LED 路燈設計

概 論

LED路燈即半導體照明燈，以發光二極管作為光源，因其是一種固態冷光源，具有環保無污染、耗電少、光效高、壽命長等特點，做成的LED路燈。

路燈是城市照明的重要組成部分，傳統的路燈常采用高壓鈉燈，高壓鈉燈整體上光效低的缺點造成了能源的巨大浪費，因此，開發新型高效、節能、壽命長、顯色指數高、環保的路燈對城市照明節能具有十分重要的意義。
LED路燈與常規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、節能、環保、壽命長、響應速度快、顯色指數高等獨特優點，可廣泛應用于城市道路照明。

燈具的定義

凡能分配透出或轉變一個或多個光源發出的光線的一種器具，并包括支承 固定和保護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。

燈具的設計重點

燈具的設計重點，也就是燈具質量的衡量指標，主要包括以下幾個方面

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來得到最佳光學參數(配光曲線)。優點：用較低的成本及較短的開發同期來確定新款燈具Light Bar安裝面形狀及尺寸。一款好的路燈產品(截光燈具)，其光學設計必須滿足以下幾個要求：配光曲線呈蝠翼狀(滿足道路照明所需要的延展性)最大光強方向不能大于65°(照明無眩光)80 °方向上所發出的最大光強不能大于30cd/1000lm，90 °方向上所發出的最大光強不能大于10cd/1000lm燈具的結構設計必須滿足：

結構合理，滿足燈具的各種機械及電氣性能(結構強度﹑防護等級﹑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。燈具的設計應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

燈具的防觸電保護分類

燈具的防塵、防水等級

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

防護等級特征字母IP后面數字的意義

防護等級特征字母IP后面數字的意義

燈桿設計

燈桿的設計首先是要滿足其使用功能，即為保證有足夠的強度為燈具提供支撐，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系：D(燈桿間距)=3.5 – 4H(燈桿高度)。燈桿表面處理：內外熱浸鋅(δ=65 - 100μm)后外表面噴塑(δ=80 - 120μm)。

燈桿設計完成后必須根據安裝地的最大風速及自身負載進行強度計算。LED散熱設計的重要性

目標1：Higher Flux LED

提高LED的效率

提高電流 (功率)

更高的結溫 (Tj)

目標2：高性能 LED

光學性能

高可靠性

依賴于結溫 (Tj)

熱設計的關鍵要處理好結溫 Tj.