防護等級IP65名稱(chēng)6米80WLED路燈材質(zhì)Q235熱鍍鋅鋼材燈桿壁厚3mm-8mm功率50W-250W法蘭盤(pán)400*400mm
定義
道路照明是城市照明的重要組成部分，傳統的路燈常采用，高壓鈉燈360度發(fā)光，光損失大的缺點(diǎn)造成了能源的浪費。當前，全球的環(huán)境在日益惡化，各國發(fā)展清潔能源。而隨著(zhù)國民經(jīng)濟的高速增長(cháng)，我國能源供需矛盾日漸，電力供應開(kāi)始存在著(zhù)嚴重短缺的局面，節能是所急需解決的問(wèn)題。因此，開(kāi)發(fā)新型、節能、壽命長(cháng)、顯色指數高、環(huán)保的LED路燈對城市照明節能具有十分重要的意義。
道路照明與人們生產(chǎn)生活密切相關(guān)，隨著(zhù)我國城市化進(jìn)程的加快，LED路燈以定向發(fā)光、功率消耗低、驅動(dòng)特性好、響應速度快、抗震能力高、使用壽命長(cháng)、綠色環(huán)保等優(yōu)勢逐漸走入人們的視野、成為世界上有替代傳統光源優(yōu)勢的新一代節能光源，因此，LED路燈將成為道路照明節能改造的選擇。
技術(shù)原理
傳統LED路燈設計主要設計在LED的流明數上，而對的散熱則的關(guān)注較少。實(shí)際上，LED的流明數正在迅速的增加。2009年量產(chǎn)LED的單瓦流明數已經(jīng)達到100流明，而且這一數值還在快速地增長(cháng)。與之對應的傳熱學(xué)理論體系已經(jīng)成熟，我們可以使用的傳熱手段也基本明確：傳導、對流、和相變傳熱。因此，在傳熱或者說(shuō)散熱問(wèn)題上，我們可以采取的措施是可見(jiàn)的、有限的。
LED路燈散熱技術(shù)，一般使用多為導熱板方式，是一片5mm厚的銅板，實(shí)際上算是均溫板，把熱源均溫掉；也有加裝散熱片來(lái)散熱，但是重量太大。重量在路燈系統上十分重要，因為路燈高有9米，若太重危險性就增加，尤其遇到臺風(fēng)、地震都可能產(chǎn)生意外.國內有廠(chǎng)家采用全球創(chuàng )的針狀散熱技術(shù)，針狀散熱器的散熱效率要比傳統片狀散熱器有很大幅度提高，能使LED結溫比普通散熱器低15℃以上，并且防水性能比普通鋁型材散熱器要好，同時(shí)在重量和體積上也有所改進(jìn)。另外，針對大功率LED燈具開(kāi)發(fā)的石墨散熱片也具有良好的導熱和散熱性能。
散熱方式主要有：自然對流散熱、加裝風(fēng)扇強制散熱、熱管和回路熱管散熱等。加裝風(fēng)扇強制散熱方式系統復雜、可靠性低，熱管和回路熱管散熱方式成本高。而路燈具有戶(hù)外夜間使用、散熱面位于側上面以及體型受限制較小等有利于空氣自然對流散熱的優(yōu)點(diǎn)，所以L(fǎng)ED路燈建議盡可能選擇自然對流散熱方式。
LED路燈散熱設計中存在的問(wèn)題有：散熱翅片面積隨意設定，散熱翅片布置方式不合理，燈具散熱翅片的布置沒(méi)有考慮到燈具的使用方式，影響到翅片效果的發(fā)揮，強調熱傳導環(huán)節、忽視對流散熱環(huán)節，盡管眾多的廠(chǎng)家考慮了各種各樣的措施：熱管、回路熱管、加導熱硅脂等等，卻沒(méi)有認識到熱量終還是要依靠燈具的外表面積散走，.忽視傳熱的均衡性，如果翅片的溫度分布嚴重不均勻，將會(huì )導致其中一部分的翅片沒(méi)有發(fā)揮作用或作用很有限。
散熱式大功率LED路燈燈具。其目的是解決大功率LED燈具散熱問(wèn)題，提出一種空氣對流散熱式大功率LED路燈燈具，它包括有燈頭組件、燈具散熱體組件和燈尾組件，燈具散熱體組件為弧弦柱形殼體，兩端開(kāi)口，其弧柱面兩側面為立面，立面也開(kāi)有陣列通孔，在弧弦柱形殼體內腔設有4～10條軸向排列的并與弧柱面柱面固接立筋導熱板，立筋導熱板和弧弦柱形殼體兩側的兩個(gè)立面也都開(kāi)有陣列通孔，立筋導熱板和弧弦柱形殼體兩側的兩個(gè)立面在燈具散熱體組件內形成5～11條熱空氣流動(dòng)的散熱通道。本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)是散熱體內腔有多條熱空氣流動(dòng)的散熱通道，立筋導熱板也都充當散熱面，熱交換面增加，熱排放。
解決方法
