當(dāng)前，隨著LED照明技術(shù)的不斷發(fā)展，主要是以其功率的增加，效率的提高，成本的下降，越來越多的被各類照明工程所采用。LED不但在裝飾性照明領(lǐng)域，在功能性照明領(lǐng)域也已占有一席之地。如信號燈、汽車尾燈、防水防爆型電筒，包括一部分室內(nèi)照明及道路照明。LED作為一種固體照明光源，以其長壽命、高光效、多光色及一次配光定向照射功能，可在安全低電壓下工作，也可連續(xù)開關(guān)閃斷，能輕松實(shí)現(xiàn)0~100%調(diào)光功能等諸多優(yōu)勢，成為新一代光源的發(fā)展趨勢。

　　近一段時期以來，在節(jié)能減排的口號的感召下，各地紛紛上馬LED道路照明項(xiàng)目。但是，在這一功能性要求較高的領(lǐng)域里，LED卻遇很大的阻力，顯然LED路燈在目前的發(fā)展中暴露出它的一些不足。我們不難看到各地LED道路照明項(xiàng)目大多獨(dú)立實(shí)施，良莠不齊，存在著反復(fù)試驗(yàn)，反復(fù)浪費(fèi)的狀況。如能在行業(yè)內(nèi)實(shí)現(xiàn)信息共享，并出臺一些切實(shí)可行的暫行標(biāo)準(zhǔn)，必將對LED路燈的健康、快速發(fā)展起到推動作用。以下，筆者以一個LED路燈的實(shí)際項(xiàng)目為例，結(jié)合LED本身特點(diǎn)，對LED路燈在發(fā)展過程的利弊作一研判，望能起到拋磚引玉的作用。

　　LED的基本優(yōu)勢分析

　　作為新興光源，LED正處于飛速發(fā)展的階段，目前大功率白光LED的光效已有100lm/W;而且通過對其發(fā)光機(jī)理的研究，可以推算出LED的輻射光效可達(dá)350lm/W，還具有很大的發(fā)展空間。LED的特點(diǎn)之一是定向發(fā)光，在實(shí)際應(yīng)用中盡可能使燈具中的LED分別把光線直接射向被照面的各個區(qū)域，配合燈具反射器的輔助配光，得到符合各種需求的精確光分布，因此LED路燈燈具配光設(shè)計(jì)精準(zhǔn)到位是其能否替代傳統(tǒng)路燈的關(guān)鍵。

　　LED無明顯的失效機(jī)理，理論壽命可達(dá)10萬小時。在泛光照明應(yīng)用中，通常約定LED輸出光通量衰減到初始值的70%時即為壽命終點(diǎn)，照此現(xiàn)有LED壽命也有5萬小時。可大幅減少維護(hù)工作，節(jié)約運(yùn)行成本。

　　作為半導(dǎo)體光源，LED響應(yīng)迅速，能在連續(xù)開關(guān)閃斷狀態(tài)工作，輕松實(shí)現(xiàn)0~100%調(diào)光，可與控制系統(tǒng)整合，按需要調(diào)整光輸出。

　　案例分析

　　1、08年6月中旬，在上海某一長3.1KM的道路兩側(cè)機(jī)非隔離帶安裝了313盞LED路燈。

　　光源功率：

　　主干道：27*5W=135W，

　　非機(jī)動車道：16*5W=80W，

　　燈具配光：采用三次配光設(shè)計(jì)：1、LED芯片輸出光方向性強(qiáng)，有良好的一次配光設(shè)計(jì);2、每個LED的安裝位置及投光方向單獨(dú)設(shè)置，在此款燈具里是隨反射器的曲面而分布的;3、利用反射器作為最終的輔助手段。

　　燈桿：

　　桿高：10m;(光源對路面距離)

　　挑臂：1m;(雙挑)

　　桿距：28m;(對稱排列)

　　路幅：32m;

