LED(發(fā)光二極光)的應(yīng)用可以說(shuō)無(wú)處不在。作為一種半導(dǎo)體發(fā)光材料，與其他發(fā)光材料相比較，LED以其綠色、高效、可靠、耐用的優(yōu)勢(shì)，使得其他發(fā)光材料黯然失色。隨著大功率LED成本的不斷降低，逐步替代傳統(tǒng)燈具成為可能。LED光源在道路照明中的應(yīng)用已成為近年來(lái)半導(dǎo)體照明行業(yè)的熱點(diǎn)，LED器件產(chǎn)品應(yīng)用到路燈上，對(duì)技術(shù)有什么特殊要求？LED路燈與目前普通路燈相比有哪些優(yōu)勢(shì)？還存在哪些不足？如何解決？業(yè)界專(zhuān)家從不同側(cè)面給予了闡述。
LED作為路燈主要有以下優(yōu)點(diǎn)或特點(diǎn)：發(fā)光效率高，燈具反射損失低，節(jié)省能源70%；配合數(shù)字控制亮度功能，更省電；不需高壓，安全性高；配合軟件可由遠(yuǎn)程自動(dòng)遙控亮度；事故、多霧、雨天等特殊情況下提供超高亮度及顯色性高的照明光源；安裝維護(hù)簡(jiǎn)便；模塊安裝、無(wú)多余配線；不會(huì)造成光污染或浪費(fèi)；長(zhǎng)壽命，意味著不需要經(jīng)常進(jìn)行更換，從而減少了交通中斷的潛在性，降低了為此支付的維修費(fèi)用。有人計(jì)算過(guò)，采用LED路燈除了在單燈成本及最初安裝的造價(jià)比高壓鈉燈高外，在鋪設(shè)成本、耗電成本及壽命方面均大大優(yōu)于高壓鈉燈。
LED路燈面臨的主要技術(shù)問(wèn)題為：輸出功率及光通量、二次光學(xué)設(shè)計(jì)、散熱設(shè)計(jì)和電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)。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(guò)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。散熱是LED路燈需要重點(diǎn)解決的問(wèn)題之一，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，除了需要功率型LED本身的散熱好外，由于路燈具有戶外夜間使用的特點(diǎn)，散熱面位于側(cè)上面有利于空氣自然對(duì)流散熱。LED路燈的電源系統(tǒng)也與傳統(tǒng)光源不同，LED的低能耗、低工作電壓和太陽(yáng)能電池組件的低輸出功率、低輸出電壓之間的配合非常合適，如何使緊密壓縮在一起的一組LED安全、可靠地工作也是考察LED路燈的一個(gè)指標(biāo)。
綜合以上對(duì)LED路燈在市場(chǎng)前景及技術(shù)問(wèn)題方面的分析可以看出，影響其應(yīng)用的因素為：第一，LED路燈造價(jià)較高，不利于推廣普及。雖然目前初步解決了LED路燈的散熱問(wèn)題，但是過(guò)高的價(jià)格和過(guò)重的燈頭仍然會(huì)阻礙LED路燈的普及。
第二，LED路燈模塊化的可靠性仍需加強(qiáng)，由于驅(qū)動(dòng)電路等原因也會(huì)造成LED路燈的失效。
第三，無(wú)論是單點(diǎn)還是多點(diǎn)光源的LED路燈都存在著散熱難的問(wèn)題。一盞采用250W高壓鈉燈的路燈，由于技術(shù)較成熟，散熱控制得很好，即使工作5000小時(shí)，光衰仍然較小，發(fā)光效率還可以達(dá)到70%以上。以目前的技術(shù)，相同條件下大功率LED路燈，由于散熱問(wèn)題不易解決，光衰較大，發(fā)光效率會(huì)下降到30%。如果想用加大電壓電流的方法提高光效，很容易造成LED芯片損毀的現(xiàn)象。
第四，LED路燈射程短，因此LED路燈還需要進(jìn)一步加強(qiáng)如何在較高高度下工作的研究。此外，制定國(guó)家LED道路照明標(biāo)準(zhǔn)也是普及推廣LED路燈非常有力的手段。 |
