大功率发光二极管LED路灯配光方案课件.pdfVIP

2009年12月 光源与照明 2009年第4期 ED) 大功率发光二极管(L 路灯配光方案 杨光中国科学技术大学国家同步辐射实验室(合肥230029) 摘要由于大功率发光二极管(LED)具有发光效率高、使用寿命长、光输出定向性好等特点．因此在道路照明应用中具有得 天独厚的优势。通过对大功率白光LED的光输出特性、一次配光和二次配光方式的探讨，按照城市道路照明标准的要求来研究大功 率LED路灯的配光方案，对不同的配光方案所具有的特性以及存在的问题，提出了建议。 关键词城市道路照明设计标准大功率LED光输fl{特性及配光大功率LED路灯配光方案 0前言 当前，以大功率LED为发光光源专门设计的大功 率LED路灯层出不穷，其发光效率高(80lm／W)、 000 使用寿命长(50h)、光输出定向性好、显色性 能优良(75—80)、可以选择色温以及绿色无污染等特 点，不仅比传统的以高压钠灯为光源的道路照明节能 30％以上，而且能够按照城市道路照明设计标准的要 求，方便灵活地设计出合乎满意要求的、路灯灯光输 出，具有很高的光利用效率，已发展成为极具竞争力 图1 不能满足道路照明要求的配光效果 的第四代优质道路照明光源。 为了满足对路面亮度和路面照度的要求，路灯的 1 LED路灯的配光方案 光强输出曲线沿着道路方向必须是“蝙蝠翼”型的， 在垂直于道路方向上满足均匀度的要求“1。路灯的光 (1)道路照明对路灯光输出的要求 输出配光应该像图2所示，为长方形的均匀光斑，使 较早时期的大功率LED路灯只是模仿以高压钠灯 得绝大部分的光都分布在路面上，尽可能地提高灯光 为主的道路照明灯具的形式，通过利用LED来替代常 的利用效率，减少不必要的浪费。 用的高压钠灯光源，结构非常简单。一般直接选用常 规的路灯外壳、结构件及光输出角度较大的功率LED 作为发光器件，采用在兼有反光器和散热器功能、背 面有散热鳍片的金属平面上将LED简单地等距离排 列，并通过LED阵列混联的方式来获得较大的灯功率 输出和较强的光输出。由于没有针对LED的出光特点 和道路照明标准来进行LED路灯的二次、j次配光设 计，因此就如图1所示的那样：路灯的光输出在路面 上形成一个圆形光斑，造成在道路方向上的照明角度 图2 能满足道路照明要求的配光效果 有限，圆形光斑之间由于没有光的平滑叠加过渡而形 成明显的暗区——斑马效应；在道路垂直方向上散落 (2)LED及LED路灯的配光方案 在道路边外丽没有被利用的光较多，无法满足道路照 路灯是一种极为重要的功能性照明设备，是为了 明对路灯光输出特性的要求。 保障夜间道路交通安全而设置的，其光输出特性必须 ·17· 万方数据 2009年12月 光源与照明 2009年第4期 要满足夜间汽车驾驶人员及行人的视觉分辨要求，因 的性能有了很大的提高。依据使用要求的不同，以单 此LED路灯的配光方案就是要在道路照明要求的基础