畢業(yè)論文LED在道路照明中的解決方案及應(yīng)用

1、1 引言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360度發(fā)光，光損失大的缺點(diǎn)造成了能源的巨大浪費(fèi)。當(dāng)前，全球的環(huán)境在日益惡化，各國(guó)都在發(fā)展清潔能源。而隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)，我國(guó)能源供需矛盾日漸突出，電力供應(yīng)開始存在著嚴(yán)重短缺的局面，節(jié)能是目前所急需解決的問(wèn)題。因此，開發(fā)新型高效、節(jié)能、壽命長(zhǎng)、顯色指數(shù)高、環(huán)保的led路燈對(duì)城市照明節(jié)能具有十分重要的意義。道路照明與人們生產(chǎn)生活密切相關(guān)，隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快，led路燈以定向發(fā)光、功率消耗低、驅(qū)動(dòng)特性好、響應(yīng)速度快、抗震能力高、使用壽命長(zhǎng)、綠色環(huán)保等優(yōu)勢(shì)逐漸走入人們的視野、成為目前世界上最具有替代傳統(tǒng)光源優(yōu)勢(shì)的新一代

2、節(jié)能光源，因此，led路燈將成為道路照明節(jié)能改造的最佳選擇。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(zhǎng)、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。外罩可用pc管制作，耐高溫達(dá)135度，耐低溫達(dá)-45度。 led路燈即半導(dǎo)體照明燈。它是一種基于半導(dǎo)體pn結(jié)形成的用微弱的電能就能發(fā)光的高效固態(tài)光源，在一定的正向偏置電壓和注入電流下，注入p區(qū)的空穴和注入n區(qū)的電子在擴(kuò)散至有源區(qū)后經(jīng)輻射復(fù)合而發(fā)出光子，將電能直接轉(zhuǎn)化為光能。它是一種固態(tài)冷光源，具有環(huán)保無(wú)污

3、染、耗電少、光效高、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，因此，led路燈將成為道路照明節(jié)能改造的最佳選擇。 圖1：led路燈2國(guó)家對(duì)led在路燈中應(yīng)用的支持國(guó)家為發(fā)揮科技支撐作用，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)較快發(fā)展，著力突破制約產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要關(guān)鍵技術(shù)，推動(dòng)節(jié)能減排，有效引導(dǎo)我國(guó)半導(dǎo)體照明應(yīng)用的健康快速發(fā)展，擴(kuò)大半導(dǎo)體照明市場(chǎng)規(guī)模，拉動(dòng)消費(fèi)需求，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新能力的提高，迅速提升我國(guó)半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)的整體競(jìng)爭(zhēng)力，在天津市、河北省石家莊市、河北省保定市、遼寧省大連市、黑龍江省哈爾濱市、上海市、江蘇省揚(yáng)州市、浙江省寧波市、浙江省杭州市、福建省廈門市、福建省福州市、江西省南昌市、山東省濰坊市、河南省鄭州市、湖北省武漢市、廣

4、東省深圳市、廣東省東莞市、四川省成都市、四川省綿陽(yáng)市、重慶市、陜西省西安市等21個(gè)城市開展半導(dǎo)體照明應(yīng)用工程（簡(jiǎn)稱“十城萬(wàn)盞”）試點(diǎn)工作。 圖2：led路燈道路安裝2.1led路燈的應(yīng)用案例： 廣東省從2009年起，開始大規(guī)模實(shí)施“千里十萬(wàn)”led路燈產(chǎn)業(yè)化示范推廣工程，建設(shè)總里程1500公里左右、規(guī)模約10萬(wàn)盞的led路燈示范推廣工程。揚(yáng)州計(jì)劃兩年投入3.3億元應(yīng)用5萬(wàn)盞led燈具升級(jí)城市道路照明。 廈門計(jì)劃兩年推廣3萬(wàn)盞led道路照明燈具。 圖3：深圳led路燈工程案例 4、成都計(jì)劃實(shí)施1.5萬(wàn)盞led路燈推廣項(xiàng)目。 圖4：led路燈東莞大朗工程5、山東省濰坊市于2006年開始實(shí)施led照

5、明示范工程，安裝led路燈已超過(guò)3萬(wàn)盞。今后，新建道路和公共場(chǎng)所一律安裝led燈，到2011年累計(jì)安裝led路燈10萬(wàn)盞。 6、石家莊將推廣使用8000盞led路燈。其他城市l(wèi)ed道路照明項(xiàng)目都已經(jīng)陸續(xù)啟動(dòng)。 7、美國(guó)洛杉磯計(jì)劃5年內(nèi)設(shè)置14萬(wàn)盞led路燈；紐約州，猶他州已經(jīng)啟動(dòng)led路燈的招標(biāo)；臺(tái)灣地區(qū)宣示三年內(nèi)更換128萬(wàn)盞led路燈。 圖5：大功率led路燈工程2.2led路燈應(yīng)用所帶來(lái)的效益在不改變道路亮度的前提下，用led路燈替換傳統(tǒng)的路燈能為國(guó)家、地方每年減少財(cái)經(jīng)支出、節(jié)約能源、減少有害氣體的排放；使用科技含量較高節(jié)能環(huán)保的綠色照明，有助于城市整體形象的提升；與傳統(tǒng)路燈相比，led

6、路燈顯色指數(shù)高，真實(shí)反映路況和環(huán)境狀況，大大提高道路照明的質(zhì)量；2.2.1經(jīng)濟(jì)效益： 表：路燈替換高壓鈉燈經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比表名稱250w替代對(duì)比led路燈400w替代對(duì)比led路燈燈類hps-250wspl-120whps-400wspl-180w燈泡功率（w）250120400180電源功率（w）802013025實(shí)際耗電功率（w）330140530205日耗電量（度/日）3.961.266.361.85年耗電量（度/年）1445.4459.92321.4897.9電費(fèi)（元/年）1329.77423.112135.69826.07維護(hù)（元/年）20002000燈泡（元/年）10002000總費(fèi)用

7、（元/年）1629.77423.112535.69826.07兩組數(shù)據(jù)分別節(jié)?。?206.66元/年，1309.62元/年（電費(fèi)0.92元/度） 2.2.2環(huán)境效益 中國(guó)大部分電能來(lái)自于火力發(fā)電站，如果用標(biāo)準(zhǔn)煤發(fā)電，需要燃燒0.374kg的標(biāo)準(zhǔn)煤才能得到1度電，并且產(chǎn)生0.011kg的與0.381kg的。分別用120w的led路燈替換250w的高壓鈉燈表2：led燈替換高壓鈉燈減少與的年排放量項(xiàng)目數(shù)值（120w/盞）數(shù)值（180w/盞）節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤(kg/年)368.577615.66減少的排放/年(kg/年)10.84118.108減少的排放/年(kg/年)375.476627.1833led

