LED 路灯设计

概 论

LED路灯即半导体照明灯，以发光二极管作为光源，因其是一种固态冷光源，具有环保无污染、耗电少、光效高、寿命长等特点，做成的LED路灯。

路灯是城市照明的重要组成部分，传统的路灯常采用高压钠灯，高压钠灯整体上光效低的缺点造成了能源的巨大浪费，因此，开发新型高效、节能、寿命长、显色指数高、环保的路灯对城市照明节能具有十分重要的意义。
LED路灯与常规高压钠灯路灯不同的是，大功率LED路灯的光源采用低压直流供电、由GaN基功率型蓝光LED与黄色荧光粉合成的高效白光二极管，具有高效、安全、节能、环保、寿命长、响应速度快、显色指数高等独特优点，可广泛应用于城市道路照明。

灯具的定义

凡能分配透出或转变一个或多个光源发出的光线的一种器具，并包括支承 固定和保护光源必需的包有部件，以及必需的电路辅助装置和将它们与电源连的装置。其基本组成包括：灯体(Housing)﹑光源(Luminaire)﹑反光罩(Reflector)﹑电器组件(Electrical assembly)等。

灯具的设计重点

灯具的设计重点，也就是灯具质量的衡量指标，主要包括以下几个方面

LED灯具散热

建议：LED路灯Light Bar安装面用较易成型的2mm-3mm厚铝板加工，上面另外固定铝基Heatsink作散热用，尝试通过不同形状及尺寸的 Surface来得到最佳光学参数(配光曲线)。优点：用较低的成本及较短的开发同期来确定新款灯具Light Bar安装面形状及尺寸。一款好的路灯产品(截光灯具)，其光学设计必须满足以下几个要求：配光曲线呈蝠翼状(满足道路照明所需要的延展性)最大光强方向不能大于65°(照明无眩光)80 °方向上所发出的最大光强不能大于30cd/1000lm，90 °方向上所发出的最大光强不能大于10cd/1000lm灯具的结构设计必须满足：

结构合理，满足灯具的各种机械及电气性能(结构强度﹑防护等级﹑高压及接地 测试等)。 安全性 便于灯具的成品组装。便于灯具安装及维护。灯具的设计应尽可能考虑零配件的适配性及通用性。(降低成本，减少库存及便于物料管理

灯具的防触电保护分类

灯具的防尘、防水等级

目前采用特征字母“IP’’后面跟两个数字来表示灯具的防尘、防水等级;第1个数字表示对人、固体异物或尘埃的防护能力,第二个数字表示对水的防护能力;在防尘能力和防水能力之间存在一定的依赖关系，也就是说第一个数字和第二个数宇间有一定的依存关系

防护等级特征字母IP后面数字的意义

防护等级特征字母IP后面数字的意义

灯杆设计

灯杆的设计首先是要满足其使用功能，即为保证有足够的强度为灯具提供支撑，然后再考虑其美观性，即与灯具及周围环境的匹配。

灯具的安装仰角一般是由灯杆来决定的，其取值范围为10°-15 °。

灯杆(中杆)锥度取值范围为1：90 – 1：110，其计算公式为(Φ1–Φ2)/H，另一种

常用的表示方法为1：10 – 1：11，即灯杆每增加1米，灯杆直径增加10(11)mm。

灯杆间距与灯杆高度的关系：D(灯杆间距)=3.5 – 4H(灯杆高度)。灯杆表面处理：内外热浸锌(δ=65 - 100μm)后外表面喷塑(δ=80 - 120μm)。

灯杆设计完成后必须根据安装地的最大风速及自身负载进行强度计算。LED散热设计的重要性

目标1：Higher Flux LED

提高LED的效率

提高电流 (功率)

更高的结温 (Tj)

目标2：高性能 LED

光学性能

高可靠性

依赖于结温 (Tj)

热设计的关键要处理好结温 Tj.