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LED路灯
LED路灯散热设计
空气对流散热式大功率LED路灯灯具
定义：
LED路灯即半导体照明灯，以发光二极管作为光源，因其是一种固态冷光源，具有环保无污染、耗电少、光效高、寿命长等特点，做成的LED路灯。
路灯是城市照明的重要组成部分，传统的路灯常采用高压钠灯，高压钠灯整体上光效低的缺点造成了能源的巨大浪费，因此，开发新型高效、节能、寿命长、显色指数高、环保的路灯对城市照明节能具有十分重要的意义。
特点：
LED路灯与常规高压钠灯路灯不同的是，大功率LED路灯的光源采用低压直流供电、由GaN基功率型蓝光LED与黄色荧光粉合成的高效白光二极管，具有高效、安全、节能、环保、寿命长、响应速度快、显色指数高等独特优点，可广泛应用于城市道路照明。外罩可用PC管制作，耐高温答135度.耐低温达-45度
发光二极管(LightEmittingDiode,简写为LED)是基于半导体PN结形成的用微弱的电能就能发光的高效固态光源，在一定的正向偏置电压和注入电流下，注入P区的空穴和注入N区的电子在扩散至有源区后经辐射复合而发出光子，将电能直接转化为光能。
优点：
1、LED路灯本身的特性——光的单向性，没有光的漫射，保证光照效率；
2、LED路灯有独特的二次光学设计，将LED路灯的光照射到所需照明的区域，进一步提高了光照效率，以达到节能目的；
3、LED的光源效率目前已达100lm/W，而且还有很大的发展空间，理论值达250lm/W。而高压钠灯的发光效率是随功率增加才有所增加，因此，总体光效LED路灯比高压钠灯强；(这个总体光效是理论上的，实际上250W以上高压钠灯的光效高于LED)。
4、LED路灯的光显色性比高压钠灯高许多，高压钠灯显色指数只有23左右，而LED路灯显色指数达到75以上，从视觉心理角度考虑，达到同等亮度，LED路灯的光照度平均可以比高压钠灯提高20%以上（参照英国道理照明标准）；
5、LED路灯的光衰小，一年的光衰不到3%，使用10年仍达到道路使用照度要求，而高压钠灯光衰大，一年左右已经下降30%以上，因此，LED路灯在使用功率的设计上可以比高压钠灯低；
6、LED路灯有自动控制节能装置,能实现在满足不同时段照明要求情况下最大可能的降低功率，节省电能
7、LED是低压器件，驱动单颗LED的电压为安全电压，系列产品单颗LED功率都为1瓦，所以它是一个比使用高压电源更安全的电源，特别适用于公共场所（例如：路灯照明、厂矿照明、汽车照明、民用照明等）
8、每个单元LED小片只有很小体积，所以可以制备成各种形状的器件，并且适合于易变的环境。
9、寿命长：能使用3--5万小时。
大功率LED路灯
10、光效高：采用≥100LM以上的芯片，相对于传统高压钠灯能节能75%以上。
11、安装简便：无需加埋电缆无需整流器等，直接将LED路灯头安装于灯杆接上或者将光源嵌套原有灯壳。
12、散热控制出色：夏天温度控制在45度左右，并采用被动散热方式。夏天的散热保障不足
13、质量可靠：电路电源全部采用高质量元器件，每颗LED都有单独过流保护，无需担心损坏。
14、光色均匀：不加透镜，不以提高亮度而牺牲均匀光色，从而保证无光圈光色均匀。
综合上述原理，大功率LED路灯的节能效果显著，代替高压钠灯可节电60%以上。有待考究
维护成本低：相对于传统路灯，LED路灯维护成本极低。
案例：
例：在成都某区安装的首批LED路灯，每盏100瓦，与原来的400瓦的钠灯相比，不但节约电量66.6%，而且更亮了。 “路灯已安上了4个多月了，每天亮灯11小时，迄今还没有坏过一盏。”区城建办游副主任说，这一试点工程，还是市经委和市财政局的“节能减排”示范工程。若试点成功后，将在全区进行推广。
LED路灯技术指标：
目前，成都LED路灯技术日趋成熟，由四川华业照明科技和成都大成新能源照明联合研发的大功率LED光源功效已经达到100lm/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。