8、路燈相關(guān)標(biāo)準(zhǔn).中國(guó)大陸的led路燈標(biāo)準(zhǔn)目前中國(guó)大陸已經(jīng)建立起比較完善的燈具標(biāo)準(zhǔn)體系，可供led路燈參考使用的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有：gb7000.5-2005道路與街道照明燈具安全要求；bg7000.1-2007燈具第一部分：一般要求與試驗(yàn)；gb/t24827-2009道路照明燈具性能要求；gb17743-2007電氣照明和類似設(shè)備的無(wú)線電騷擾特性的限制和測(cè)量方法；gb17625.1-2003電磁兼容限制諧波電流發(fā)射限制（設(shè)備每相輸入電流16a）；gb17625.2-2007電磁兼容限制對(duì)每相額定電流16a且無(wú)條件接入的設(shè)備在公用低壓供電系統(tǒng)中產(chǎn)生的電壓變化、電壓波動(dòng)和閃爍限制；gb/t18595-200

9、1一般照明用設(shè)備電磁兼容抗擾要求。路面面積不同，燈桿高度不同，對(duì)路燈在空間光分布的要求也就有所不同，這就使得路燈的配光性能和配光測(cè)試顯得尤其重要。對(duì)于燈具的光度測(cè)量已有相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)gb/t9468-2008燈具分布光度測(cè)量的一般要求，該標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)先前標(biāo)準(zhǔn)gb/t9468-1988修改而成的。但是，對(duì)于燈具測(cè)量后得到的光分布結(jié)果如何進(jìn)行評(píng)價(jià)，目前還沒(méi)有對(duì)應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，致使對(duì)于燈具的好壞沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的評(píng)判尺度。3.2 臺(tái)灣地區(qū)的led路燈標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)灣地區(qū)于2006年10月修訂公布了cns10779道路照明標(biāo)準(zhǔn)，于2008年3月修訂公布了cns9118道路照明燈具標(biāo)準(zhǔn)，臺(tái)灣工業(yè)技術(shù)研究院于2008年8月

10、發(fā)布了發(fā)光二極管道路照明燈具標(biāo)準(zhǔn)（草案）。臺(tái)灣的led路燈標(biāo)準(zhǔn)草案已經(jīng)應(yīng)用于led道路照明示范，不僅用其驗(yàn)證led路燈產(chǎn)品的性能，同時(shí)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的修正提供重要的參考。led路燈標(biāo)準(zhǔn)草案的主要內(nèi)容包含適用范圍、測(cè)量條件、規(guī)格和試驗(yàn)方法。.適用范圍本規(guī)范適用于led路燈，具體包含電源供應(yīng)器、散熱裝置、光學(xué)設(shè)計(jì)及相關(guān)機(jī)械結(jié)構(gòu)。.測(cè)量條件測(cè)量條件包含溫度（252）、濕度（相對(duì)濕度為6020%）、穩(wěn)定狀態(tài)（點(diǎn)亮60分鐘后測(cè)試）、試驗(yàn)用電源（變動(dòng)范圍為0.5%）及光強(qiáng)度測(cè)量注意事項(xiàng)。.規(guī)格主要內(nèi)容包含絕緣電阻、絕緣耐壓試驗(yàn)、枯化點(diǎn)燈、基本特性、電壓變動(dòng)率、溫度循環(huán)、開關(guān)試驗(yàn)、耐久性試驗(yàn)、耐濕開關(guān)、突波保護(hù)、電

11、磁、防塵防水、風(fēng)洞試驗(yàn)和振動(dòng)試驗(yàn)。在基本特性款項(xiàng)中要求：“l(fā)ed路燈的功率因子須在0.9以上，且其功率因子測(cè)試值須在標(biāo)示值95%以上，總電路功率需在廠商標(biāo)示值110%以內(nèi)，輸入電流諧波失真不得超過(guò)表3的規(guī)定值，且電流總諧波失真不得大于33%”。表3：諧波容許值諧波次數(shù)（n）容許諧波最大值（以輸入電流基波的百分比表示）22330y51077953備注：y為功率因子在配光特性款向中要求：“l(fā)ed燈具光度分布必須符合表4的要求（光度角度示意圖見圖6），led路燈的初始發(fā)光效率不得低于表5的規(guī)定”。圖6：光度角度示意圖表4 燈具光度特性單位：光度（cd）/燈具光通量（klm）燈具型試鉛直角90鉛直角8

12、0鉛直角70鉛直角65鉛直角60水平角90水平角90水平角6590水平角6090水平角6590二方向（型）遮隔型10以下30以下180以上半遮隔a型30以下120以下90以上半遮隔b型60以下150以下待添加的隱藏文字內(nèi)容3150以上無(wú)遮隔型100以下150以上全周（型）遮隔型10以下30以下半遮隔a型60以下150以下無(wú)遮隔型表5 燈具之初始發(fā)光效率等級(jí)發(fā)光效率（lm/w）175260350led路燈主要應(yīng)用到城市快速路、主干路、次干路、支路、工廠、學(xué)校、園林、各種住宅小區(qū)、庭院等道路照明。4與傳遞光源相比led路燈的優(yōu)勢(shì)與以高壓鈉燈為代表的傳統(tǒng)路燈比較，led路燈具有很多顯在和潛在的優(yōu)勢(shì)。

13、4.1光效高，能耗低目前大功率白光led的光效已超過(guò)100lm/w，科銳（cree）、歐司朗（osram）光電半導(dǎo)體等公司的大功率白光led的實(shí)驗(yàn)室水平早在2009年年初就達(dá)160lm/w。根據(jù)美國(guó)能源部（doe）預(yù)測(cè)，到2020年前后，大功率led商業(yè)產(chǎn)品的光效可以達(dá)到165lm/w，實(shí)驗(yàn)室樣品光效可以達(dá)到230lm/w。到2020年之后，led光效基本不再會(huì)有大的提高，將進(jìn)入一個(gè)遲緩期。在道路照明方面，高壓鈉燈因?yàn)槠涔庑Э蛇_(dá)到120lm/w而占主導(dǎo)地位。但是，隨著led光效的不斷提高，高壓鈉燈路燈的壟斷地位岌岌可危。目前在次干道上使用的150w以下的led路燈，已體現(xiàn)出明顯的節(jié)能優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)

