低色温、高光效LED路灯模块研究(组图)[1]

　　1.引言

　　目前道路灯具中普遍采用的光源是高压钠灯或金属卤化灯，这两种光源的最大特点是，发光的电弧管尺寸小，由于尺寸很小的电弧管产生很大的光输出，并且具有很高的光效，前者包括配套电器，可达110lm/w，后者包括配套电器可达80lm/w。但这类光源应用在道路灯具中时，只有40%左右的光直接透过玻璃罩到达路面的，其它的光是通过灯具发射器再投射出灯具的，目前普遍采用此类光源的传统灯具基本都存在两个不足，一是灯具直接照射的方向上照度很高，在次干道上可达50lx以上，这一区域属于明显的过渡照明，而两个灯具的光照交叉处的照度仅为灯下照度的20%～40%。二是此类灯具的反射器的效率一般仅为50%～60%，所以有60%左右的光输出在灯具内，是在损失了40%～30%后再投射到路面上的。此类灯具的总体效率一般都在70%左右。并且上述的过渡照明区域中过多的照度也属于浪费。综合上述分析上述传统的道路灯具其综合的有效照明效率(扣除过度照明部分)仅为50%。也因为上述原因，目前我国次干道的照明效果(路面照度和照度的均匀度)基本都达不到CJJ45-2006和CIE31以及CIE115的标准要求[1]。而LED作为第四代光源，不但具有节能、环保作用，而且由于其自身特点(方向性、高显色性、结构易设计和控制方便等)引起了普遍的关注[2][3][4]，随着LED芯片发光效率的不断提高，尤其是100lm/w的芯片面世，LED道路灯将逐渐取代传统道路灯(钠制灯、卤素灯等)。而制造单个超过80W灯不切合实际，其主要原因是难以散热和难以设计光分布，故使用多个超过10W灯模块组合成不同功率的LED路灯成为了研究和市场主流。由于钠制路灯的色温一般低于3000K, 显色指数低于40，低色温光线具有穿透雾和水汽的能力强，光线柔和，温暖，路面反射率高等诸多优点。所以低色温高光效的LED模块成为目前市场研究热点。本论文着重介绍本公司开发的低色温、高发光效率和低光衰的12W路灯模块。

　　2.试验与测试

　　本公司研究人员针对目前市场上高功率LED模块衰减大，色温低于3000K的发光效率低等问题，开发了一种新型的LED路灯模块。其结构如图1所示。此结构独特之处是荧光粉涂敷层位于透镜中，通过小孔可将荧光粉注入特定形状的荧光粉槽中，此槽的形状依据芯片排列形状而变化。

　　1、高折射透镜，2、芯片，3、金线，4、密封胶，5、支架，51、抛物线形支架槽，11、荧光粉涂敷层，12、灌荧光粉口

图1 本公司12W白光LED模块示意图和实物图