我們根據(jù)以上的觀點逐一進行分析：

　　１．發(fā)光效率問題

　　目前來說,LED的發(fā)光效率從數(shù)字上來看的確不如高壓鈉燈。LED現(xiàn)在的光效一般在65~75lm/w,而且隨著技術的發(fā)展,LED的光效每年都在提高,而高壓鈉燈可以達到125lm/w。但是,高壓鈉燈的光譜比較集中于黃色,它的色溫比較低,只有2000~2500K,而LED的色溫較高,可以達到3500~4500K以上。另外高壓鈉燈的光線是向四處發(fā)射的,有很大一部分光無法到達路面。還有,高壓鈉燈的顯色指數(shù)差,只有23左右,感覺昏暗；而LED的顯色指數(shù)高,可以達到75~80。路面明亮,感覺舒適。所以從實際的發(fā)光效果來看,LED反而可以比高壓鈉燈高出很多。135W的LED可以取代250W的高壓鈉燈,或300W的水銀燈。135W的LED,其輸出光通量大約只有7020流明(經(jīng)過二次光學設計,會有所損失),到達路面時的流明數(shù)仍為6500流明,而路面的平均照度可以達到16Lux(12m高桿)。250W高壓鈉燈的輸出光通量為20,000流明。但到達路面的流明數(shù)就只有7000流明。路面的照度大約為30~40Lux,由于顯色系數(shù)的差別,LED的照度修正系數(shù)為2.35倍,高壓鈉燈的修正系數(shù)為0.94倍。所以135W的LED經(jīng)過修正以后地面的照度為37.6Lux,而高壓鈉燈的修正后的照度為28.2~37.6。二者相當。所以,135W的LED可以取代250W的高壓鈉燈,LED可以節(jié)能1.85倍,節(jié)能效率約為50%。

　　2．照射均勻度問題

的確,如果不進行二次光學設計,LED的照射是比較集中,所以一定要進行二次光學設計,使其光強分布圖呈蝙蝠形。

　　3．LED的光衰問題

現(xiàn)在有的商家,為了降低成本,就采用幾百只φ5的小功率LED。然而這種小功率的LED的光衰是非常嚴重的,其光衰至80％的壽命只有1000小時。所以,作為需要長期使用的路燈是絕對不能允許采用這種小功率LED的。作為大功率LED,其光衰就要好很多。

　　4．LED路燈的自重問題

LED路燈,在和高壓鈉燈的替換過程中,為了防止LED路燈燈頭過重,一些LED路燈廠家盡可能的在減少LED燈頭的自重。從原來的單個燈頭約30公斤左右,降到了現(xiàn)在的10多公斤。重量的減輕還有進一步下降的趨勢。

　　5．LED路燈造價過高,無法普及

LED路燈是由很多部分組成的,而其中發(fā)光最有效的元件是芯片,價格最貴的部分也在芯片。現(xiàn)在的芯片的光效在65~75lm/w,但是各大芯片廠商都在研制更大光效的芯片。試想一下,隨著科技的進步,光效一旦發(fā)展到很高的水平,那么使用芯片的數(shù)量會比現(xiàn)在的少,而且芯片的價格也會同時下降。到那時,LED路燈整體價格也會下降。

　　未來LED路燈特點:

　　個人認為,LED路燈替換高壓鈉燈,是今后節(jié)能減排的一個趨勢。LED路燈要發(fā)展,我認為在以下幾個方面需要注意：

　　1.提高光通

　　2.弄好二次光學

　　3.解決散熱

　　4.模塊化

　　A.光通的提高還需要從大功率的LED的外延技術、芯片工藝等基礎層次進一步提升。目前,國內(nèi)外制作白光LED的方法是先將LED芯片放置在封裝的基片上,用金絲進行鍵合,然后在芯片周圍涂敷YAG熒光粉,再用環(huán)氧樹脂包封。樹脂既起保護芯片的作用又起到聚光鏡的作用。從LED芯片發(fā)射出的藍色光射到周圍的熒光粉層內(nèi)經(jīng)多次散亂的反射、吸收,最后向外部發(fā)出。LED(藍)的光譜線的峰值在465nm處,半值寬為30nm。LED發(fā)出的部分藍色光激發(fā)黃色的YAG熒光粉層,使其發(fā)出黃色光(峰值為555nm),一部分藍色光直接或反射后向外發(fā)出,最終達到外部的光為藍黃二色光,即白光。芯片倒裝技術(FlipChip)可以得到比傳統(tǒng)的LED芯片封裝技術更多的有效出光。但是如果不在芯片的發(fā)光層的電極下方增加反射層來反射出浪費的光能,則會造成約8％的光損失。所以底板材料上必須增加反射層。芯片側(cè)面的光也必須利用熱沉的鏡面加以反射,增加器件的出光率。而且在倒裝芯片的藍寶石襯底(Sapphire)與環(huán)氧樹脂導光結(jié)合面間應加上一層硅膠材料以改善芯片出光的折射率。經(jīng)過光學封裝技術的改善,可以大幅度的提高大功率LED器件的出光率(光通量)。