14、路燈光源一般向整個(gè)空間發(fā)光，但需要路燈照亮的只是行車和行人的路面，因此在路燈燈具設(shè)計(jì)時(shí)，為了盡可能地使燈光均勻并集中地投射到路面上，需要使用曲面反射器來(lái)收集光線，使其向所需要的方向照射。在光線傳播過(guò)程中，由于光源的阻擋和反射面的吸收而損失，致使路燈的出光效率僅為65%70%。反觀led路燈，因其具有良好的方向性，在采用二次光學(xué)透鏡時(shí)，燈具效率可達(dá)80%左右。如果再進(jìn)行三次光學(xué)設(shè)計(jì)，燈具的出光效率可達(dá)85%90%。表列示了某一400w的高壓鈉燈與一盞250w的led路燈燈具效率及路面利用率等參數(shù)比較。表 400w高壓鈉燈與250w的led路燈參數(shù)比較路燈類型額定功率（w）光源光效（lm/w）燈具

15、效率（%）路面利用率（%）實(shí)用光通量（lm）高壓鈉燈400125705519.000led25090809016.000事實(shí)證明，用配光科學(xué)合理的100w的led路燈替代次干道上使用的250w的高壓鈉燈路燈，不僅能達(dá)到道路照明標(biāo)準(zhǔn)要求的平均照度，而且均勻度也得到大幅提高。而高壓鈉燈路燈的平均照度局部區(qū)域可能較高，但均勻度卻很差。由此可見，led路燈具有相當(dāng)大的節(jié)能空間。高強(qiáng)度放電（hid）燈路燈，一般只能在小范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)光，而led路燈可以實(shí)現(xiàn)從0%100%范圍內(nèi)的調(diào)光控制，可以根據(jù)環(huán)境光照和交通狀況靈活調(diào)節(jié)光輸出，在保證照明需求的情況下降低不必要的能耗。由此可見，對(duì)于占總照明用電量約為15%

16、20%的道路照明來(lái)說(shuō)，大規(guī)模地推行l(wèi)ed路燈，對(duì)于節(jié)能降碳具有重要意義。.使用壽命長(zhǎng)路燈的壽命直接影響整個(gè)道路照明的維護(hù)成本。目前高壓鈉燈的壽命一般為2萬(wàn)小時(shí)左右，道路照明用高壓鈉燈的使用壽命僅約5000小時(shí)，而大功率led的壽命一般達(dá)57萬(wàn)小時(shí)。高壓鈉燈和led的平均壽命定義是不同的。高壓鈉燈的平均壽命定義為“將一批受試光源樣品點(diǎn)燃至50%數(shù)量損壞時(shí)的時(shí)間”，而led的平均壽命則是指“將一批受試樣品點(diǎn)燃至50%數(shù)量的光衰至70%的時(shí)間”。若按高壓鈉燈的壽命定義來(lái)衡量led，壽命為5萬(wàn)小時(shí)的led則可達(dá)10萬(wàn)小時(shí)；若按led的壽命定義來(lái)衡量高壓鈉燈，壽命為2萬(wàn)小時(shí)的高壓鈉燈僅約1萬(wàn)小時(shí)。當(dāng)然，

17、led的壽命并不是led路燈的壽命。led路燈的壽命是由led光源壽命和驅(qū)動(dòng)電路的壽命共同決定的，而led及其驅(qū)動(dòng)電路的壽命取決于燈具的散熱能力、電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其電子元器件的選擇等多種因素。從目前的技術(shù)水平看，led路燈的壽命可以超過(guò)高壓鈉燈路燈。.低光衰光衰小，一年的光衰不到3%，使用10年仍達(dá)到道路使用照度要求，而高壓鈉燈光衰大，一年左右已經(jīng)下降30%以上，因此，led路燈在使用功率的設(shè)計(jì)上可以比高壓鈉燈低。 .顯色性好白光led的光色比高壓鈉燈好。在中間視覺(jué)水平下，人眼在高色溫環(huán)境里比低色溫環(huán)境更容易辨別事物。雖然在傳統(tǒng)光源中高壓鈉燈的光效最高，但其顯色性最差，顯色指數(shù)ra僅約20。如此

18、差的顯色性只能幫助人們察覺(jué)道路狀況，并不能幫助行人清晰辨別。而led的顯色指數(shù)可達(dá)80左右，基本上接近自然光，對(duì)顏色的呈現(xiàn)更為真實(shí)，更能夠反映出物體本身的顏色。led的高顯色性無(wú)疑有助于司機(jī)和行人識(shí)別目標(biāo)，在同樣的路面亮度下提供更好的通行條件。4.5快速啟動(dòng)白熾燈一點(diǎn)即亮，但實(shí)際上的啟動(dòng)時(shí)間約0.10.2秒。高壓鈉燈和金鹵燈等氣體放電燈從啟動(dòng)到穩(wěn)定光輸出需要幾十秒乃至十分的時(shí)間，在關(guān)閉后需等待36分鐘冷卻后方可啟動(dòng)。而led的啟動(dòng)時(shí)間僅為幾十鈉秒（ns），也不存在重新啟動(dòng)的等待時(shí)間，led燈具可以正常工作在連續(xù)開/關(guān)狀態(tài)。4.6便于光學(xué)設(shè)計(jì)led體積小，可以在半平面上定向發(fā)光，在燈具設(shè)計(jì)時(shí)可以

19、將其近似視為是點(diǎn)光源，非常適合于采用透鏡或反射器來(lái)進(jìn)行光學(xué)設(shè)計(jì)，獲得比較理想的配光，實(shí)現(xiàn)較高的燈具效率。.完美的調(diào)光功能led 能實(shí)現(xiàn)較完美的調(diào)光功能。由于led 的工作范圍較大，其光輸出和工作電流成正比，因此可以減小電流的方法來(lái)調(diào)光。另外，由于led 進(jìn)行頻繁開關(guān)對(duì)其沒(méi)有太大的損傷，led 的調(diào)光還可以采用脈沖寬度調(diào)節(jié)的方法來(lái)得到，通過(guò)調(diào)節(jié)電壓的占空比和工作頻率，能夠有效調(diào)節(jié)led 的發(fā)光強(qiáng)度。.光通量損失小，光利用率高在燈具的光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)，led 光源的光通量損失最小。與傳統(tǒng)光源不同，led 是半空間發(fā)光的光源。高壓鈉燈或金屬鹵化物燈是全空間發(fā)光的光源，需要將一個(gè)半空間的出射光線改變180方