要解決這些既存問(wèn)題，建議路燈廠(chǎng)商從基本材料上著(zhù)手，從根本由內而外的解決高功率LED熱源問(wèn)題。舉例來(lái)說(shuō)在發(fā)光組件與鋁基板的黏合時(shí)，導熱膠就扮演關(guān)鍵角色，有些廠(chǎng)商以為導熱膠膜或導熱膠墊的導熱系數要好，膜厚要越厚越好，卻沒(méi)想熱阻問(wèn)題。導熱系數再好，碰到膜厚的熱阻也沒(méi)用。更何況導熱膠膜或軟質(zhì)導熱墊片，并不能真正的與基板密合，貼合面其實(shí)存在著(zhù)許多孔隙。這些孔隙在電子顯微鏡下觀(guān)看，就像是空洞的氣穴，也就是另一種形式的熱阻質(zhì)。在這么多干擾熱傳導的熱阻存在之下，散熱導熱的效率無(wú)形中就被降低了。
熱阻要低要用對導熱膠，推薦網(wǎng)印施工的軟陶瓷導熱膠。網(wǎng)印施工的軟陶瓷導熱膠不同于傳統的貼合式導熱膠膜，軟陶瓷導熱膠是軟質(zhì)半液態(tài)，在網(wǎng)印機刮刀涂布于鋁基板時(shí)，導熱粒子會(huì )滲入基板表面的孔隙并予填補到滿(mǎn)。這樣就會(huì )形成一個(gè)完全平整沒(méi)有孔隙的平面，與LED磊晶載板黏合時(shí)會(huì )完全的密合。這樣一來(lái)就把熱阻減少到程度，熱度就能迅速的被傳導出去，自然就降低了LED晶粒的環(huán)境溫度，也延長(cháng)磊晶的壽命以及大幅延緩光衰的發(fā)生。此外由于網(wǎng)印施工的軟陶瓷導熱漆具有延展性，在高溫烘烤或回焊時(shí)，會(huì )隨著(zhù)鋁基板的熱脹冷縮一起變化，應力非常小，不會(huì )造成鋁基板彎翹，更不會(huì )爆板。
在LED燈具的外部保護推薦采用LED燈具軟陶瓷散熱漆。這種噴涂式軟陶瓷散熱漆可直接噴涂于LED燈具外部，施工操作簡(jiǎn)便，可適應各種形狀的散熱結構，也可調整成不同色彩，因應景觀(guān)設計的需求。噴涂式散熱漆內的軟陶瓷粒子，是經(jīng)過(guò)奈米化處理，粒子細微不僅易于噴操作，也讓同一涂布面積上的導熱粒子又多又密集，讓溫度揮發(fā)透散的面積也變大，讓LED燈具的熱能迅速的傳導出去。軟陶瓷散熱漆屬于熱固型材料，符合RoHS環(huán)保安全規范，施工程序簡(jiǎn)便也無(wú)需任何機具，經(jīng)過(guò)烘烤后熱固，可長(cháng)時(shí)間承受LED的高溫不會(huì )有質(zhì)變問(wèn)題。在戶(hù)外使用的LED路燈、LED景觀(guān)燈、或是LED廣告廣告牌、也都會(huì )面臨風(fēng)吹雨打、酸雨鳥(niǎo)糞、空氣粉塵、黑煙排放hELlip;等等的酸堿侵害。所以這種噴涂式軟陶瓷散熱漆一定要具備抗酸堿的特性，的抗酸堿值幅度在PH3~11，可以有效保護LED戶(hù)外燈具外觀(guān)不被侵蝕。
LED燈具的成本結構隨著(zhù)封裝技術(shù)、載板設計、散熱模塊結構的精進(jìn)發(fā)展，質(zhì)量不斷的提升，成本也隨著(zhù)技術(shù)發(fā)展及市場(chǎng)需求而下降。但是投入在材料改進(jìn)的廠(chǎng)商還不多，這主要是跟臺灣工商發(fā)展的歷程與習性相關(guān)。臺灣廠(chǎng)商長(cháng)于制程與設計，在材料基礎研發(fā)上著(zhù)墨較少。所以在解決技術(shù)問(wèn)題或降低成本等議題上，比較偏向采購思維或是生管思維。但是美日廠(chǎng)商在時(shí)間點(diǎn)，會(huì )從應用材料上去思考，從創(chuàng )新的角度去降低成本，提升質(zhì)量及增加獲利。
LED路燈的散熱是需要解決的問(wèn)題之一，不僅直接關(guān)系到LED實(shí)際工作時(shí)的發(fā)光效率，而且由于LED路燈亮度要求高、發(fā)熱量大，并且戶(hù)外這種使用環(huán)境比較苛刻，如果散熱不好會(huì )直接導致LED快速老化，穩定性降低。因為在戶(hù)外使用的道路燈具，應具有一定等級的防塵防水功能（IP），良好的IP防護往往會(huì )妨礙LED的散熱。解決這個(gè)相互矛盾但又都得解決的兩個(gè)問(wèn)題是道路燈具設計時(shí)應關(guān)注的一個(gè)重要方面。在這一方面也是國內把LED應用于道路燈具中時(shí)出現不合格及不合理的情況多的。國內使用中出現的不合格及不合理的情況基本有：
（1）對LED采用了散熱器，但LED連線(xiàn)的接線(xiàn)端子及散熱器的設計無(wú)法達到IP45及以級，無(wú)法滿(mǎn)足GB7000.5/IEC6598-2-3 標準的要求。
