1、照明用LED的最大特點(diǎn)是具有定向發(fā)射光的功能,因為功率型LED幾乎都裝有反射器,並且這種反射器的效率都明顯高於燈具的反射器效率。另外,LED的光效檢測(cè)時(shí)已經(jīng)包括了自身反射器的效率。採用LED的道路燈具應(yīng)儘可能地利用LED的定向發(fā)射光的特性,使道路燈具中的各個(gè)LED分別直接把光線(xiàn )射向被照路面的各個(gè)區(qū)域,再利用燈具反射器的輔助配光,來(lái)實(shí)現(xiàn)很合理的道路燈具的綜合配光。應(yīng)該說(shuō),道路燈具要真正做到符合CJJ45-2006和CIE31以及CIE115標(biāo)準(zhǔn)的照度和照度均勻度要求,燈具內(nèi)應(yīng)包含三次配光的功能才能比較好地實(shí)現(xiàn)。,而帶反射器的並且具有合理的光束輸(shū)出角度的LED本身就具有良好的一次配光功能。在燈具內(nèi),能按照路燈具高度及路面寬度設(shè)計(jì)各個(gè)LED的安裝位置和發(fā)射光的方向就能實(shí)現(xiàn)良好的二次配光功能。在此類(lèi)燈具中的反射器,只作為輔助的三次配光手段,來(lái)保證道路照度更好的均勻度。
在實(shí)際的道路照明燈具的設(shè)計(jì)中,可採用在基本設(shè)定每一個(gè)LED設(shè)射方向的前提下,把每一個(gè)LED用球形萬(wàn)向節(jié)固定在燈具上,當(dāng)燈具使用於不同的高度和照射寬度時(shí),可通過(guò)調(diào)整球形萬(wàn)向節(jié)使每一個(gè)LED的照射方向都達(dá)到滿(mǎn)意的結(jié)果。在確定每一個(gè)LED的功率、光束輸(shū)出角度時(shí),可根據(jù)E(lx)=I(cd)/D(m)2(光強(qiáng)和照度距離平方反比定律),分別計(jì)算出各LED在基本選定光束輸(shū)出角度時(shí)應(yīng)該具備的功率,並且可以通過(guò)調(diào)整各LED的功率以及LED驅動(dòng)電路輸(shū)出給每一個(gè)LED不同的功率來(lái)使每一個(gè)LED的光輸(shū)出都達(dá)到預計(jì)值。這些調(diào)整手段都是採用LED光源的道路燈具所特有的,充分利用這些特點(diǎn)就能實(shí)現(xiàn)於滿(mǎn)足道路路面的照度和照度均勻度的前提下降低照明功率密度,達(dá)到節(jié)能的目的。
2、LED路燈的電源系統(tǒng)也與傳統(tǒng)光源不同,LED所特需的恆流驅動(dòng)電源,是保證其正常工作的一大基石,簡(jiǎn)單開(kāi)關(guān)電源的方案常會(huì)帶來(lái)LED器件的損傷。如何使緊密壓縮在一起的一組LED安全、也是考察LED路燈的一個(gè)指標(biāo)。LED對(duì)驅動(dòng)電路的要求是能保證恆流輸(shū)出的特性,因為LED正向工作時(shí)結(jié)電壓相對(duì)變化區(qū)域很小,所以保證了LED驅動(dòng)電流的恆定也就基本保證了LED輸(shū)出功率的恆定。對(duì)於我國(guó)電源電壓供應(yīng)不穩(wěn)定的現(xiàn)狀,道路燈具LED的驅動(dòng)電路具有恆流輸(shū)出特性是十分必要,可保證光輸(shū)出恆定並且防止LED的超功率運(yùn)行。