20、向投向另一半空間內(nèi)。當(dāng)我們依賴反射器來(lái)完成時(shí)，反射器對(duì)光線的吸收和光源自身的擋光是不可避免的。而使用led 作為光源，不會(huì)存在這方面的損失，光線的利用率比傳統(tǒng)光源高。.造型可塑性強(qiáng)，結(jié)構(gòu)牢固led路燈燈具的造型可塑性強(qiáng)，可以通過(guò)造型設(shè)計(jì)來(lái)體現(xiàn)裝飾性和地方人文特色，增添美感和城市意象的附加價(jià)值。led是一種固態(tài)光源，不含玻璃和燈絲等易損壞部件。led燈具通過(guò)合理設(shè)計(jì)，在結(jié)構(gòu)上可以做得非常牢固。.抗震性能好，低工作電壓led 的基本結(jié)構(gòu)是一塊電致發(fā)光的半導(dǎo)體材料，放置在一個(gè)有引線的架子上，然后四周用環(huán)氧樹脂密封，起到保護(hù)內(nèi)部芯線的作用，所以led 的抗震性能好。led是低壓器件，驅(qū)動(dòng)單顆led的電

21、壓為安全電壓，系列產(chǎn)品單顆led功率都為1瓦，所以它是一個(gè)比使用高壓電源更安全的電源，特別適用于公共場(chǎng)所.低碳環(huán)保，尤其適合采用太陽(yáng)能光伏技術(shù)高壓鈉燈等氣體放電燈含有汞等有害物質(zhì)，光源廢棄后會(huì)對(duì)環(huán)境和水源造成長(zhǎng)期嚴(yán)重污染。led芯片及其封裝可以滿足歐盟rohs指令要求，不含汞和鉛等有害物質(zhì)。led廢棄后可以回收利用，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。led直流驅(qū)動(dòng)之特點(diǎn)，尤其適合采用太陽(yáng)能光伏技術(shù)和風(fēng)光互補(bǔ)技術(shù)應(yīng)用于道路照明，從而實(shí)現(xiàn)真正意義上的節(jié)能環(huán)保照明。.具有潛在總成本優(yōu)勢(shì)目前l(fā)ed路燈燈具單價(jià)比高壓鈉燈路燈高4倍以上。一盞250w的led路燈功效相當(dāng)于400w的高壓鈉燈路燈，但前者價(jià)格為600080

22、00元，后者僅為1500元。但是，led路燈的高光效和長(zhǎng)壽命特點(diǎn)只要能夠充分發(fā)揮，可以依靠節(jié)約的電費(fèi)和維護(hù)費(fèi)用收回初始成本的差價(jià)。隨著led路燈技術(shù)的逐漸成熟和初始成本的不斷降低，其在總成本上的潛在優(yōu)勢(shì)用不了多長(zhǎng)的時(shí)間就會(huì)顯現(xiàn)出來(lái)。led路燈目前存在的問(wèn)題雖然led路燈與傳統(tǒng)路燈比較具有一些優(yōu)勢(shì)，但由于led路燈的發(fā)展時(shí)間很短，目前仍處于試驗(yàn)和探索階段，有一些led路燈在示范應(yīng)用中出現(xiàn)了諸多問(wèn)題，并沒(méi)有達(dá)到人們預(yù)期的效果。目前l(fā)ed路燈存在的不同程度的問(wèn)題表現(xiàn)為：實(shí)際發(fā)光效率低于高壓鈉燈路燈，在照明效果上路面亮度偏低，均勻性差，“斑馬效應(yīng)”比較明顯，只能滿足照明級(jí)別比較低的道路，例如燈桿在8米

23、以下的次干道；色溫過(guò)高，刺眼，無(wú)舒適感；散熱性能差，溫升過(guò)高，致使光衰比較嚴(yán)重，可靠性變差；驅(qū)動(dòng)電源性能差，故障層出不窮，從led路燈早期失效的情況下，有95%以上的故障都是由驅(qū)動(dòng)電路損壞所致；成本太高，一次性投入太大，成為推廣應(yīng)用的一大瓶頸；由于尚無(wú)統(tǒng)一的led路燈技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，不同廠家的產(chǎn)品通用性極差，維護(hù)十分困難。出現(xiàn)上述這些問(wèn)題的原因很多，既有技術(shù)層面上的因素，也有思維定勢(shì)等方面的影響。事實(shí)上，led路燈是一個(gè)系統(tǒng)工程。由于led光源與高壓鈉燈本質(zhì)不同，在設(shè)計(jì)方法上led路燈與傳統(tǒng)路燈是截然不同的。設(shè)計(jì)人員除了燈具的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)外，還需要對(duì)led的性能有一個(gè)全面而深入的了解。有些路燈生產(chǎn)廠家在

24、還不甚了解led道路照明制作要求和特點(diǎn)的情況下，沿用傳統(tǒng)路燈設(shè)計(jì)思路來(lái)設(shè)計(jì)led路燈，在造型上仍采用常規(guī)“蛇頭”外形，套用氣體放電燈的概念，認(rèn)為只要將一定功率的led排放在燈座中就可以滿足路面照明要求。按照這樣的思路設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的led路燈，不可能做到實(shí)用化。led路燈需要破解的技術(shù)難點(diǎn)夜晚來(lái)臨時(shí)，你駕車行駛在馬路上，路燈忠實(shí)地陪伴你，使你安全地回家。路燈帶給你的視覺(jué)舒適感受首先來(lái)源于路面的亮度比較均勻，然后馬路兩邊的人或物也能看見，使你能了解可能會(huì)突發(fā)的情況。路燈的照明達(dá)到了上述的要求時(shí)，它的配光一定是合理的。因此，如果你使用led 路燈時(shí)，雖然它擁用較好光色、壽命長(zhǎng)、調(diào)光功能等優(yōu)點(diǎn)，它的配光

