1 引言

　　公共城市照明在照明市場(chǎng)上占有龐大的份額，根據(jù)統(tǒng)計(jì)，城市公共照明在我國(guó)照明耗電中占30%的比例，約439億kwh，以平均電價(jià)0.65元/kwh計(jì)算，一年開(kāi)支285億元。目前，廣泛應(yīng)用于城市公共照明的是高壓鈉燈，特別是在主干道上，高壓鈉燈可以提供100lm/W以上的發(fā)光效率。但其本身的缺憾也很明顯：

　　光源的光譜成分偏黃，顯色指數(shù)極低;

　　燈具的壽命短，更換工作量大;

　　不便于對(duì)于燈的功率進(jìn)行智能控制;

　　隨著20世紀(jì)90年代固體物理學(xué)的高速發(fā)展和新半導(dǎo)體材料的突破性發(fā)現(xiàn)，近10年來(lái)LED技術(shù)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。白光LED的出現(xiàn)，以其特有的低電壓驅(qū)動(dòng)、體積小、重量輕、顯色性好、調(diào)光性能好、壽命長(zhǎng)(達(dá)2萬(wàn)小時(shí)以上)、耐振動(dòng)、不易損壞、符合環(huán)保要求等優(yōu)勢(shì)，使半導(dǎo)體光源將成為城市道路照明理想的節(jié)能光源。其顯著的優(yōu)點(diǎn)為：

　　光效高。

　　目前商業(yè)化的白光LED光效已達(dá)到90-100lm/W左右，預(yù)計(jì)2年內(nèi)能達(dá)到150lm/W以上，而這并非LED光效的上限，各國(guó)的專家都把光效地目標(biāo)定在200lm/W左右。

　　壽命長(zhǎng)。

　　理想的目標(biāo)是10萬(wàn)小時(shí)，而目前商業(yè)化的白光LED壽命較為保守的估計(jì)應(yīng)可到3.5萬(wàn)小時(shí)左右。做成城市道路照明光源，則可以省卻頻繁地替換光源，大大節(jié)省了日常的維護(hù)費(fèi)用。

　　便于對(duì)于燈的功率進(jìn)行智能調(diào)節(jié);

　　可以附加二次光學(xué)系統(tǒng)，最大限度地利用LED的光能，滿足各種應(yīng)用場(chǎng)合特定的照度與光強(qiáng)分布。

　　由于LED的這些顯著優(yōu)點(diǎn)和白光LED技術(shù)的日臻成熟，開(kāi)發(fā)高效、長(zhǎng)壽、綠色環(huán)保的半導(dǎo)體光源城市道路照明系統(tǒng)，具有十分重要的意義。

　　2 二次光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

　　道路照明系統(tǒng)不同于一般的照明燈具，其被照明的場(chǎng)是一矩形區(qū)域。表1-1和表1-2為國(guó)家路燈標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)國(guó)家公路照明標(biāo)準(zhǔn)，主干道的平均照度是15lx，均勻性為30%;次干道的平均照度是8lx,均勻性為30% ，其中均勻性為照射路面的最低照度/平均照度。