台湾的一家光炬科技有限公司(Light Torch Technology)已经很好地解决了这个问题。他们采用了回路热管(LHP)冷却技术来散热。
采用了回路热管散热技术可以把LED的结温降低到65℃,这就大大地提高了LED灯具的使用寿命。他们经过了3年实际测试表明,在每天工作12小时,其光衰小于3%。预计在工作十年以后,其光衰只有20%。这就基本上解决了寿命的问题。
4. LED发光量的稳定问题
这个问题实际上是由电池放电的降压和LED的温度特性造成。
通常蓄电池的放电过程大约有10%以上的压降。对于一个1W的LED,假如正向电压从3.4变到3.1V,其正向电流将会从350mA降低至100mA。即改变250mA。其输出光通量将会降低60%左右。
此外,通常LED的伏安特性具有负温度系数,大约为-2mV/℃。
如果环境温度变化50℃,那么正向电压就有可能变化0.1V。
对于一个1W的LED,其正向电流就有可能变化100mA,即从350mA降低至250mA。而其发光量也会降低20%。相当于随温度变化的光衰。
为了彻底解决这个问题,就必须要采用恒流芯片来保持LED的正向电流不变。PAM2842是一种可以供给30个1瓦LED的恒流控制芯片,它可以在不论是由温度变化还是由电池放电所引起的电压变化情况下,保持LED的正向电流在3%以内。也就是可以保持其短期光衰在3%以内。
5. LED灯具的自重问题
的确,目前,大部分厂商所生产的LED灯具,其自重极重,通常都超过10公斤。这样大的自重往往会使灯杆不胜负荷,降低了其抗风能力。这主要是由于采用了巨大的散热器而造成的。同样假如采用热管作为散热器,就可以大大减轻其重量。
光炬科技公司所生产的100W的LED灯具(LT-100-W2),其自重只有5.5公斤.而能够完全取代250瓦的高压钠灯。因为其自重很轻,所以可以采用12m高杆,因为采用蝙蝠形的二次光路,其照射范围可以达到66m。
6. LED灯具的造价问题
目前由于LED本身的单价比较高,所以整个LED的成本比较贵。但是,由于LED在技术上的进步很快。其成本降低也很快。现在1W的LED单价大约在8元人民币左右,100个也只不过800元。整个灯具的单价会在2000元左右。而太阳能灯具的单价也可以控制在4500元左右。
其实对于LED灯具,不应该只考虑其单个灯具的单价,而应该考虑其整条线路的工程投资,不应该只考虑其初始投资,而应该考虑其营运投资。假如采用太阳能路灯,那么其每年的节省远远超过其初始投资。下面举一个例子来说明:假定普通高压钠灯每个单价为1500元,而太阳能100瓦LED灯具每个单价13,500元。假定其照射范围可以达到66米。那么对于3公里、5公里和10公里这三种不同的距离,我们来比较一下它们的初始投资(灯具),架设成本(只考虑电缆,还没有考虑变压器)和营运成本(电费)。其结果如下表所示:
所以,五年下来,采用太阳能LED路灯,可以节省总开支分别为1.78万、33.4万、和246万元。其节省是十分可观的。
所以,综上所说,LED路灯在技术上的关键问题就是要采用回路热管散热和采用恒流芯片稳流。希望国家应当把它制定为标准。这样LED路灯就可以大面积推广了。
编辑:流 明