led(發(fā)光二極光)的應(yīng)用可以說無處不在。作為一種半導(dǎo)體發(fā)光材料，與其他發(fā)光材料相比較，led以其綠色、高效、可靠、耐用的優(yōu)勢，使得其他發(fā)光材料黯然失色。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？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。
制定國家標(biāo)準(zhǔn)是普及推廣有力手段
中國科學(xué)院半導(dǎo)體所所長李晉閩
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)簡便；模塊安裝、無多余配線；不會造成光污染或浪費(fèi)；長壽命，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LED路燈在市場前景及技術(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)動電路等原因也會造成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，國內(nèi)多應(yīng)用于政府示范性工程，真正市場化運(yùn)作的工程很少，國外這方面的應(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)出壽命長的優(yōu)點(diǎn)。還有，從成本、市場的角度考慮，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。
LED器件產(chǎn)品應(yīng)用到路燈上，技術(shù)上的特殊要求主要是要結(jié)合LED光強(qiáng)和發(fā)光角度來設(shè)計(jì)，另外由于多顆LED組合，出光設(shè)計(jì)方面要兼顧照射面域，燈具方面需要重點(diǎn)考慮散熱的有效性。
LED路燈與普通路燈的對比優(yōu)勢：節(jié)能、環(huán)保，易于和低壓適配，也可和太陽能系統(tǒng)直接配套，無需額外的逆變、轉(zhuǎn)換過程，能達(dá)到最大的能源利用率。
不足：照明角度偏小、不均勻，顏色顯色指數(shù)偏低，光學(xué)、散熱設(shè)計(jì)復(fù)雜。
技術(shù)上的不足：當(dāng)前技術(shù)下的光通量還不夠，光效太低，品質(zhì)難以保證。
解決措施：led產(chǎn)品應(yīng)用于路燈需要專門的設(shè)計(jì)，也需要專門的標(biāo)準(zhǔn)(用傳統(tǒng)光源的測試數(shù)據(jù)來評價(jià)LED光源往往并不客觀)。
LED應(yīng)用于路燈有先天的優(yōu)勢也有劣勢。優(yōu)勢在于：第一，LED作為點(diǎn)光源，如果設(shè)計(jì)合理，很大程度上可以直接解決傳統(tǒng)球狀光源必須依靠光發(fā)
