LED路燈商用技術(shù)成本標(biāo)準(zhǔn)三大難題
上傳人:未知 上傳時(shí)間: 2009-06-04 瀏覽次數(shù): 46 |
隨著大功率LED成本的不斷降低,逐步替代傳統(tǒng)燈具成為可能。LED光源在道路照明中的應(yīng)用已成為近年來半導(dǎo)體照明行業(yè)的熱點(diǎn),LED器件產(chǎn)品應(yīng)用到路燈上,對(duì)技術(shù)有什么特殊要求?LED路燈與目前普通路燈相比有哪些優(yōu)勢(shì)?還存在哪些不足?如何解決?業(yè)界專家從不同側(cè)面給予了闡述。
制定國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是普及推廣有力手段
中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體所所長(zhǎng)李晉閩
LED作為路燈主要有以下優(yōu)點(diǎn)或特點(diǎn):發(fā)光效率高,燈具反射損失低,節(jié)省能源70%;配合數(shù)字控制亮度功能,更省電;不需高壓,安全性高;配合軟件可由遠(yuǎn)程自動(dòng)遙控亮度;事故、多霧、雨天等特殊情況下提供超高亮度及顯色性高的照明光源;安裝維護(hù)簡(jiǎn)便;模塊安裝、無多余配線;不會(huì)造成光污染或浪費(fèi);長(zhǎng)壽命,意味著不需要經(jīng)常進(jìn)行更換,從而減少了交通中斷的潛在性,降低了為此支付的維修費(fèi)用。有人計(jì)算過,采用LED路燈除了在單燈成本及最初安裝的造價(jià)比高壓鈉燈高外,在鋪設(shè)成本、耗電成本及壽命方面均大大優(yōu)于高壓鈉燈。
LED路燈面臨的主要技術(shù)問題為:輸出功率及光通量、二次光學(xué)設(shè)計(jì)、散熱設(shè)計(jì)和電源|穩(wěn)壓器系統(tǒng)設(shè)計(jì)。輸出功率及光通量的提高還需要從大功率白光led的外延技術(shù)、芯片工藝等基礎(chǔ)層次進(jìn)一步提升。在二次光學(xué)設(shè)計(jì)方面,LED的輻射形式有朗伯型、側(cè)射型、蝙蝠翼型和聚光型幾種。在道路照明領(lǐng)域,根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)朗伯型和蝙蝠翼型比較適用,通過二次光學(xué)設(shè)計(jì),使得LED的光照范圍、光度曲線符合道路照明的需求。散熱是LED路燈需要重點(diǎn)解決的問題之一,由于LED路燈亮度要求高、發(fā)熱量大,并且戶外這種使用環(huán)境比較苛刻,如果散熱不好會(huì)直接導(dǎo)致LED快速老化,穩(wěn)定性降低,除了需要功率型LED本身的散熱好外,由于路燈具有戶外夜間使用的特點(diǎn),散熱面位于側(cè)上面有利于空氣自然對(duì)流散熱。LED路燈的電源系統(tǒng)也與傳統(tǒng)光源不同,LED的低能耗、低工作電壓和太陽能電池組件的低輸出功率、低輸出電壓之間的配合非常合適,如何使緊密壓縮在一起的一組LED安全、可靠地工作也是考察LED路燈的一個(gè)指標(biāo)。
綜合以上對(duì)LED路燈在市場(chǎng)前景及技術(shù)問題方面的分析可以看出,影響其應(yīng)用的因素為:
第一,LED路燈造價(jià)較高,不利于推廣普及。雖然目前初步解決了LED路燈的散熱問題,但是過高的價(jià)格和過重的燈頭仍然會(huì)阻礙LED路燈的普及。
第二,LED路燈模塊化的可靠性仍需加強(qiáng),由于驅(qū)動(dòng)電路等原因也會(huì)造成LED路燈的失效。
第三,無論是單點(diǎn)還是多點(diǎn)光源的LED路燈都存在著散熱難的問題。一盞采用250W高壓鈉燈的路燈,由于技術(shù)較成熟,散熱控制得很好,即使工作5000小時(shí),光衰仍然較小,發(fā)光效率還可以達(dá)到70%以上。以目前的技術(shù),相同條件下大功率LED路燈,由于散熱問題不易解決,光衰較大,發(fā)光效率會(huì)下降到30%。如果想用加大電壓電流的方法提高光效,很容易造成led芯片損毀的現(xiàn)象。
第四,LED路燈射程短,因此LED路燈還需要進(jìn)一步加強(qiáng)如何在較高高度下工作的研究。此外,制定國(guó)家LED道路照明標(biāo)準(zhǔn)也是普及推廣LED路燈非常有力的手段。
散熱和可靠性是影響應(yīng)用主要因素
江蘇穩(wěn)潤(rùn)光電有限公司副總經(jīng)理陳和生
LED光源有兩種做法,一種是使用傳統(tǒng)小功率LED作組合,一般多達(dá)上百顆甚至數(shù)百顆,電源設(shè)計(jì)復(fù)雜。另一種是使用大功率管作光源,價(jià)格比較貴。兩種方法都不可避免地要將散熱設(shè)計(jì)和工作可靠性作為主要設(shè)計(jì)考慮因素,國(guó)內(nèi)多應(yīng)用于政府示范性工程,真正市場(chǎng)化運(yùn)作的工程很少,國(guó)外這方面的應(yīng)用實(shí)例較多,但其最大的缺點(diǎn)依然是可靠性、出光流明數(shù)和價(jià)格,很多工程由于LED品質(zhì)低劣,沒有很好地表現(xiàn)出壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。還有,從成本、市場(chǎng)的角度考慮,LED作為照明光源,其是否與太陽能結(jié)合使用,在設(shè)計(jì)上需要走不同的路線,并不是單獨(dú)作為一種光源來開發(fā)就能完成的。
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