方法

以照度法替代光通量法，在距離燈具高度2米處下方測(cè)量中心點(diǎn)和沿道路方向的軸線上每距1米一個(gè)點(diǎn)的水平照度值，共測(cè)5個(gè)點(diǎn)，與各點(diǎn)初始值對(duì)比并得出5個(gè)點(diǎn)的平均維持率值。在2000-5000h之間，每336h間隔測(cè)一次平均維持率值;如5000h時(shí)燈具仍然符合要求，則以2000h時(shí)的各點(diǎn)照度值為初始照度值，已測(cè)得的每336h間隔的照度值與2000h時(shí)對(duì)應(yīng)的初始照度值比較并得出平均維持率，由上述10個(gè)點(diǎn)的平均維持率擬合推算出平均維持率為75%時(shí)的壽命時(shí)間加上5000h即為該燈具的壽命。選取其中1只路燈，同時(shí)用光度分布測(cè)試法測(cè)0-2000h時(shí)的光通量，計(jì)算出2000h光通維持率作為校準(zhǔn)值。測(cè)量照度時(shí)，環(huán)境溫度應(yīng)控制在25℃±1℃穩(wěn)定3h以上的情況下進(jìn)行。

7、最大溫度:按GB7000.1-2007中第12章的規(guī)定進(jìn)行。

8、最大熱沉溫度:選取LED中的熱沉溫度最高者，在該LED最靠近底部的散熱器放置熱電偶。

9、燈具的主要光參數(shù):

9.1 平均色溫和平均顯色指數(shù)

在25℃±1℃的環(huán)境溫度和額定電壓、額定頻率下，用積分光譜測(cè)試系統(tǒng)測(cè)量，燈具樣品放入積分球內(nèi)，避免直射光射入測(cè)試探頭，燈具外表面應(yīng)粘貼不明顯影響色溫測(cè)試的白色覆蓋膜。燃點(diǎn)1h后測(cè)試。

9.2 燈具光效和燈具配光曲線

在25℃±1℃的環(huán)境溫度下，用光度分布測(cè)試系統(tǒng)測(cè)量。首先測(cè)試燈具的光通量及光強(qiáng)分布、配光曲線等，燈具光效為L(zhǎng)ED路燈的光通量與燈具的實(shí)際消耗功率的比值。

10、抗擾度:按GB17626.5規(guī)定的方法進(jìn)行。

1 檢驗(yàn)分類

產(chǎn)品檢驗(yàn)分為出廠檢驗(yàn)和型式檢驗(yàn)。

2 出廠檢驗(yàn)

2.1 每個(gè)燈具應(yīng)經(jīng)檢驗(yàn)部門檢驗(yàn)合格并簽發(fā)合格證明書后方可出廠。

2.2 出廠檢驗(yàn)項(xiàng)目見表2;對(duì)于抽檢項(xiàng)目檢測(cè)不合格的，應(yīng)加倍抽樣進(jìn)行檢驗(yàn)。復(fù)驗(yàn)合格后，才能重新包裝交付收方。復(fù)驗(yàn)不合格的，該批產(chǎn)品為不合格;其他項(xiàng)目如有不合格，應(yīng)修復(fù)，經(jīng)檢驗(yàn)合格后方可出廠。

3 型式檢驗(yàn)

3.1 型式檢驗(yàn)應(yīng)在下列情況之一時(shí)進(jìn)行:

a) 新產(chǎn)品或老產(chǎn)品轉(zhuǎn)廠生產(chǎn)的試制定型鑒定;

b) 正式生產(chǎn)后，如結(jié)構(gòu)、材料、工藝有較大改變，可能影響產(chǎn)品性能時(shí);

c) 產(chǎn)品停產(chǎn)半年以上，恢復(fù)生產(chǎn)時(shí);

d) 出廠檢驗(yàn)結(jié)果與上次型式檢驗(yàn)有較大差異時(shí);

e) 國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)提出進(jìn)行型式檢驗(yàn)的要求時(shí)。

3.2 型式檢驗(yàn)樣品從出廠檢驗(yàn)合格品種抽取，每次抽取4件，若燈具光電性能有不合格項(xiàng)，則判為不合格。其它項(xiàng)目中若有不合格項(xiàng)目，應(yīng)在同一批產(chǎn)品中加倍抽樣，對(duì)不合格項(xiàng)目進(jìn)行復(fù)檢，仍不合格，則型式檢驗(yàn)為不合格。