25、水平仍然是致關(guān)重要的。目前，led 路燈剛剛起步，需要不斷地完善，無(wú)論是路燈的光學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，散熱技術(shù)，還是驅(qū)動(dòng)電源設(shè)計(jì)，都還在不斷改進(jìn)中。led路燈要想大規(guī)模地應(yīng)用，成為道路照明的主流光源，還面臨一些需要解決的難點(diǎn)。歸納起來(lái)，主要難點(diǎn)有三個(gè)，即光學(xué)設(shè)計(jì)、散熱問(wèn)題及驅(qū)動(dòng)電源設(shè)計(jì)。.光學(xué)設(shè)計(jì)便于光學(xué)設(shè)計(jì)本來(lái)是led路燈的一大優(yōu)勢(shì)，但同時(shí)又是一大難點(diǎn)。從led路燈配光角度來(lái)說(shuō)，其光輸出特性只有滿足表2所示的cjj45-2006道路照明標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求才具有實(shí)用價(jià)值。表：cjj45-2006規(guī)定的道路照明要求等級(jí)道路類型路面亮度路面照度閥值增量(%)環(huán)境比srmin平均亮度（）總均勻度（）縱向均勻度（）平

26、均照度（）均勻度（）i快速路主干道1.5/2.00.40.720/300.4100.5次干道1.75/1.00.40.510/150.35100.5支路0.5/0.750.48/100.315注：新cie115規(guī)定sr對(duì)于小路也為0.5led 路燈和使用傳統(tǒng)光源路燈的光學(xué)設(shè)計(jì)方式是不同的。傳統(tǒng)光源路燈是通過(guò)使用反射器將一個(gè)光源的光通量平均分配到受照路面上。而led 路燈的光源由非常多個(gè)led 組成，通過(guò)設(shè)計(jì)每個(gè)led 的投射方向，使受照路面獲得均勻的照度。kb8w2u|%照明工程師社區(qū)+s z&%m(nt#_led路燈配光包括一次配光（采用封裝透鏡）、二次配光和三次配光。當(dāng)通過(guò)二次配光可以滿足

27、路面亮度、照度及其均勻度要求時(shí)，則無(wú)需再進(jìn)行三次光學(xué)設(shè)計(jì)。要滿足道路照明的要求，led路燈的配光必須經(jīng)過(guò)多次反復(fù)設(shè)計(jì)才能實(shí)現(xiàn)。目前人們研究出很多l(xiāng)ed路燈配光方案，例如led一次配光（即透鏡封裝）加燈具的二次配光、led的二次配光（利用二次透鏡）加燈具的三次配光及反射器配光等，但是，無(wú)論哪一種配光方案，還不能做到科學(xué)合理，不同程度地存在整體光學(xué)效率低、存在較大眩光和路面亮度、照度均勻性差等問(wèn)題。目前，led 路燈在次干路和支路上的應(yīng)用前景非常好。次干路是城市中與主干路結(jié)合組成路網(wǎng)，起集散交通作用的道路。次干路的照度要求達(dá)到15lx，照度均勻度0.4，平均亮度要求達(dá)到1.0cd/m2，亮度總均勻

28、度0.4，亮度縱向均勻度0.5，閾值增量10。達(dá)到節(jié)能水平的led 路燈，在照明質(zhì)量達(dá)到以上要求的同時(shí)照明功率密度應(yīng)小于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，當(dāng)車道數(shù)4 條時(shí)，照明功率密度0.70，車道數(shù)4 條時(shí)，照明功率密度0.85。為滿足上述要求，led 路燈的配光形狀應(yīng)有嚴(yán)格的要求。在馬路的縱向，光束應(yīng)投射到較遠(yuǎn)的地方，使得燈具的間距增大。在路燈的下方，光強(qiáng)應(yīng)是最小的，隨著仰角 增大，光強(qiáng)i增大。當(dāng)i和 滿足一定的函數(shù)關(guān)系時(shí)，路面能得到均勻的照度。此函數(shù)關(guān)系如下圖7：照明工程師社區(qū)j,z$n v5fp照明工程師社區(qū)a0k3c4f_ i4t 圖7當(dāng)然，由于光學(xué)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，配光形狀難以完全符合此函數(shù)關(guān)系，可以減

29、小 角的投射范圍，減少燈間距來(lái)得到均勻的照度。在馬路縱向，最大光強(qiáng)度的投射方向與馬路縱線應(yīng)成一定的角度c，角度c 的大小決定于馬路的寬度，見圖8。在垂直于馬路的方向上，路燈的配光曲線形狀也可以按這個(gè)函數(shù)關(guān)系設(shè)計(jì)， 角的范圍決定于馬路的寬度(c=90)和人行道的位置(c=270)，見圖9。照明工程師社區(qū)esy!n | ei x圖8圖9目前，在許多工廠設(shè)計(jì)的led 路燈中也不乏有配光姣好的例子。比如圖10 是一款120wled 路燈的配光曲線。它的最大光強(qiáng)通過(guò)c 角15， 角57.5。c=0、180、15的配光曲線的形狀接近于公式1 的函數(shù)關(guān)系式。此燈具用在四車道的次干路上，雙側(cè)對(duì)稱布置，當(dāng)燈桿高

30、度為8 米，燈具間距30 米時(shí)，照明質(zhì)量符合國(guó)家關(guān)于道路照明標(biāo)準(zhǔn)的要求，結(jié)果如表7。其照明功率密度(lpd)是0.70，也達(dá)到了對(duì)高壓鈉燈路燈的照明功率密度要求。圖10i!cyh%z 表7：國(guó)家關(guān)于道路照明標(biāo)準(zhǔn)的要求路面平均亮度亮度總均勻度0.47路面的縱向亮度均勻度0.54路面平均照度15.4lx路面照都均勻度0.49閥值增量8.9%前面提到過(guò)led 光源的半空間發(fā)光的特點(diǎn)，led 光源在燈具內(nèi)使用，光源光通量的損失比高壓鈉燈或金屬鹵化物燈少。就目前來(lái)講，led 光源的光效達(dá)不到高壓鈉燈或金屬鹵化物燈的水平，即相同功率的光源，光通量沒(méi)有高強(qiáng)度氣體放電燈高。但是，由于led 光源的半空間發(fā)光的