要想使LED驅動(dòng)電路呈現(xiàn)恆流特性,從驅動(dòng)電路的輸(shū)出端向內(nèi)看,其輸(shū)出內(nèi)阻抗一定是高的。工作時(shí),負(fù)載電流也同樣通過(guò)這一輸(shū)出內(nèi)阻抗,如果驅動(dòng)電路由降壓、整流濾波後加直流恆流源電路或通用的開(kāi)關(guān)電源加電阻電路組成,在其上必定也消耗很大的有功功率,所以此兩(liǎng)類(lèi)驅動(dòng)電路在基本滿(mǎn)足恆流輸(shū)出的前提下,效率是不可能高的。正確的設(shè)計(jì)方案是採用有源電子開(kāi)關(guān)電路或採用高頻電流來(lái)驅動(dòng)LED,採用上述兩(liǎng)種方案可以使驅動(dòng)電路在保持良好的恆流輸(shū)出特性的前提下,仍具有很高的轉(zhuǎn)換(huàn)效率
我國(guó)的道路燈具,基本都採用HID光源加配觸發(fā)器和電感鎮流器的模式,這一模式雖說(shuō)存在能效較低及頻閃的問(wèn)題。而採用電子驅動(dòng)電路的LED燈具,在野外照明場(chǎng)合使用時(shí),威脅其可塑性的一個(gè)重要方面是雷電感應(yīng)問(wèn)題。
眾所周知,空中的閃電發(fā)射的是一廣(guǎng)譜的無(wú)線(xiàn )電波,而架空的道路燈具供電線(xiàn )路,是良好的接受無(wú)線(xiàn )。兩(liǎng)根電源線(xiàn )接收的同一閃電發(fā)出的無(wú)線(xiàn )電波,對(duì)驅動(dòng)電路來(lái)講是屬於共模幹擾信號(hào),這種共模幹擾對(duì)地可達(dá)數(shù)佰伏到數(shù)千伏,很容易擊穿驅動(dòng)電路內(nèi)的EMC接地電容或較小的對(duì)地(對(duì)外殼)的電氣間隙,造成驅動(dòng)電路的損壞。
另外由於我國(guó)的供電線(xiàn )路是三相四線(xiàn )制中性線(xiàn )接地的極性電源,所以在兩(liǎng)根架空供電線(xiàn )的各段,在感應(yīng)到閃電的無(wú)線(xiàn )電波的瞬間,由於兩(liǎng)根供電線(xiàn )對(duì)地的瞬時(shí)阻抗不同而使兩(liǎng)根供電線(xiàn )間產(chǎn)生一個(gè)差模的幹擾電壓,這一瞬時(shí)差模幹擾電壓也可達(dá)到數(shù)百伏至3000多伏,這一電壓往往會(huì)擊穿驅動(dòng)電路的電源整流二極體和印製線(xiàn )路板上的不同極性電極間的電氣間隙,LED控制器同樣會(huì)使驅動(dòng)電路損壞。
要解決這一問(wèn)題,必須在LED的驅動(dòng)電路中的輸(shū)入端,並接快速響應(yīng)的壓敏電阻,以保證差模幹擾的洩放。由於閃電的感應(yīng)幹擾是重複多次的,當(dāng)幹擾電壓高時(shí),壓敏電阻瞬時(shí)導(dǎo )通洩放的電流可能很大,所以採用的壓敏電阻不僅應(yīng)具有快速的響應(yīng)能力,還應(yīng)具備瞬時(shí)導(dǎo )通數(shù)十安培的洩放能力而不損壞。除了採用壓敏電阻外,LED的驅動(dòng)電路的輸(shū)入端還應(yīng)結(jié)合傳導(dǎo )幹擾(EMI)的防護(hù),設(shè)計(jì)有複合的LC網(wǎng)絡(luò),使這些LC網(wǎng)絡(luò)不僅能阻礙內(nèi)部的EMI對(duì)電網(wǎng)的洩露,而且能對(duì)閃電的幹擾信號(hào)起到明顯的抑制作用。
還有,LED驅動(dòng)電路各點(diǎn)對(duì)地的電氣間隙應(yīng)保持在7mm以上,EMI防護(hù)的接地電容以及驅動(dòng)電路的對(duì)地絕緣強(qiáng)度,應(yīng)達(dá)到強(qiáng)化絕緣(4V+2750V)的要求,這樣能使LED的驅動(dòng)電路具有良好的抗差模和共模雷電感應(yīng)的能力。 |