用于照明的LED的特点及应用

　照明即是照明，是一种半导体固体发光器件。它是利用固体半导体芯片作为发光材料，在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射，直接发出红、黄、蓝、绿色的光，在此基础上，利用三基色原理，添加荧光粉，可以发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色等任意颜色的光。LED照明产品就是利用LED作为光源制造出来的照明器具。

　LED光源之所以适合用于局部照明，是由于ED模块在生产时就可以制作成各种发光角度和各种功率的产品，利用特定发光角的光源做局部照明可以使光源发出的光得到更有效的利用，和不便于控制发光角度的传统光源相比，可以用比较小的功率达到同等要求的照明效果，因而实现节能的目的。  

　路灯主要是为了照亮路面，因而属于局部照明。对路灯产品来讲，与车灯、手电筒等产品的光照要求不同，光束要求有一定的范围，市场现有的产品一般采用加装二次透镜来解决这个问题，不同特性的LED管配用不同曲光度的透镜，互换性不好。为解决这个问题，可以将光源室采用内置导光多角度平面合理组合的方法解决，这样做不但成本低，而且可适用于不同LED管（不同LED管，发射角不同，只要选择不同的导光面安装LED模块即可以改变出光的角度）。另外，其出光是一规则的长方形照射面。其照射面更宽，而且亮度增大，路面照射均匀。

　路灯在路面照射面的照度范围、形态和照度的均衡问题采用在不同的内置导光面安放不同功率的LED模块，使整个照度范围内地面的光强大至均衡。由于采用了以上光的导向思路，使得该产品具有更好的照明效果。

　具体的LED路灯配光和结构所采用的具体技术方案是：大功率I。ED路灯由带散热片的灯体、LED模块、透光罩、盖板、密封胶条组成；散热壳体一面上的一端设有一个光源室，在其光源室的凹口周边配装有钢化玻璃透光罩，在散热灯体的光源室内设有五个不同角度的模块安装面，在光源室的导光安装面上按不同的配置需要安装3～5个不同的LED模块单元并按形式安装。

　　上述的两种形式安装可以是两侧照明单元所采用的LED模块功率比中间照明的LED模块功率大。用多种功率组合的LED模块组成的LED路灯，利用其光的导向性可以有效地控制光线的分布范围，使LED模块发出的光成为一个长条状光带沿路面方向铺展。上图是灯头配光结构图，下图是路灯安装光源照射分布示意图。

 

　　合理地设计好光的导向是做好LED路灯的重要环节。为了有效地利用光线，应该发挥发光管照射方向便于调控的优势，使发光管发出的光形成一条光带铺在路面上，而不要在无效方向上散射。要做到这一点，结构上的办法是用多种功率LED模块组合，形式安装，　　分别兼顾不同的照射距离，分别用于照射附近路面、中距离路面和远距离路面，使LED输出光线均匀地覆盖在两盏灯之间的半距离路面，覆盖宽度基本上和路面宽度吻合，这样就可以用比较小的功率有效地照亮道路。这就需要很好的设计这几组LED模块的安装角，解决光的导向。实践证明，这样制作的LED路灯，96W左右的功率就能超过150W钠灯对路面的照明效果，以128W左右就能达到300W的照明效果，节能效果显著。

　　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、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。而带反射器并且具有合理光束输出角度的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。

　　在实际的道路照明灯具设计中，可采用在基本设定每一个LED投射方向的前提下，把每一个LED用球形万向节固定在灯具上，当灯具使用于不同的高度和照射宽度时，可通过调整球形万向节使每一个LED的照射方向都达到满意的结果。在确定每一个LED的功率和光束输出角度时，可根据E(lx)一I(cd)/D(m)z[光强(D和照度距离(D)平方反比定律]，分别计算出各LED在基本选定光束输出角度时应该具备的功率，并且可以通过调整各LED的功率以及LED驱动输出给每一个LED不同的功率来使每一个LED的光输出都达到预计值。这些调整手段都是采用LED光源的道路灯具所特有的，充分利用这些特点就能实现在满足道路路面的照度和照度均匀度的前提下降低照明功率密度，达到节能的目的。

　　道路照明与人们生产、生活密切相关，随着我国城市化进程的加快，绿色、高效、长寿命的LED路灯逐渐走人人们的视野。目前，LED照明技术日趋成熟，大功率LED光源功效已经达到801m／W，城市路灯照明节能改造成为可能。