LED 路燈設(shè)計(jì)

概 論

LED路燈即半導(dǎo)體照明燈，以發(fā)光二極管作為光源，因其是一種固態(tài)冷光源，具有環(huán)保無污染、耗電少、光效高、壽命長等特點(diǎn)，做成的LED路燈。

路燈是城市照明的重要組成部分，傳統(tǒng)的路燈常采用高壓鈉燈，高壓鈉燈整體上光效低的缺點(diǎn)造成了能源的巨大浪費(fèi)，因此，開發(fā)新型高效、節(jié)能、壽命長、顯色指數(shù)高、環(huán)保的路燈對城市照明節(jié)能具有十分重要的意義。
LED路燈與常規(guī)高壓鈉燈路燈不同的是，大功率LED路燈的光源采用低壓直流供電、由GaN基功率型藍(lán)光LED與黃色熒光粉合成的高效白光二極管，具有高效、安全、節(jié)能、環(huán)保、壽命長、響應(yīng)速度快、顯色指數(shù)高等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于城市道路照明。

燈具的定義

凡能分配透出或轉(zhuǎn)變一個(gè)或多個(gè)光源發(fā)出的光線的一種器具，并包括支承 固定和保護(hù)光源必需的包有部件，以及必需的電路輔助裝置和將它們與電源連的裝置。其基本組成包括：燈體(Housing)﹑光源(Luminaire)﹑反光罩(Reflector)﹑電器組件(Electrical assembly)等。

燈具的設(shè)計(jì)重點(diǎn)

燈具的設(shè)計(jì)重點(diǎn)，也就是燈具質(zhì)量的衡量指標(biāo)，主要包括以下幾個(gè)方面

LED燈具散熱

建議：LED路燈Light Bar安裝面用較易成型的2mm-3mm厚鋁板加工，上面另外固定鋁基Heatsink作散熱用，嘗試通過不同形狀及尺寸的 Surface來得到最佳光學(xué)參數(shù)(配光曲線)。優(yōu)點(diǎn)：用較低的成本及較短的開發(fā)同期來確定新款燈具Light Bar安裝面形狀及尺寸。一款好的路燈產(chǎn)品(截光燈具)，其光學(xué)設(shè)計(jì)必須滿足以下幾個(gè)要求：配光曲線呈蝠翼狀(滿足道路照明所需要的延展性)最大光強(qiáng)方向不能大于65°(照明無眩光)80 °方向上所發(fā)出的最大光強(qiáng)不能大于30cd/1000lm，90 °方向上所發(fā)出的最大光強(qiáng)不能大于10cd/1000lm燈具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須滿足：

結(jié)構(gòu)合理，滿足燈具的各種機(jī)械及電氣性能(結(jié)構(gòu)強(qiáng)度﹑防護(hù)等級(jí)﹑高壓及接地 測試等)。 安全性 便于燈具的成品組裝。便于燈具安裝及維護(hù)。燈具的設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能考慮零配件的適配性及通用性。(降低成本，減少庫存及便于物料管理

燈具的防觸電保護(hù)分類

燈具的防塵、防水等級(jí)

目前采用特征字母“IP’’后面跟兩個(gè)數(shù)字來表示燈具的防塵、防水等級(jí);第1個(gè)數(shù)字表示對人、固體異物或塵埃的防護(hù)能力,第二個(gè)數(shù)字表示對水的防護(hù)能力;在防塵能力和防水能力之間存在一定的依賴關(guān)系，也就是說第一個(gè)數(shù)字和第二個(gè)數(shù)宇間有一定的依存關(guān)系

防護(hù)等級(jí)特征字母IP后面數(shù)字的意義

防護(hù)等級(jí)特征字母IP后面數(shù)字的意義

燈桿設(shè)計(jì)

燈桿的設(shè)計(jì)首先是要滿足其使用功能，即為保證有足夠的強(qiáng)度為燈具提供支撐，然后再考慮其美觀性，即與燈具及周圍環(huán)境的匹配。

燈具的安裝仰角一般是由燈桿來決定的，其取值范圍為10°-15 °。

燈桿(中桿)錐度取值范圍為1：90 – 1：110，其計(jì)算公式為(Φ1–Φ2)/H，另一種

常用的表示方法為1：10 – 1：11，即燈桿每增加1米，燈桿直徑增加10(11)mm。

燈桿間距與燈桿高度的關(guān)系：D(燈桿間距)=3.5 – 4H(燈桿高度)。燈桿表面處理：內(nèi)外熱浸鋅(δ=65 - 100μm)后外表面噴塑(δ=80 - 120μm)。

燈桿設(shè)計(jì)完成后必須根據(jù)安裝地的最大風(fēng)速及自身負(fù)載進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。LED散熱設(shè)計(jì)的重要性

目標(biāo)1：Higher Flux LED

提高LED的效率

提高電流 (功率)

更高的結(jié)溫 (Tj)

目標(biāo)2：高性能 LED

光學(xué)性能

高可靠性

依賴于結(jié)溫 (Tj)

熱設(shè)計(jì)的關(guān)鍵要處理好結(jié)溫 Tj.