　　B.LED照明器具進行優(yōu)化設計,提高LED的使用質(zhì)量。因此研究大功率LED光源二次光學配光設計,滿足大面積投光和泛光照明配光需求尤為迫切。通過二次光學設計技術,設計外加的反射杯與多重光學透鏡及非球面出光表面,可以提高器件的取光效率。傳統(tǒng)光源照射方向為360°,燈具依靠反射器將大部分光線反射到特定方位,只有40%左右的光是直接透過玻璃罩到達路面的,其他的光是通過燈具反射器再投射出燈具的,燈具的反射器的效率一般僅為50%~60%,所以有60%左右的光輸出在燈具內(nèi),是在損失了30%~40%后再投射到路面上的。光源光輸出的很大一部分被限制在燈具內(nèi)部發(fā)熱消耗掉。LED燈的絕大部分光線都是前射光,可以實現(xiàn)>95%的光效,這是LED區(qū)別于其他光源的重要特性之一,如果不能將這一特性很好利用,會使LED的優(yōu)勢大打折扣。大多數(shù)大功率LED燈由于是多個LED芯片拼裝,要將這么多光源照到不同方向,我們充分發(fā)揮芯片整體封裝的特點,采用透鏡加以解決,通過光學設計,根據(jù)不同需要,配備不同凸面曲線,依靠透鏡來將光線分配到不同方向,保證出光角度大的可以達到120°～160°,小的可以將光線聚集在30°以內(nèi),透鏡一旦定型,在生產(chǎn)工藝保證的前提下,同種燈具的配光特性也就達到了一致。完全可以通過經(jīng)過多次試制,不斷地總結(jié)經(jīng)驗,能夠使LED路燈達到道路照明標準要求的蝙蝠翼光型。目前隧道燈、路燈和一般照明燈已達到各自應用場所的照明要求。

　　C.散熱是LED路燈需要重點解決的問題。眾所周知,LED是個光電器件,其工作過程中只有15%～25%的電能轉(zhuǎn)換成光能,其余的電能幾乎都轉(zhuǎn)換成熱能,使LED的溫度升高。在大功率LED中,散熱是個大問題。例如,1個10W白光LED若其光電轉(zhuǎn)換效率為20%,則有8W的電能轉(zhuǎn)換成熱能,若不加散熱措施,則大功率LED的器芯溫度會急速上升,當其結(jié)溫(TJ)上升超過最大允許溫度時(一般是150℃),大功率LED會因過熱而損壞。因此在大功率LED燈具設計中,最主要的設計工作就是散熱設計。由于LED路燈亮度要求高,使用環(huán)境比較苛刻,如果散熱解決不好,會迅速導致LED老化,穩(wěn)定性降低。一盞采用250W高壓鈉燈的路燈,由于技術成熟,散熱控制的很好,即使工作5000小時,光衰仍然很小。以目前的技術,相同條件下的大功率LED路燈,如果散熱解決不好,光衰會很大。目前LED路燈的散熱方式主要有：自然對流散熱、加裝風扇強制散熱、熱管、回路熱管散熱和均溫板散熱等。加裝風扇強制散熱方式系統(tǒng)復雜、可靠性低,熱管和均溫板散熱方式成本較高。

　　D.LED路燈,最終會選擇模塊化安裝及維修。現(xiàn)在路面用的最多的高壓鈉燈,內(nèi)部的鎮(zhèn)流器等部件不容易損壞,大部分不亮的原因是光源損壞,維修的方式只要更換光源即可。一個熟練的操作工人,完全可以個人進行高臺操作。但是,LED路燈,內(nèi)部的部件很多,除了光源(芯片),其他各個部分損壞都會導致芯片不亮。所以,在現(xiàn)場,無法立刻斷定LED路燈損壞的原因。如果LED路燈不亮,需要把LED路燈摘下運回工廠進行各項檢測。這樣更換LED路燈的方式顯得非常繁瑣。LED路燈的發(fā)展最終版本,就是發(fā)展成為模塊化。光源、電氣等之間全部是按照插接進行更換,這樣,一個熟練的工人,也完全能獨立進行判斷損壞的原因并進行現(xiàn)場維修。

　　結(jié)論

　　建議：統(tǒng)一LED標準,提升品質(zhì)穩(wěn)定性,成立市場競爭協(xié)調(diào)組織,避免惡性競爭,大力宣傳LED的品質(zhì)觀念,避免受不良實例的影響,要讓人們從思想上接受LED其實是可以實現(xiàn)其壽命長的優(yōu)點的,提高選擇和使用LED的水平。綜上所述,LED路燈替換高壓鈉燈,是今后道路照明的必然趨勢。