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。目前LED路灯的标准一般是路面照度均匀度（uniformity of road surfaceilluminance)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。
标准：
1. 光的转化率17%，（每平方太阳能量为1000W，实际利用效率为170W）
2. 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。
3.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，
4. 路面照度均匀度（uniformity of road surfaceilluminance)的平均照度0.48。光斑比值1：2
5.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。
6.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。
7.适应湿度：≤95
8.品质保证：3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。2009年量产LED的单瓦流明数已经达到100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、有效的。
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。
空气对流散热式大功率LED路灯灯具（200820000106.1） 空气对流散热式大功率ＬＥＤ路灯灯具。其目的是解决大功率ＬＥＤ灯具散热问题，提出一种空气对流散热式大功率ＬＥＤ路灯灯具，它包括有灯头组件、灯具散热体组件和灯尾组件，灯具散热体组件为弧弦柱形壳体，两端开口，其弧柱面两侧面为立面，立面也开有阵列通孔，在弧弦柱形壳体内腔设有４～１０条轴向排列的并与弧柱面和弦柱面固接立筋导热板，立筋导热板和弧弦柱形壳体两侧的两个立面也都开有阵列通孔，立筋导热板和弧弦柱形壳体两侧的两个立面在灯具散热体组件内形成５～１１条热空气流动的散热通道。本实用新型优点是散热体内腔有多条热空气流动的散热通道，立筋导热板也都充当散热面，热交换面增加，热排放效率高。
专利技术五大创新点：
一、铝质散热器及产品外形结构设计
外观设计新颖、结构巧妙、充满现代气息，符合时代潮流，在散热方面我们创造性的采取了空气对流型腔式铝质散热器设计方案，散热器上下两层散热面，中间由八条立筋相连接，前后通透，同时左右两侧有空气对流孔，加强了型腔内部的空气流通，有利于热量的排出，从而有效的提高了LED光源的热传导效率。以上独特的散热设计方案确保了大功率LED光源在45℃以下的安全工作温度。
二、金属螺栓式大功率LED光源的设计
自主研发设计了金属螺栓式大功率LED光源。为提高产品的稳定性我们采用了高品质的美国原装进口的LED发光芯片，将LED发光芯片直接封装在金属螺栓的螺帽顶部，产品组装时将LED金属螺栓直接旋紧在铝质散热器上，从而有效的将LED与散热器紧密的融为一体，改变了传统大功率LED光源借助导热硅胶进行导热的现状，极大的提高了LED与铝质散热器之间的热传导效率，有效的保证了LED光源的使用寿命大于6万小时。同时采用台湾优质荧光粉，使单颗LED亮度达到80流明以上；并且有多种色温可选择，能满足不同场合对不同色温的需求。
三、二次光学系统和配光曲线的设
采用独特的二次光学透镜模组和“带状光斑”出光设计。光斑长度由LED出光角度来确定，从而合理地控制光的分布，避免了光的叠加浪费，降低了光损耗，实现了灯杆之间带状光斑的彼此连接，使其达到了国家标准规定的各项亮度指标。在确保理想的路面照度及均匀度的同时消除了LED眩光和保护LED光源的作用。
四、驱动电路的优化设计
直流9V—30V或市电交流84V—264V宽电压输入驱动电路设计。精准的恒流输出，使每颗大功率LED光源工作在恒定不变的额定电流下，线路损耗和老化系数小，电转换效率≥85%，精准的恒流输出确保了LED光源的使用寿命。
五、LED光源的模组化设计
光源采用模组化设计方案，实现了地面照度与功率的最佳匹配，通过增减光源数量，来满足不同的路面宽度和照度要求，达到了既满足城市的照明要求又不浪费电能的目的。