1 標(biāo)志

產(chǎn)品的污染控制標(biāo)識(shí)要求應(yīng)符合SJ/T11364的規(guī)定。

每件燈具應(yīng)在適當(dāng)明顯位置固定產(chǎn)品標(biāo)牌，標(biāo)牌應(yīng)符合GB/T13306的有關(guān)規(guī)定。除此之外，產(chǎn)品上還應(yīng)標(biāo)注以下內(nèi)容:

a)廠名、廠址;

b) 產(chǎn)品名稱及型號(hào);

c) 產(chǎn)品編號(hào)及生產(chǎn)日期;

d) 主要技術(shù)參數(shù);

e) 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)號(hào)、相關(guān)認(rèn)證標(biāo)志。

2 產(chǎn)品使用說明書

應(yīng)符合GB9969.1的規(guī)定。

1 包裝

1.1 在產(chǎn)品包裝箱內(nèi)，應(yīng)裝有下列技術(shù)文件(裝入防水的袋內(nèi)):

a) 產(chǎn)品標(biāo)簽;

b) 產(chǎn)品合格證;

c) 產(chǎn)品使用說明書;

d) 附件及其它相關(guān)文件。

1.2 產(chǎn)品包裝若被拆開并仍需貯存時(shí)，應(yīng)重新包裝。

2 運(yùn)輸

燈具在運(yùn)輸過程中應(yīng)防止劇烈振動(dòng)、沖擊和保持包裝完好，運(yùn)輸過程中應(yīng)有防止雨雪淋襲的保護(hù)措施。儲(chǔ)運(yùn)圖示標(biāo)志應(yīng)符合GB/T191的規(guī)定。

3 貯存

燈具包裝后應(yīng)貯存在通風(fēng)、干燥、無腐蝕性介質(zhì)的倉(cāng)庫(kù)內(nèi)，倉(cāng)庫(kù)內(nèi)不應(yīng)有各種有害氣體和及有腐蝕性的化學(xué)物質(zhì)。燈具不可重壓，且應(yīng)無強(qiáng)烈的機(jī)械振動(dòng)、沖擊和磁場(chǎng)作用。

隨著國(guó)家對(duì)節(jié)能減排工作的重視和節(jié)能改造的緊迫性，廣東省也將大力推廣LED路燈，而廣東省推廣的LED路燈方案卻廣受質(zhì)疑。原因是LED路燈產(chǎn)品存在許多問題，如:光衰、散熱問題、光照能力等。

節(jié)能但光照度不足

節(jié)能即同等平均照度下的所節(jié)省的電能，這個(gè)平均照度不能僅僅是地面平均照度!空間的光強(qiáng)對(duì)于遠(yuǎn)處駛來的車輛有著很好的提前預(yù)判，防止交通意外發(fā)生!但國(guó)內(nèi)所安裝的LED路燈都是犧牲光照度來達(dá)到節(jié)能。

LED路燈的散熱問題

路燈用在戶外，要做到防水及防塵，所以燈具必須密封，密封后燈具內(nèi)水蒸汽的溫度在極端氣候情況下超過100度，LED在如此高溫的環(huán)境內(nèi)連續(xù)工作，LED路燈如果散熱沒有做好，燈具就極容易壞或光衰嚴(yán)重。國(guó)內(nèi)大功率LED路燈的散熱問題仍未完全解決，產(chǎn)品后續(xù)維護(hù)成本必然增加。

LED燈的穿透性能力

下雨天，霧天，LED燈光線穿霧能力不強(qiáng)。

戶外容易招蚊蟲

因?yàn)槲孟x對(duì)LED燈某些波長(zhǎng)的光特別喜歡，所以有飛蛾撲火現(xiàn)象，這將影響其光效。

綜上所述:LED作為新型光源，在替換白熾燈，熒光燈上有不可取代的優(yōu)勢(shì)，但是大功率的LED路燈的使用還存在一些問題。LED路燈推廣激進(jìn)全面替換(特別是主干道)恐引發(fā)后遺癥，如果遇到極端天氣可能會(huì)大批量壞燈或嚴(yán)重光衰，影響道路安全。

雷擊主要有以下四種類型:

1.直擊雷

直擊雷蘊(yùn)含極大的能量，峰值電壓可達(dá)5000kv的雷電流入地，具有極大的破壞力。會(huì)造成以下三種影響:

(1)巨大的富電流在數(shù)微秒時(shí)間內(nèi)流下地，使地電位迅速拾高，造成反擊事故，危害人身和設(shè)備安全。

(2)雷電流產(chǎn)生強(qiáng)大的電磁波，在電源線和信號(hào)線上感應(yīng)極高的脈沖電壓。

(3)雷電流流經(jīng)電氣設(shè)備產(chǎn)生極高的熱量，造成火災(zāi)或爆炸事故。

2.傳導(dǎo)雷

遠(yuǎn)處的雷電擊中線路或因電磁感應(yīng)產(chǎn)生的極高電壓，由室外電源線路和通信線路傳至建筑物內(nèi)室內(nèi)的電氣設(shè)備。

3.感應(yīng)雷

云層之間頻繁放電產(chǎn)生強(qiáng)大的電磁波導(dǎo)致共模和差模干擾，影響電氣設(shè)備運(yùn)行。

4.開關(guān)過電壓

供電系統(tǒng)中的電感性和電容性負(fù)載開啟或斷開、地極短路、電源線路短路等，都能在電源線路上產(chǎn)生高壓脈沖，脈沖電壓可達(dá)正常電壓的3到5倍，可嚴(yán)重?fù)p壞設(shè)備。破壞效果與雷擊類似。

防范路燈被雷電破壞最有效的辦法:

1、外部防雷與內(nèi)部防雷相結(jié)合

一般的LED路燈外部都是導(dǎo)體材料，本身就相當(dāng)于一個(gè)避雷針，在設(shè)計(jì)上必須安裝引下線和地網(wǎng)，這些系統(tǒng)構(gòu)成外部防雷系統(tǒng)。該系統(tǒng)可避免LED路燈因直擊雷引起火災(zāi)及人身安全事故。內(nèi)部防雷系統(tǒng)是指路燈內(nèi)部通過接地、設(shè)置電壓保護(hù)等方式對(duì)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。該系統(tǒng)可防止感應(yīng)雷和其他形式的過電壓侵入，造成電源毀壞、這是外部防雷系統(tǒng)無法保證的。這兩者之間是相輔相成的，互為補(bǔ)充。內(nèi)部防雷系統(tǒng)在很多器件上例如外殼、進(jìn)出保護(hù)區(qū)的電纜、金屬管道等都要連接外部防雷系統(tǒng)或者設(shè)置過壓保護(hù)器，并進(jìn)行等電位連接。

2.防雷等電位連接

為徹底消除雷電引起的毀壞性的電位差，電源線、信號(hào)線、金屬管道等都要用過壓保護(hù)器進(jìn)行等電位連接，各個(gè)內(nèi)層保護(hù)區(qū)的界面處也要進(jìn)行局部等電位連接，各個(gè)局部等電位連接處要互相連接，最后與主等電位處相連。

3.設(shè)置雷電保護(hù)區(qū)

LED路燈除了電源設(shè)備外，還會(huì)設(shè)置一些通信設(shè)備用于控制路燈的開關(guān)及亮度，這些設(shè)備及電源都需要安置在雷電保護(hù)區(qū)內(nèi)，保護(hù)區(qū)域直接受外殼屏蔽。此處的電磁場(chǎng)要弱得多。

4.高質(zhì)量保護(hù)設(shè)備--防雷模塊和過壓保護(hù)模塊

防雷器的作用是在最短時(shí)間(納秒級(jí))內(nèi)將被保護(hù)系統(tǒng)連入等電位系統(tǒng)中，使設(shè)備各端口等電位。同時(shí)將電路中因雷擊而產(chǎn)生的巨大脈沖能量經(jīng)短路線釋放到大地，降低設(shè)備各接口端的電位差，從而起到保護(hù)設(shè)備的作用。

LED路燈電源模塊不僅要按照上述要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，而且必須經(jīng)過嚴(yán)格的檢驗(yàn)程序:

1、具有恒壓輸出功能或具有恒流輸出功能或兩者功能兼有的控制裝置，應(yīng)采用GB19510.12/IEC61347-2-13安全標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)。

2、對(duì)僅具有控制LED亮暗、閃動(dòng)、顏色等邏輯變化功能的控制裝置，應(yīng)采用GB19510.12/IEC61347-2-11安全標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)。

3、如果一個(gè)控制裝置兼有上述兩者的功能的，應(yīng)按照GB19510.12/IEC61347-2-13安全標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)。

實(shí)踐證明，經(jīng)過科學(xué)的設(shè)計(jì)及嚴(yán)格的檢驗(yàn)，不僅能確保LED路燈系統(tǒng)不受到雷電的傷害，而且杜絕了雷電對(duì)電源設(shè)備的共模和差模干擾。