31、特點(diǎn)，使得led 燈具的光通量輸出可以接近于高強(qiáng)度氣體放電燈燈具水平。當(dāng)路燈將光線照射到路面上，光線的投射方向只存在半個(gè)空間。高強(qiáng)度氣體放電燈的發(fā)光空間占據(jù)了整個(gè)空間，見圖5(a)。如果沒(méi)有燈具，光源的上半空間光線全部浪費(fèi)。使用燈具，反射器可以將上半空間的光線反射到下半空間內(nèi)，但反射器對(duì)光線的吸收作用，以及光線反射時(shí)受到光源自身的遮擋轉(zhuǎn)換成熱能，或反射器對(duì)光線二次反射的再吸收，光源的一部分光線損失了。照明工程師社區(qū)-ovd giha燈具效率是反映光源光線損失程度的參數(shù)。從小功率高壓鈉燈路燈(70w150w)光度性能狀況來(lái)看，燈具效率一般處于6575%的水平。以100w 高壓鈉燈為例，也就是說(shuō)即

32、使光源的光通量達(dá)到8000lm，路燈的光通輸出有5200lm6000lm。led光源在這方面是具有優(yōu)勢(shì)的，led 的發(fā)光只存在于半個(gè)空間，見圖5(b)，在不用燈具的情況下，也能將光線100%投射到路面。對(duì)燈具需要設(shè)計(jì)的是在較小的角度范圍內(nèi)改變光線的投射方向，在這個(gè)過(guò)程中，光的損失是微小的。目前，led 路燈的光效達(dá)到了4050lm/w，以100wled 路燈為例，燈具光通量輸出可以達(dá)到40005000lm。目前，led 路燈才剛剛起步，相信不斷地加強(qiáng)設(shè)計(jì)力量，路燈的配光會(huì)更加優(yōu)化，最后達(dá)到完美。（a）氣體放電燈 （b）led光源圖11f3y snl-w目前，led 路燈還不能用于主干路。主干路

33、是連接城市各主要分區(qū)的干路，采取機(jī)動(dòng)車與非機(jī)動(dòng)車分隔形式。機(jī)動(dòng)車在主干路上的行駛速度比次干路快，照明水平比次干路高。主干路的照度要求達(dá)到30lx，照度均勻度0.4，平均亮度要求達(dá)到2.0cd/m2，亮度總均勻度0.4，亮度縱向均勻度0.7，閾值增量10。達(dá)到節(jié)能水平的路燈，應(yīng)在照明質(zhì)量應(yīng)達(dá)到以上要求的同時(shí)照明功率密度應(yīng)小于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，當(dāng)車道數(shù)6 條時(shí)，照明功率密度1.05，車道數(shù)6 條時(shí)，照明功率密度1.25。主干路上大多使用250w 或400w 高壓鈉燈路燈，250w或400w 高壓鈉燈的光源光通量達(dá)到28000lm(250w)和48000lm(400w)。這種大功率路燈的燈具效率一般在

34、7585%之間，因此，燈具的光通量輸出最低也有21000lm。以一盞250w高壓鈉燈路燈為例，燈具效率83.5%，配光曲線如圖12 所示，其最大光強(qiáng)通過(guò)c 角10，角70.0。c=0、180、10的配光曲線的形狀良好。這款路燈可使用在四至六車道的主干路，路面照明質(zhì)量結(jié)果如表8。目前，光通量小是led 路燈不能應(yīng)用在主干路上的主要原因。不同光通量檔次的燈具應(yīng)使用在不同級(jí)別的道路，否則，達(dá)不到節(jié)能的效果。表8照明工程師社區(qū)(r0tv5wun車道數(shù)：四車道安裝高度：16米，燈間距：36米車道數(shù)：六車道安裝高度：15米，燈間距：30米路面平均亮度路面平均亮度亮度總均勻度0.67亮度總均勻度0.69路面

35、的縱向亮度均勻度0.86路面的縱向亮度均勻度0.87路面平均照度34.0lx路面平均照度31.5lx路面照都均勻度0.71路面照都均勻度0.84閥值增量9.9%閥值增量9.7%照明功率密度照明功率密度圖126.2散熱問(wèn)題led路燈的散熱能力直接影響led的實(shí)際發(fā)光效率及其壽命。led為電致發(fā)光器件，在其工作過(guò)程中只有15%25%的電能轉(zhuǎn)換成光能，其余的電能幾乎都轉(zhuǎn)換成熱能，使led的溫度升高，導(dǎo)致光效急劇下降。如果led結(jié)溫超過(guò)最高允許溫度（一般為125），led將會(huì)因過(guò)熱而損壞。因此在led燈具設(shè)計(jì)中，最重要的一項(xiàng)工作便是散熱設(shè)計(jì)。led燈具的散熱系統(tǒng)包括led模組的散熱和燈具結(jié)構(gòu)（如外殼）

36、上的散熱片散熱，其中后者是目前常見的散熱方式，由于led路燈的工作環(huán)境比較惡劣，易積聚塵沙和飛蟲，散熱器表面易被腐蝕氧化，這就會(huì)影響燈具內(nèi)led及電器的散熱，導(dǎo)致led路燈使用壽命的縮短。led路燈散熱技術(shù)，一般使用多為導(dǎo)熱板方式，是一片5mm厚的銅板，實(shí)際上算是均溫板，把熱源均溫掉；也有加裝散熱片來(lái)散熱，但是重量太大。重量在路燈系統(tǒng)上十分重要，因?yàn)槁窡舾哂?米，若太重危險(xiǎn)性就增加，尤其遇到臺(tái)風(fēng)、地震都可能產(chǎn)生意外.國(guó)內(nèi)有廠家采用全球首創(chuàng)的針狀散熱技術(shù)，針狀散熱器的散熱效率要比傳統(tǒng)片狀散熱器有很大幅度提高，能使led結(jié)溫比普通散熱器低15以上，并且防水性能比普通鋁型材散熱器要好，同時(shí)在重量和體

37、積上也有所改進(jìn)。 led路燈的散熱方式主要有：自然對(duì)流散熱、加裝風(fēng)扇強(qiáng)制散熱、熱管和回路熱管散熱等。加裝風(fēng)扇強(qiáng)制散熱方式系統(tǒng)復(fù)雜、可靠性低，熱管和回路熱管散熱方式成本高。而路燈具有戶外夜間使用、散熱面位于側(cè)上面以及體型受限制較小等有利于空氣自然對(duì)流散熱的優(yōu)點(diǎn)，所以led路燈建議盡可能選擇自然對(duì)流散熱方式。 led路燈散熱設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題有：散熱翅片面積隨意設(shè)定，散熱翅片布置方式不合理，燈具散熱翅片的布置沒(méi)有考慮到燈具的使用方式，影響到翅片效果的發(fā)揮，強(qiáng)調(diào)熱傳導(dǎo)環(huán)節(jié)、忽視對(duì)流散熱環(huán)節(jié)，盡管眾多的廠家考慮了各種各樣的措施：熱管、回路熱管、加導(dǎo)熱硅脂等等，卻沒(méi)有認(rèn)識(shí)到熱量最終還是要依靠燈具的外表面積

