LED光源在隧道照明中应用的技术性分析
(2)散热问题
高压钠灯、金卤灯等传统光源电弧管工作时都需要外泡壳维持很高的管壁温度,密闭的照明灯具对这种光源工作是有利的。然而,这对LED光源却十分有害,这是因为LED工作时会有70%甚至更高比例的电能会转换成不能依靠辐射释放的热量,且隧道内部通风条件不佳,温度很容易升高。而LED半导体发光器件会随着自身温度的变化其特性会有明显的变化,特别是PN结温的升高会导致器件各方面性能的变化与衰减。这种变化主要体现在三个方面:
1)减少LED的外量子效率;
2)缩短LED的寿命;
3)造成LED发出光的主波长偏移,从而导致光源的颜色发生偏移。
因此,散热是LED光源在隧道照明中所面临的重要挑战,否则会大大影响LED的正常工作,降低光效,加快光衰,缩短寿命。
除了上述两大限制LED隧道照明灯具发展的瓶颈外,目前LED光源的光效、封装工艺和材料、驱动电路、二次光学设计、产品及测试标准等相关问题尚欠成熟和完善,这些问题都将是LED光源在今后隧道照明及其他照明推广应用中所面临的挑战。
4、结论与展望
LED光源作为新一代的照明光源,以其高效、节能、环保等优点得到国家和地方政府的大力支持和推广。其应用领域也逐渐由信号指示、应急照明等小功率照明拓展到道路照明及公路隧道照明等大功率照明。在隧道照明中,LED光源除了具有良好的光学性能外,还具有提高隧道照明质量、采用智能无级控制和方便后期维护等优势,这为LED光源在隧道照明中的应用带来了很好的机遇。但与此同时,LED光源在当前的隧道照明中仍面临价格高和散热难两个方面的重大挑战,以及LED照明技术尚未成熟的挑战。
因此,在当前隧道照明中,应当避免过分夸大LED光源的效果、急功近利、盲目使用,LED光源在隧道照明中的应用仍待进一步深入研究和检验,并建立标准规范的LED隧道照明设计、管理及运营体系,实现LED照明产品的标准化,真正发挥LED光源在隧道照明中的优势。同时,我们也应看到LED照明技术的发展势头和广阔前景,在解决了当前所面临的问题后,LED光源无疑是隧道照明甚至其他照明领域发展的方向。
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