LED路灯隧道灯在道路照明中的应用(组图)[1]

　　一、前言

　　随着LED的光通量超过100lm/W，LED作为功能性照明逐渐被重视，很多国内外的厂商对LED灯具进行了研究。虽然LED道路照明灯具的有效光通量逐渐满足了道路照明要求，但是LED毕竟是一种新型的照明光源，还需要很多研究人员对其进行深入研究。

　　二、LED灯具的相关性能研究

　　本文主要对道路照明用LED灯的三个方面进行了阐述和研究：灯具散热、灯具配光和灯具的安全。

　　(一)灯具的散热

　　LED芯片几乎20%的能量转化为光，而80%的能量却以热的形式释放出来，而LED的电压，光通量，光效都会随着温度的升高而线性降低，如图1，图2和图3。

图 1 光通量随温度的变化曲线

　　图2 电压随温度的变化曲线

图3 光效随温度的变化曲线

另外灯具散热效果也将直接影响灯具的使用寿命，如图4所示。

　图4 使用寿命与结温的关系

　　所以如何有效的散热对于发展LED道路照明的关键，主要涉及四个方面：传导(材料热传导系数，施加温度等)、对流(对流换热系数和环境流体温度，表面热流量)，辐射(加快辐射的材料)、材料性能(热应力应变分析，热疲劳分析，热致结构失效分析等)。

　　对于传导：1、使用快速传热的材料如热管，铜，铝等;2、减小界面热阻;对于对流：1、增大与空气的接触面积;2、加大材料的热容;3、增加对流等。对于辐射：1、采用新型的辐射材料，可以使低于100度的散热器辐射效率升高。对于材料性能：主要考虑热应力应变分析，热疲劳分析，热致结构失效分析等。考虑到上述因素，可设计出较合理的灯具结构(双重散热结构)，如图5所示。