名稱6米80WLED路燈功率50W-250W防護(hù)等級(jí)IP65材質(zhì)Q235熱鍍鋅鋼材法蘭盤400*400mm燈桿壁厚3mm-8mm
LED路燈
LED路燈是指用LED光源制作的路燈,具有、安全、節(jié)能、環(huán)保、壽命長(zhǎng)、響應(yīng)速度快、顯色指數(shù)高等特優(yōu)點(diǎn),對(duì)城市照明節(jié)能具有十分重要的意義。

定義
道路照明是城市照明的重要組成部分,傳統(tǒng)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(fèi)。當(dāng)前,全球的環(huán)境在日益惡化,各國(guó)發(fā)展清潔能源。而隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng),我國(guó)能源供需矛盾日漸,電力供應(yīng)開(kāi)始存在著嚴(yán)重短缺的局面,節(jié)能是所急需解決的問(wèn)題。因此,開(kāi)發(fā)新型、節(jié)能、壽命長(zhǎng)、顯色指數(shù)高、環(huán)保的LED路燈對(duì)城市照明節(jié)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),隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快,LED路燈以定向發(fā)光、功率消耗低、驅(qū)動(dòng)特性好、響應(yīng)速度快、抗震能力高、使用壽命長(zhǎng)、綠色環(huán)保等優(yōu)勢(shì)逐漸走入人們的視野、成為世界上有替代傳統(tǒng)光源優(yōu)勢(shì)的新一代節(jié)能光源,因此,LED路燈將成為道路照明節(jié)能改造的選擇。

成本對(duì)比
假設(shè)某城市有三段道路長(zhǎng)度分別為3公里、5公里、10公里,鋪設(shè)路燈以每隔30米一盞,每邊一盞計(jì)算,這三段路所需的路燈總數(shù)分別為202盞、334盞、668盞,傳統(tǒng)路燈以功率為250W 的高壓鈉燈為準(zhǔn),LED路燈以功率為50W為準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比。
傳統(tǒng)路燈單價(jià)為1000元/盞,LED路燈單價(jià)為3000/盞,那鋪設(shè)傳統(tǒng)路燈三種長(zhǎng)度的道路所需光源成本分別為:202*1000=20.2萬(wàn)元,334*1000=33.4萬(wàn)元,668*1000=66.8萬(wàn)元,鋪設(shè)LED路燈三種長(zhǎng)度的道路所需的光源成本分別為:202*3000=60.6萬(wàn)元,334*3000=100.2萬(wàn)元,668*3000=200.4萬(wàn)元。
我們來(lái)分析三段長(zhǎng)度的道路兩種光源鋪設(shè)電纜的成本,3公里道路傳統(tǒng)路燈主干線電纜負(fù)載流量I=P/U=202*250/220=230A,它需橫截面積為60mm2的銅芯電纜,其單價(jià)為120元/米,則其電纜成本為120*3000=36萬(wàn)元,LED路燈干線電纜負(fù)載流量l=P/U=202*50/220=44A,它需橫截面積為1Omm2的銅芯電纜,它需橫截面12mm2的銅芯電纜,單價(jià)為12元/米,電纜成本為12*300=3.6萬(wàn)元,5公里道路傳統(tǒng)路燈主干線電纜負(fù)載流量I=P/U=333*250/220=377A,它需橫截面為90mm2的銅芯電纜,單價(jià)為180元/ 米,電纜成本為980*5000=90萬(wàn)元,LED路燈主干線電纜負(fù)載流量I=P/U=333*50/220=73A,它需橫截面為20mm2的銅芯電纜,單價(jià)為25元/條成本為25*5000=12.5萬(wàn)元,10公里道路傳統(tǒng)路燈主干線電纜流量I=P/U=666*250/220=680A,它需橫截面為400m2的銅芯電纜,單價(jià)為360元/米,電纜成本為360*10000=360萬(wàn)元,LED路燈主干線電纜負(fù)載流量I=P/U= 666*50220=146A, 它需橫截面為42mm2銅芯電纜,單價(jià)為60元/米,成本為60萬(wàn)元。