38、散走，.忽視傳熱的均衡性，如果翅片的溫度分布嚴(yán)重不均勻，將會(huì)導(dǎo)致其中一部分的翅片沒(méi)有發(fā)揮作用或作用很有限。 .空氣對(duì)流散熱式大功率led路燈燈具空氣對(duì)流散熱式大功率led路燈燈具。其目的是解決大功率led燈具散熱問(wèn)題，提出一種空氣對(duì)流散熱式大功率led路燈燈具，它包括有燈頭組件、燈具散熱體組件和燈尾組件，燈具散熱體組件為弧弦柱形殼體，兩端開口，其弧柱面兩側(cè)面為立面，立面也開有陣列通孔，在弧弦柱形殼體內(nèi)腔設(shè)有410條軸向排列的并與弧柱面和弦柱面固接立筋導(dǎo)熱板，立筋導(dǎo)熱板和弧弦柱形殼體兩側(cè)的兩個(gè)立面也都開有陣列通孔，立筋導(dǎo)熱板和弧弦柱形殼體兩側(cè)的兩個(gè)立面在燈具散熱體組件內(nèi)形成511條熱空氣流動(dòng)的散

39、熱通道。本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)是散熱體內(nèi)腔有多條熱空氣流動(dòng)的散熱通道，立筋導(dǎo)熱板也都充當(dāng)散熱面，熱交換面增加，熱排放效率高。 .鋁質(zhì)散熱器及產(chǎn)品外形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)外觀設(shè)計(jì)新穎、結(jié)構(gòu)巧妙、充滿現(xiàn)代氣息，符合時(shí)代潮流，在散熱方面我們創(chuàng)造性的采取了空氣對(duì)流型腔式鋁質(zhì)散熱器設(shè)計(jì)方案，散熱器上下兩層散熱面，中間由八條立筋相連接，前后通透，同時(shí)左右兩側(cè)有空氣對(duì)流孔，加強(qiáng)了型腔內(nèi)部的空氣流通，有利于熱量的排出，從而有效的提高了led光源的熱傳導(dǎo)效率。以上獨(dú)特的散熱設(shè)計(jì)方案確保了大功率led光源在45以下的安全工作溫度。 金屬螺栓式大功率led光源的設(shè)計(jì)自主研發(fā)設(shè)計(jì)了金屬螺栓式大功率led光源。為提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性我們采用了

40、高品質(zhì)的美國(guó)原裝進(jìn)口的led發(fā)光芯片，將led發(fā)光芯片直接封裝在金屬螺栓的螺帽頂部，產(chǎn)品組裝時(shí)將led金屬螺栓直接旋緊在鋁質(zhì)散熱器上，從而有效的將led與散熱器緊密的融為一體，改變了傳統(tǒng)大功率led光源借助導(dǎo)熱硅膠進(jìn)行導(dǎo)熱的現(xiàn)狀，極大的提高了led與鋁質(zhì)散熱器之間的熱傳導(dǎo)效率，有效的保證了led光源的使用壽命大于6萬(wàn)小時(shí)。同時(shí)采用臺(tái)灣優(yōu)質(zhì)熒光粉，使單顆led亮度達(dá)到80流明以上；并且有多種色溫可選擇，能滿足不同場(chǎng)合對(duì)不同色溫的需求。 為了解決led路燈的散熱問(wèn)題，可以在燈具上配置微型風(fēng)扇進(jìn)行主動(dòng)式強(qiáng)制性散熱，但散熱風(fēng)扇在戶外惡劣環(huán)境中的使用壽命難以滿足要求。led路燈的重量主要由散熱裝置的重量

41、所決定。隨著led路燈功率的增大，散熱器尺寸和重量也需要相應(yīng)增加。欲減輕大功率led路燈散熱裝置的重量，就需要對(duì)散熱方式、散熱結(jié)構(gòu)和材料等多方面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。led路燈燈具要求具有良好的防塵防水（ip）防護(hù)等級(jí)（如ip45及其以上），但良好的ip防護(hù)又往往會(huì)妨礙led的散熱。如何解決這一矛盾是led路燈設(shè)計(jì)時(shí)不可忽視的一個(gè)重要方向。.驅(qū)動(dòng)電源設(shè)計(jì)目前的led路燈幾乎全部采用工頻市電電源供電。led路燈驅(qū)動(dòng)電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一般均為離線式開關(guān)電源（smps）。從近幾年led路燈示范應(yīng)用的情況看，故障幾乎全部集中發(fā)生在驅(qū)動(dòng)電源上。由于led路燈的工作環(huán)境十分惡劣，因此在驅(qū)動(dòng)電源設(shè)計(jì)上，對(duì)電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選

42、擇、電子元器件的選擇以及電路的保護(hù)、散熱與防水性能等各個(gè)環(huán)節(jié)，都十分苛求。根據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)水平，目前常規(guī)離線式開關(guān)電源的平均壽命通常在3萬(wàn)小時(shí)以下，led驅(qū)動(dòng)電路的壽命決定led路燈燈具的壽命。對(duì)led驅(qū)動(dòng)電源壽命具有決定性影響的是電解電容器，其次才是功率半導(dǎo)體器件。因此，對(duì)電解電容的選擇是極為重要的。在led路燈驅(qū)動(dòng)電源設(shè)計(jì)方面，不僅要格外重視其可靠性，同時(shí)還必須滿足輸入ac電流諧波含量、線路功率因數(shù)、電磁干擾（emi）、防雷擊和防水及能效等方面的性能要求與安全要求。探求低成本、高可靠與高性能解決方案，是led路燈驅(qū)動(dòng)電源設(shè)計(jì)的一個(gè)難點(diǎn)。集成式大功率led路燈技術(shù)原理.集成式大功率led路燈技

