1.LED路灯

1.LED路灯

LED路灯的光源采用低压直流供电、由GaN基功率型蓝光LED与黄色荧光粉合成的高效白光二极管,具有高效、安全、节能、环保、寿命长、响应速度快、显色指数高等独特优点,可广泛应用于城市道路照明。LED路灯的外形如图3-23所示。

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图3-23 LED路灯的外形

LED的辐射形式有朗伯型、侧射型、蝙蝠翼型和聚光型。在道路照明领域,朗伯型和蝙蝠翼型比较适用,通过二次光学设计,使得LED的光照范围、光度曲线符合道路照明的需求。目前LED路灯存在的问题如下:

1)配光问题。LED道路灯具目前使用的最普遍形式是将矩阵式的LED安装在灯具内,几乎是在一个平面的安装,这种设计方式得不到良好的灯具配光。功率型LED几乎都装有反射器(或透镜),这种反射器的效率都明显高于灯具的反射器效率。LED的道路灯具应尽可能地利用LED的定向发射光的特性,使道路灯具中的各个LED分别直接把光线射向被照路面的各个区域,再利用灯具反射器的辅助配光,来实现很合理的道路灯具的综合配光。

2)LED路灯散热问题。将LED道路灯具的外壳设计成散热器状。目前道路灯具外壳是铝材的,直接利用灯具外壳外面作为散热器既可以保证IP防护等级的要求,也可以得到很大的散热面积。另外,灯具外壳组成的散热器在有落尘时,可以通过自然的风雨而冲洗,从而可保证散热器工作的持续有效性。

3)LED驱动电源的问题。LED驱动电路的要求是能保证恒流输出的特性,因为LED正向工作时结电压相对变化区域很小,所以保证了LED驱动电流的恒定也就基本保证了LED输出功率的恒定。对于我国电源电压供应不稳定的现状,道路灯具LED的驱动电路具有恒流输出特性是十分必要的,这可保证光输出恒定并且防止LED的超功率运行。由于我国的供电线路是三相四线制中性线接地的极性电源,所以在两根架空供电线的各段,在感应到闪电的无线电波的瞬间,由于两根供电线对地的瞬时阻抗不同而使两根供电线间产生一个差模的干扰电压,这一瞬时差模干扰电压也可达到数百伏至3000多伏,这一电压往往会击穿驱动电路的电源整流二极管和印制电路板上的不同极性电极间的电气间隙,同样会使驱动电路损坏。

注意:在LED的驱动电路中的输入端,并接快速响应的压敏电阻,以保证差模干扰的泄放。当干扰电压高时,压敏电阻瞬时导通泄放的电流可能很大,所以采用的压敏电阻不仅应具有快速的响应能力,还应具备瞬时导通数十安培的泄放能力而不损坏。除了采用压敏电阻外,还要设计有复合的LC网络,使这些LC网络不仅能阻碍内部的EMI对电网的泄漏,而且能对闪电的干扰信号起到明显的抑制作用。LED驱动电路各点对地的电气间隙应保持在7mm以上,EMI防护的接地电容以及驱动电路的对地绝缘强度应达到强化绝缘(4V﹢2750V)的要求,这样能使LED的驱动电路具有良好的抗差模和共模雷电感应的能力。