　　4個月后實(shí)測數(shù)據(jù)：

　　平均照度:18lux

　　均勻度:0.4

　　車道均勻度：0.35

　　實(shí)際效果見圖片。

　　對比傳統(tǒng)鈉燈及金屬鹵化物燈路燈，LED除節(jié)約可觀電能外還有如下明顯優(yōu)勢。

　　1、雖然傳統(tǒng)光源有更高的光效：鈉燈110lm/W，金鹵燈80lm/W。但這類光源應(yīng)用在道路燈具中時，只有40%的光是直接照射到路面，其它光是通過燈具反射器再投射出燈具。而此類燈具的反射器效率僅為50%~60%，燈具效率一般僅有70%。反射器設(shè)計(jì)難度大，無法真正滿足配光需求，普遍存在在直接照射方向照度過大，而在兩燈光線交叉處照度過小的問題。

　　反觀LED路燈，3次配光設(shè)計(jì)使大部分光是直接投射到路面，燈具整體光效達(dá)50lm/W。

　　2、LED光源輸出白光顯色性達(dá)65，色溫適中：5000K~6000K,相比鈉燈，光色更為自然。按中間視覺理論，白光LED具有較高的中間視覺等效光效，即在中間視覺條件下的亮度提高約40%，而此時黃光高壓鈉燈的等效光效要降低約30%。雖然中間視覺理論依據(jù)人眼感官，現(xiàn)在還處于爭議中并無確切的標(biāo)準(zhǔn)，但LED的高顯色性無疑有助于司機(jī)及行人識別目標(biāo)，在同樣的路面亮度下提供更好的通行條件。

　　3、鈉燈與金鹵燈均為高壓氣體放電燈，因故熄滅后熱啟動時間長達(dá)5～8分鐘;LED燈具則可工作在連續(xù)開關(guān)閃斷的狀態(tài)下。

　　4、LED燈具可實(shí)現(xiàn)0~100%連續(xù)調(diào)光，可根據(jù)環(huán)境光照及交通狀況靈活調(diào)整光輸出，在保證照明質(zhì)量的同時降低不必要的功耗。采用傳統(tǒng)鈉燈及金鹵燈的路燈，一般只能實(shí)現(xiàn)小范圍的調(diào)光控制，應(yīng)用中不可避免的受到其最低工作電壓要求的局限性。

　　5、LED燈具壽命長，在良好的散熱條件下可達(dá)50,000小時，光衰小，有效降低維護(hù)工作，減少運(yùn)行成本。

　　但在實(shí)際運(yùn)行中，我們發(fā)現(xiàn)LED路燈的應(yīng)用在現(xiàn)階段仍然存在一些制約因素，正是這些原因在一定程度上阻礙了LED在道路照明方面的發(fā)展。

　　1、 配光設(shè)計(jì)問題：LED路燈的配光設(shè)計(jì)，是LED路燈的難點(diǎn)之一。路燈的配光有其特點(diǎn)，首先為平衡良好的均勻度和經(jīng)濟(jì)性，燈具的配光應(yīng)較寬，燈桿的間距應(yīng)盡可能的寬，而不只是打亮燈具下方的區(qū)域，同時又必須嚴(yán)格控制炫光，和考慮環(huán)境系數(shù)。

　　2、LED光輸出方向性好，在提供更高配光效率可能的同時也對燈具配光部件的設(shè)計(jì)及制造提出了更高要求，為獲得合理的配光，我們可以采用多種光學(xué)手段進(jìn)行設(shè)計(jì)，透鏡，反射碗，棱鏡等，但是光學(xué)設(shè)計(jì)難度相當(dāng)大。

　　本案例中，LED燈具配光雖然經(jīng)過一定的優(yōu)化設(shè)計(jì)，但經(jīng)現(xiàn)場實(shí)測發(fā)現(xiàn)：尚能基本滿足道路照明的使用要求，但路面照度偏低，均勻度較差，斑馬效應(yīng)明顯，有較大的眩光。而且電子驅(qū)動器可靠性、穩(wěn)定性問題仍存在。

　　由于歷史原因，國內(nèi)現(xiàn)有的很多照明產(chǎn)商大多缺乏對LED光學(xué)特性的深入了解，特別在路燈方面缺乏光學(xué)設(shè)計(jì)的專業(yè)能力，同時又受制于LED芯片目前的光效水平。這些都是目前主要的制約LED路燈的發(fā)展因素。

　　2、散熱問題。LED的工作狀態(tài)和散熱設(shè)計(jì)不僅直接關(guān)系到LED實(shí)際發(fā)光效率，也關(guān)系到實(shí)際使用壽命。