43、術(shù)原理圖集成式大功率led路燈高效散熱組件高效均溫板散熱技術(shù)回路式熱管散熱技術(shù)鋁合金鰭片式散熱器熱管表面納米處理鋁合金鰭片表面納米處理集成式led光源高取光、低熱阻的集成封裝技術(shù)先進(jìn)的蝙蝠翼光學(xué)配光技術(shù)表面處理表面處理表面處理表面處理7.2集成式大功率led路燈光源封裝簡(jiǎn)述及其優(yōu)勢(shì)集成式封裝，是將多顆1w的大功率led集中封裝在一塊銅基板上，與單顆1w封裝相比，集成式封裝的大功率led外延片直接與銅基板接觸，大大降低了led的熱阻，提高了led的散熱能力，如圖13：圖13其次集成式封裝保證了整燈色溫的一致性，并且由于光源的集中性，消除了重影問(wèn)題（如圖14），使配光設(shè)計(jì)變得簡(jiǎn)單，完全可以根據(jù)不同

44、的需求設(shè)計(jì)不同的配光，且光照均勻度高，如我司現(xiàn)采用蝙蝠翼配光（圖15）。另外，集成式封裝，使整燈光源尺寸極小，有利于燈具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。（圖16：多顆1w的led路燈結(jié)構(gòu)與集成式大功率led路燈對(duì)比）圖14圖15圖167.3集成式大功率led路燈均溫板散熱原理均溫板是目前市場(chǎng)上唯一稱得上體積小、輕、薄，且效率高，功率最大的被動(dòng)式散熱元件，它以真空腔體內(nèi)熱超導(dǎo)介質(zhì)的蒸發(fā)，將熱快速均勻散布至低溫處冷凝，再由腔體內(nèi)之毛細(xì)結(jié)構(gòu)回流至熱源，幾近超音波速度重復(fù)蒸發(fā)冷凝的動(dòng)作，把大量的熱能在極短的時(shí)間內(nèi)分散釋放，一個(gè)50cm2，6mm厚的均溫板熱傳密度可達(dá)115w/cm2。且整個(gè)均溫板中任意兩點(diǎn)間的溫差不超過(guò)2

45、，有著高效的均熱性，也因此而得名。在集成式大功率led路燈的應(yīng)用上，采用了100*100mm的均溫板，利用均溫板的特點(diǎn)，相當(dāng)于將20*30mm面積的傳熱面積擴(kuò)大至100*100mm的面積，傳熱面積增加了16倍。如圖17：圖177.4集成式大功率led路燈熱管散熱原理熱管技術(shù)是1963年美國(guó) losalamos國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的g.m.grover發(fā)明的一種具有極高導(dǎo)熱性能的傳熱元件，它通過(guò)在全封閉真空管內(nèi)的液體的蒸發(fā)與凝結(jié)來(lái)傳遞熱量，它利用毛吸作用等流體原理，起到類似冰箱壓縮機(jī)制冷的效果。具有很高的導(dǎo)熱性、優(yōu)良的等溫性、熱流密度可變性、熱流方向酌可逆性、可遠(yuǎn)距離傳熱、恒溫特性(可控?zé)峁?、熱二極管與

46、熱開關(guān)性能等一系列優(yōu)點(diǎn)，并且由熱管組成的換熱器具有傳熱效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、流體阻損小等優(yōu)點(diǎn)。由于其特殊的傳熱特性，因而可控制管壁溫度，避免露點(diǎn)腐蝕。但價(jià)格相對(duì)較高。熱管原理：熱管就是利用蒸發(fā)制冷，使得熱管兩端溫度差很大，并使熱量快速傳導(dǎo)。一般熱管由管殼、吸液芯和端蓋組成。熱管內(nèi)部是被抽成負(fù)壓狀態(tài)，充入適當(dāng)?shù)囊后w，這種液體沸點(diǎn)低，容易揮發(fā)；管壁有吸液芯，其由毛細(xì)多孔材料構(gòu)成；熱管一段為蒸發(fā)端，另外一段為冷凝端，當(dāng)熱管一段受熱時(shí)，毛細(xì)管中的液體迅速蒸發(fā)，蒸氣在微小的壓力差下流向另外一端，并且釋放出熱量，重新凝結(jié)成液體，液體再沿多孔材料靠毛細(xì)力的作用流回蒸發(fā)段，如此循環(huán)不止，熱量由熱管一端傳至另外一端

47、。這種循環(huán)是快速進(jìn)行的，熱量可以被源源不斷地傳導(dǎo)開來(lái)。.集成式大功率led路燈散熱器的表面處理納米技術(shù)是現(xiàn)代物理學(xué)最前沿的 科學(xué)技術(shù)之一。納米噴涂是納米技術(shù)在工程中的應(yīng)用， 他是物體表面形成一層致密的納米涂層的新型噴涂技 術(shù)。涂層內(nèi)含有高硬度、高耐腐蝕性納米材料，可以 提供多種顏色和光澤，是一種環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、耐用的表 面處理。 納米涂層不是犧牲涂層，不提供犧牲保護(hù)、表面 劃痕可能引起原材料的侵蝕，但其卓越的耐酸、耐鹽 堿性以及高硬度，高穩(wěn)定性，在一定程度上可取代電鍍處理。由于路燈長(zhǎng)年暴露至室外，周圍環(huán)境非常惡劣，大氣中含有大量的酸、堿等居多腐蝕性物質(zhì)，還含有大量的灰塵，直接影響到路燈的使用壽命。

48、為排除這些物質(zhì)對(duì)路燈的影響，我司采用了鈉米噴涂技術(shù)，在集成式大功率led路燈的熱管、鋁合金鰭片式散熱器表面噴涂一層具有保護(hù)作用的鈉米涂層，有效地保護(hù)了腐蝕性物質(zhì)及灰塵對(duì)路燈的影響。結(jié) 論led是新一代綠色光源，led應(yīng)用于道路照明與傳統(tǒng)路燈比較具有很多優(yōu)勢(shì)。道路照明是一種公共照明，由政府買單和掌控，因此led在普通照明領(lǐng)域可以率先在道路照明中應(yīng)用。但是，由于傳統(tǒng)路燈的設(shè)計(jì)方案并不適用led路燈，在光學(xué)設(shè)計(jì)、散熱問(wèn)題和驅(qū)動(dòng)電源設(shè)計(jì)等方面還存在很多問(wèn)題尚未真正解決，因此距大規(guī)模地推廣應(yīng)用還有較長(zhǎng)的路要走。led路燈技術(shù)尚處于探索階段，不可一哄而起、一哄而上和遍地開花，而必須堅(jiān)持先試點(diǎn)、再示范到最后推廣的實(shí)施路線關(guān)于l