大功率白光LED路燈照明系統(tǒng)模擬設(shè)計(jì)

圖4 LED間距d=90 mm時(shí)的照度圖

　3.3 路燈LED 陣列方案設(shè)計(jì)

　　路燈系統(tǒng)安裝時(shí)的仰角θ 和懸挑長(zhǎng)度d 選定為目前普通路燈的θ 和d 的取值（θ=15°和d=1.5 m）。結(jié)合路面照明在縱向的照度要求的設(shè)計(jì)方案， 陣列采用以橫向?qū)ΨQ結(jié)構(gòu)， 由130 顆LED 組成， 左右兩邊各65 顆， 每顆LED 的光通量為55 lm， 因此每邊的總光能量為3 575 lm。設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于使這些光盡量多地投射在有效的目標(biāo)平面。每邊結(jié)構(gòu)由2 塊底板和3 個(gè)反光板組成。選定LED 間距d=60 mm， 靠近燈桿的底板1 上7 列×5 顆的LED 陣列均勻排布， 另一底板2 為7 列×5 顆均勻排布； θ＝0°時(shí)底板1 和2與路面夾角分別為65°和60°。兩底板兩側(cè)配裝兩個(gè)與板垂直的反光板， 伸出長(zhǎng)度均為300 mm。底板2左側(cè)再附上一塊當(dāng)θ＝0°時(shí)與路面成120°， 長(zhǎng)700 mm的反光板。系統(tǒng)外觀如圖5 所示。

圖5 系統(tǒng)左右邊結(jié)構(gòu)外觀圖

　　4 系統(tǒng)模擬分析

　　設(shè)定每顆LED 的出光光線為20 000， 8 m 遠(yuǎn)處20 m×32 m 區(qū)域的照度分布如圖6 所示。顯然， 圖6對(duì)應(yīng)于圖2-1 中O， P 和Q 點(diǎn)處的照度要求都達(dá)到了預(yù)期設(shè)計(jì)目的。為便進(jìn)一步分析， 在圖7 中勾勒出3 lx 以上點(diǎn)的區(qū)域。

　　在（-15 000， 10 000） 小區(qū)域內(nèi)， 即離燈的最遠(yuǎn)端為照明區(qū)域的最暗區(qū)， 照度在3 lx 以下。這其實(shí)并無(wú)影響， 因?yàn)閷?shí)際應(yīng)用中并非只有一盞燈工作。

　　對(duì)要求最苛刻的一種交錯(cuò)排列安裝路燈排列方式進(jìn)行分析， 選擇兩個(gè)路燈系統(tǒng)相鄰的各一邊結(jié)構(gòu)進(jìn)行路面照度模擬， 結(jié)果如圖8。

　　同樣勾勒出路面上照度＞3 lx 的區(qū)域， 如圖9，效果更加令人滿意。

圖6 路燈系統(tǒng)在路面區(qū)域的模擬照度分布

圖7 圖6中照度＞3 lx的區(qū)域

圖8 兩個(gè)路燈系統(tǒng)交錯(cuò)安裝的路面模擬照度分布

圖9 圖8中照度＞3 lx的區(qū)域。

　　5 總結(jié)與分析

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