中国LED路灯技术发展现状及问题分析

　　B.LED照明器具进行优化设计,提高LED的使用质量。因此研究大功率LED光源二次光学配光设计,满足大面积投光和泛光照明配光需求尤为迫切。通过二次光学设计技术
,设计外加的反射杯与多重光学透镜及非球面出光表面,可以提高器件的取光效率。传统光源照射方向为360°,灯具依靠反射器将大部分光线反射到特定方位,只有40%左右的光是直接透过玻璃罩到达路面的,其他的光是通过灯具反射器再投射出灯具的,灯具的反射器的效率一般仅为50%~60%,所以有60%左右的光输出在灯具内,是在损失了30%~40%后再投射到路面上的。光源光输出的很大一部分被限制在灯具内部发热消耗掉。LED灯的绝大部分光线都是前射光,可以实现>95%的光效,这是LED区别于其他光源的重要特性之一,如果不能将这一特性很好利用,会使LED的优势大打折扣。大多数大功率LED灯由于是多个LED芯片拼装,要将这么多光源照到不同方向,我们充分发挥芯片整体封装的特点,采用透镜加以解决,通过光学设计,根据不同需要,配备不同凸面曲线,依靠透镜来将光线分配到不同方向,保证出光角度大的可以达到120°～160°,小的可以将光线聚集在30°以内,透镜一旦定型,在生产工艺保证的前提下,同种灯具的配光特性也就达到了一致。完全可以通过经过多次试制,不断地总结经验,能够使LED路灯达到道路照明标准要求的蝙蝠翼光型。目前隧道灯、路灯和一般照明灯已达到各自应用场所的照明要求。

　　C.散热是LED路灯需要重点解决的问题。众所周知,LED是个光电器件,其工作过程中只有15%～25%的电能转换成光能,其余的电能几乎都转换成热能,使LED的温度升高。在大功率LED中,散热是个大问题。例如,1个10W白光LED若其光电转换效率为20%,则有8W的电能转换成热能,若不加散热措施,则大功率LED的器芯温度会急速上升,当其结温(TJ)上升超过最大允许温度时(一般是150℃),大功率LED会因过热而损坏。因此在大功率LED灯具设计中,最主要的设计工作就是散热设计。由于LED路灯亮度要求高,使用环境比较苛刻,如果散热解决不好,会迅速导致LED老化,稳定性降低。一盏采用250W高压钠灯的路灯,由于技术成熟,散热控制的很好,即使工作5000小时,光衰仍然很小。以目前的技术,相同条件下的大功率LED路灯,如果散热解决不好,光衰会很大。目前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、回路热管散热和均温板散热等。加装风扇强制散热方式系统复杂、可靠性低,热管和均温板散热方式成本较高。

D.LED路灯,最终会选择模块化安装及维修。现在路面用的最多的高压钠灯,内部的镇流器等部件不容易损坏,大部分不亮的原因是光源损坏,维修的方式只要更换光源即可。一个熟练的操作工人,完全可以个人进行高台操作。但是,LED路灯,内部的部件很多,除了光源(芯片),其他各个部分损坏都会导致芯片不亮。所以,在现场,无法立刻断定LED路灯损坏的原因。如果LED路灯不亮,需要把LED路灯摘下运回工厂进行各项检测。这样更换LED路灯的方式显得非常繁琐。LED路灯的发展最终版本,就是发展成为模块化。光源、电气等之间全部是按照插接进行更换,这样,一个熟练的工人,也完全能独立进行判断损坏的原因并进行现场维修。

　　结论

　　建议：统一LED标准,提升品质稳定性,成立市场竞争协调组织,避免恶性竞争,大力宣传LED的品质观念,避免受不良实例的影响,要让人们从思想上接受LED其实是可以实现其寿命长的优点的,提高选择和使用LED的水平。综上所述,LED路灯替换高压钠灯,是今后道路照明的必然趋势。