（2）采用普通的道路燈具外殼,在燈具出光面內用矩陣式LED,這種設計雖說(shuō)能滿(mǎn)足IP試驗，但是由于燈具內的不通風(fēng)會(huì )造成在工作時(shí)，燈具內腔的溫度會(huì )升高到50℃~80℃，在如此高的工況下，LED的發(fā)光效率是不可能高的，同時(shí)LED的使用壽命也將大打折扣計，實(shí)際上存在明顯的不合理情況。
（3）在燈具內采用了儀表風(fēng)扇對LED及散熱器進(jìn)行散熱，其進(jìn)風(fēng)口設計在燈具的下方，以避免雨水的進(jìn)入，出風(fēng)口設計在下射LED光源的四周。這樣也能有效避免雨水的進(jìn)入，另外散熱器和LED（光源腔）不處于同一空腔內，這種設計如做的好，按燈具的IP試驗要求，能順利通過(guò)。這一方案，不僅解決了LED的散熱問(wèn)題，而且同時(shí)滿(mǎn)足了IP等級的要求。但是這種看似良好的設計，實(shí)際上存在明顯的不合理情況。因為在我國絕大多數道路燈具的使用場(chǎng)合，空中的飛塵量是較大的，有時(shí)會(huì )達到很大（例如起沙塵暴），這類(lèi)燈具在一般條件下使用一段時(shí)間后（約三個(gè)月至半年），其內部散熱器的縫隙內就會(huì )塞滿(mǎn)灰塵，使散熱器效果大打折扣，后還會(huì )使LED因工作溫度過(guò)高而使用壽命明顯縮短。這一方案的不足是在于不能持久良好地使用。
要兼顧道路燈具中LED的散熱及IP防護，較合理的設計思想是：
a、在關(guān)鍵的散熱位置，采用導熱板。導熱板是在金屬板的內部，均布有供冷媒流動(dòng)的細導管，并在細導管內充有冷媒，當導熱板的某一部位受熱時(shí)，細導管內的冷媒會(huì )快速流動(dòng)而使熱量迅速地傳導。好的導熱板的熱傳導系數可以達到同厚度銅材板的8~12倍，雖說(shuō)價(jià)格較高，但如在關(guān)鍵部位使用，對LED的散熱將起到事半功倍的作用。
b、把燈具的外殼設計成散熱器狀。大部分的道路燈具外殼是鋁材的，直接利用燈具外殼外面作為散熱器既可以IP防護等級的要求，也可以得到很大的散熱面積，另外，燈具外殼組成的散熱器在有落塵時(shí)，可以通過(guò)自然的風(fēng)雨而沖洗，從而可散熱器工作的持續有效性。
設計要求
1、照明用LED的特點(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，并且這種反射器的效率都明顯燈具的反射器效率。另外，LED的光效檢測時(shí)已經(jīng)包括了自身反射器的效率。采用LED的道路燈具應盡可能地利用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)區域，再利用燈具反射器的配光，來(lái)實(shí)現很合理的道路燈具的綜合配光。應該說(shuō)，道路燈具要真正做到符合CJJ45-2006和CIE31以及CIE115標準的照度和照度均勻度要求，燈具內應包含三次配光的功能才能比較好地實(shí)現。，而帶反射器的并且具有合理的光束輸出角度的LED本身就具有良好的一次配光功能。在燈具內，能按照路燈具高度及路面寬度設計各個(gè)LED的安裝位置和發(fā)射光的方向就能實(shí)現良好的二次配光功能。在此類(lèi)燈具中的反射器，只作為的三次配光手段，來(lái)道路照度更好的均勻度。
在實(shí)際的道路照明燈具的設計中，可采用在基本設定每一個(gè)LED設射方向的前提下，把每一個(gè)LED用球形萬(wàn)向節固定在燈具上，當燈具使用于不同的高度和照射寬度時(shí)，可通過(guò)調整球形萬(wàn)向節使每一個(gè)LED的照射方向都達到滿(mǎn)意的結果。在確定每一個(gè)LED的功率、光束輸出角度時(shí)，可根據E（lx）=I(cd)/D(m)2(光強和照度距離平方反比定律)，分別計算出各LED在基本選定光束輸出角度時(shí)應該具備的功率，并且可以通過(guò)調整各LED的功率以及LED驅動(dòng)電路輸出給每一個(gè)LED不同的功率來(lái)使每一個(gè)LED的光輸出都達到預計值。這些調整手段都是采用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)現于滿(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,達到節能的目的。