解決方法
要解決這些既存問(wèn)題,建議路燈廠商從基本材料上著手,從根本由內(nèi)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(dǎo)熱膠就扮演關(guān)鍵角色,有些廠商以為導(dǎo)熱膠膜或?qū)崮z墊的導(dǎo)熱系數(shù)要好,膜厚要越厚越好,卻沒(méi)想熱阻問(wèn)題。導(dǎo)熱系數(shù)再好,碰到膜厚的熱阻也沒(méi)用。更何況導(dǎo)熱膠膜或軟質(zhì)導(dǎo)熱墊片,并不能真正的與基板密合,貼合面其實(shí)存在著許多孔隙。這些孔隙在電子顯微鏡下觀看,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(dǎo)的熱阻存在之下,散熱導(dǎo)熱的效率無(wú)形中就被降低了。
熱阻要低要用對(duì)導(dǎo)熱膠,推薦網(wǎng)印施工的軟陶瓷導(dǎo)熱膠。網(wǎng)印施工的軟陶瓷導(dǎo)熱膠不同于傳統(tǒng)的貼合式導(dǎo)熱膠膜,軟陶瓷導(dǎo)熱膠是軟質(zhì)半液態(tài),在網(wǎng)印機(jī)刮刀涂布于鋁基板時(shí),導(dǎo)熱粒子會(huì)滲入基板表面的孔隙并予填補(bǔ)到滿。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(dǎo)出去,自然就降低了LED晶粒的環(huán)境溫度,也延長(zhǎng)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(dǎo)熱漆具有延展性,在高溫烘烤或回焊時(shí),會(huì)隨著鋁基板的熱脹冷縮一起變化,應(yīng)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(hù)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(yīng)各種形狀的散熱結(jié)構(gòu),也可調(diào)整成不同色彩,因應(yīng)景觀設(shè)計(jì)的需求。噴涂式散熱漆內(nèi)的軟陶瓷粒子,是經(jīng)過(guò)奈米化處理,粒子細(xì)微不僅易于噴操作,也讓同一涂布面積上的導(dǎo)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(dǎo)出去。軟陶瓷散熱漆屬于熱固型材料,符合RoHS環(huán)保安全規(guī)范,施工程序簡(jiǎn)便也無(wú)需任何機(jī)具,經(jīng)過(guò)烘烤后熱固,可長(zhǎng)時(shí)間承受LED的高溫不會(huì)有質(zhì)變問(wèn)題。在戶外使用的LED路燈、LED景觀燈、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(hù)LED戶外燈具外觀不被侵蝕。
LED燈具的成本結(jié)構(gòu)隨著封裝技術(shù)、載板設(shè)計(jì)、散熱模塊結(jié)構(gòu)的精進(jìn)發(fā)展,質(zhì)量不斷的提升,成本也隨著技術(shù)發(fā)展及市場(chǎng)需求而下降。但是投入在材料改進(jìn)的廠商還不多,這主要是跟臺(tái)灣工商發(fā)展的歷程與習(xí)性相關(guān)。臺(tái)灣廠商長(zhǎng)于制程與設(shè)計(jì),在材料基礎(chǔ)研發(fā)上著墨較少。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(gòu)思維或是生管思維。但是美日廠商在時(shí)間點(diǎn),會(huì)從應(yīng)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。因?yàn)樵趹敉馐褂玫牡缆窡艟撸瑧?yīng)具有一定等級(jí)的防塵防水功能(IP),良好的IP防護(hù)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(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)關(guān)注的一個(gè)重要方面。在這一方面也是國(guó)內(nèi)把LED應(yīng)用于道路燈具中時(shí)出現(xiàn)不合格及不合理的情況多的。國(guó)內(nèi)使用中出現(xiàn)的不合格及不合理的情況基本有:
(1)對(duì)LED采用了散熱器,但LED連線的接線端子及散熱器的設(shè)計(jì)無(wú)法達(dá)到IP45及以級(jí),無(wú)法滿足GB7000.5/IEC6598-2-3 標(biāo)準(zhǔn)的要求。
(2)采用普通的道路燈具外殼,在燈具出光面內(nèi)用矩陣式LED,這種設(shè)計(jì)雖說(shuō)能滿足IP試驗(yàn),但是由于燈具內(nèi)的不通風(fēng)會(huì)造成在工作時(shí),燈具內(nèi)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(jì),實(shí)際上存在明顯的不合理情況。
(3)在燈具內(nèi)采用了儀表風(fēng)扇對(duì)LED及散熱器進(jìn)行散熱,其進(jìn)風(fēng)口設(shè)計(jì)在燈具的下方,以避免雨水的進(jìn)入,出風(fēng)口設(shè)計(jì)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(nèi),這種設(shè)計(jì)如做的好,按燈具的IP試驗(yàn)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)滿足了IP等級(jí)的要求。但是這種看似良好的設(shè)計(jì),實(shí)際上存在明顯的不合理情況。因?yàn)樵谖覈?guó)絕大多數(shù)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(dá)到很大(例如起沙塵暴),這類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(nèi)部散熱器的縫隙內(nèi)就會(huì)塞滿灰塵,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(hù),較合理的設(shè)計(jì)思想是:
a、在關(guān)鍵的散熱位置,采用導(dǎo)熱板。導(dǎo)熱板是在金屬板的內(nèi)部,均布有供冷媒流動(dòng)的細(xì)導(dǎo)管,并在細(xì)導(dǎo)管內(nèi)充有冷媒,當(dāng)導(dǎo)熱板的某一部位受熱時(shí),細(xì)導(dǎo)管內(nèi)的冷媒會(huì)快速流動(dòng)而使熱量迅速地傳導(dǎo)。好的導(dǎo)熱板的熱傳導(dǎo)系數(shù)可以達(dá)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(duì)LED的散熱將起到事半功倍的作用。
b、把燈具的外殼設(shè)計(jì)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(hù)等級(jí)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(xù)有效性。

LED路燈的電源系統(tǒng)也與傳統(tǒng)光源不同,LED所特需的恒流驅(qū)動(dòng)電源,是其正常工作的基石,簡(jiǎn)單開(kāi)關(guān)電源的方案常會(huì)帶來(lái)LED器件的損傷。如何使緊密壓縮在一起的一組LED安全、也是考察LED路燈的一個(gè)指標(biāo)。LED對(duì)驅(qū)動(dòng)電路的要求是能恒流輸出的特性,因?yàn)長(zhǎng)ED正向工作時(shí)結(jié)電壓相對(duì)變化區(qū)域很小,所以了LED驅(qū)動(dòng)電流的恒定也就基本了LED輸出功率的恒定。對(duì)于我國(guó)電源電壓供應(yīng)不穩(wěn)定的現(xiàn)狀,道路燈具LED的驅(qū)動(dòng)電路具有恒流輸出特性是十分必要,可光輸出恒定并且防止LED的超功率運(yùn)行。