家电小知识:LED路灯应用的发展现状与技术分析(图)

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新时代发展越来越快相信很多小伙伴对家电知识这方面很朦胧吧,正好小编对家电方面颇有研究,现在就跟小伙伴们聊聊一篇关于LED路灯应用的发展现状与技术分析(图),相信很多小伙伴们都会感兴趣,那么小编也收集到了有关LED路灯应用的发展现状与技术分析(图)信息,希望小伙伴们看了有所帮助。

LED路灯应用的发展现状与技术分析(图)

LED 作为路灯的光源,它和传统路灯光源比较有许多优点。其一,LED 是一种半导体二极管,它的寿命非常长。当光通量衰减到80%时,其寿命达到了25000 小时。而金属卤化物灯的寿命在6000~12000 小时,高压钠灯的寿命是12000 小时。其二,LED 的基本结构是一块电致发光的半导体材料,放置在一个有引线的架子上,然后四周用环氧树脂密封,起到保护内部芯线的作用,所以LED 的抗震性能好。其三、白光LED 的光色比高压钠灯好。在中间视觉水平下,人眼在高色温环境里比低色温环境更容易辨别事物。白光LED 的显色性也比高压钠灯好很多,高压钠灯的显色指数只有20 右左,而白光LED 可以达到65~80。其四、LED 能实现较完美的调光功能。由于LED 的工作范围较大,其光输出和工作电流成正比,因此可以减小电流的方法来调光。另外,由于LED 进行频繁开关对其没有太大的损伤,LED 的调光还可以采用脉冲宽度调节的方法来得到,通过调节电压的占空比和工作频率,能够有效调节LED 的发光强度。其五、在灯具的光学系统内,LED 光源的光通量损失最小。与传统光源不同,LED 是半空间发光的光源。高压钠灯或金属卤化物灯是全空间发光的光源,需要将一个半空间的出射光线改变180°方向投向另一半空间内。当我们依赖反射器来完成时,反射器对光线的吸收和光源自身的挡光是不可避免的。而使用LED 作为光源,不会存在这方面的损失,光线的利用率比传统光源高。最后,LED 光源不含有害金属汞,不象高压钠灯或金属卤化物灯在报废时对环境造成危害。   夜晚来临时,你驾车行驶在马路上,路灯忠实地陪伴你,使你安全地回家。路灯带给你的视觉舒适感受首先来源于路面的亮度比较均匀,然后马路两边的人或物也能看见,使你能了解可能会突发的情况。路灯的照明达到了上述的要求时,它的配光一定是合理的。因此,如果你使用LED 路灯时,虽然它拥用较好光色、寿命长、调光功能等优点,它的配光水平仍然是致关重要的。目前,LED 路灯刚刚起步,需要不断地完善,无论是路灯的光学结构设计,还是散热技术,都还在不断改进中。

  LED 路灯和使用传统光源路灯的光学设计方式是不同的。传统光源路灯是通过使用反射器将一个光源的光通量平均分配到受照路面上。而LED 路灯的光源由非常多个LED 组成,通过设计每个LED 的投射方向,使受照路面获得均匀的照度。

  目前,LED 路灯在次干路和支路上的应用前景非常好。次干路是城市中与主干路结合组成路网,起集散交通作用的道路。次干路的照度要求达到15lx,照度均匀度0.4,平均亮度要求达到1.0cd/m2,亮度总均匀度0.4,亮度纵向均匀度0.5,阈值增量≤10。达到节能水平的LED 路灯,在照明质量达到以上要求的同时照明功率密度应小于国家标准的规定,当车道数≥4 条时,照明功率密度≤0.70,车道数<4 条时,照明功率密度≤0.85。为满足上述要求,LED 路灯的配光形状应有严格的要求。在马路的纵向,光束应投射到较远的地方,使得灯具的间距增大。在路灯的下方,光强应是最小的,随着仰角γ 增大,光强I′增大。当I′和γ 满足一定的函数关系时,路面能得到均匀的照度。此函数关系如下: 

  LED 作为新光源,应在照明设备中充分利用它的优点,改善它的缺点。LED 是嵌入照明器具中使用的,由于LED 芯片的发热量大,在做成大功率灯具时遇到了困难。各公司目前正在努力解决的课题之一就是“散热”。虽说发光效率越来越高,但LED 芯片的发热量仍然很大。如果采取散热措施,LED 芯片的温度就会过高、导致芯片本身及封装树脂性能的恶化,从而最终引起发光效率的降低和寿命的缩短。LED 最重要的性能就是“长寿命”,为了不影响这一指标,就需要设法将芯片上产生的热量散出去。改善LED 的发热问题是攻克大功率照明灯具的关键。

表2

  关于LED 灯具的节能状况,对于不同的产品应用类型应区分认识。与传统光源相比,白光二极管不如单色光二极管在节能上有突出的贡献。最初LED 用作仪器仪表的指示光源,后来各种光色的LED 在交通信号灯和大面积显示屏中得到了广泛应用,产生了很好的经济效益和社会效益。以12 英寸的红色交通信号灯为例,本来是采用低光效的140 瓦白炽灯作为光源,它产生2000 流明的白光。经红色滤光片后,光损失90%,只剩下200 流明的红光。

  而在新设计的交通信号灯中,采用了18 个红色LED 光源,包括电路损失在内,共耗电14瓦,即可产生同样的光效。汽车信号灯也是LED 光源应用的重要领域。1987 年,我国开始在汽车上安装高位刹车灯,由于LED 响应速度快(纳秒级),可以及早让尾随车辆的司机知道行驶状况,减少汽车追尾事故的发生。白光二极管灯具的节能主要体现在小功率的、原来使用白炽光源的灯具,比如手电筒、筒灯等。LED 路灯一直在不断进步,步子越走越快。希望在不远的将来,LED 路灯以优异的表现更广泛出现在城市的脉络中。

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