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【解析】LED道路照明灯具使用的现状、特长及缺陷

目前采用LED光源的道路灯具的配光现状

目前LED在道路灯具中使用的最普遍形式主要有两类,一类是采用传统的道路灯具外壳,只是在灯具内,在一个几乎是平板的安装面(也是反光面)上,装上了矩阵式的LED,这种设计方式是不可能得到良好的灯具配光的。另一类是把多个LED集成在一个圆形的区域内(区域直径大约为30mm~40mm),使这一小区域的光输出密度接近高强度气体放电灯,再利用灯具反射器进行配光,但这种设计方式的灯具分布光度也不会优于传统的道路灯具,并且由于在一个很小的区域内集成了高密度的LED,使LED的散热情况明显不良,不仅影响到LED的发光效率,而且也往往影响到LED的使用寿命。

普通道路照明灯具的现状和缺陷

目前道路灯具中普遍采用的光源是高压钠灯或金属齿化物灯,这两种光源的最大特点是,发光的电弧管尺寸小,由尺寸很小的电弧管产生很大的光输出,并且具有很高的光效,前者包括配套电器,可达110 lm/w,后者包括配套电器可达80 lm/w.但这类光源应用在道路灯具中时,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,目前普遍采用此类光源的传统灯具基本都存在两个不足。

一是灯具直接照射的方向上照度很高,在次干道上可达50 lx以上,这一区域属于明显的过度照明,而两个灯具的光照交叉处的照度仅为灯下照度的40%〜20%。

二是此类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40%~30%后再投射到路面上的。此类灯具的总体效率一般都在70%左右(国际著名品牌的此类道路灯具其效率可达到80%),并且上述的过度照明区域中过多的照度也属于浪费。

综合分析上述传统的道路灯具其综合的有效照明效率(扣除过度照明部分)仅为50%。也因为上述原因,目前我国次干道的照明效果(路面照度和照度的均匀度)基本都达不到CJJ45-2006和CIE31以及CIE115标准的要求。

照明用LED的特长及应用

目前照明用LED的最大特点是具有定向发射光的功能,因为目前功率型 LED几乎都装有反射器,并且这种反射器的效率都明显高于灯具的反射器效率。另外,LED的光效检测时已经包括了自身反射器的效率。采用LED的道路灯具应尽可能地利用LED的定向发射光的特性,使道路灯具中的各个LED分别直接把光线射向被照路面的各个区域,再利用灯具反射器的辅助配光,来实现很合理的道路灯具的综合配光。

应该说,道路灯具要真正做到符合CJJ45-2006和CIE31以及CIE115标准的照度和照度均匀度要求,灯具内应包含三次配光的功能才能比较好地实现。,而带反射器的并且具有合理的光束输出角度的LED本身就具有良好的一次配光功能。在灯具内,能按照路灯具高度及路面宽度设计各个LED的安装位置和发射光的方向就能实现良好的二次配光功能。在此类灯具中的反射器,只作为辅助的三次配光手段,来保证道路照度更好的均匀度。

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