LED路燈在道路照明中的應用
上傳人:鄒軍 上傳時間: 2011-02-12 瀏覽次數: 220 |
摘要:道路用LED燈具的散熱性能、配光和相關安全性能將直接影響到LED燈具的實際應用,本文針對上述問題進行了系列研究,設計出了較合理的散熱系統,配光曲線以及合理的燈具安全結構,實踐證明效果良好,將促進LED燈具快速的進入實際的應用。
一、前言
隨著LED的光通量超過100lm/W,LED作為功能性照明逐漸被重視,很多國內外的廠商對LED燈具進行了研究。雖然LED道路照明燈具的有效光通量逐漸滿足了道路照明要求,但是LED畢竟是一種新型的照明光源,還需要很多研究人員對其進行深入研究。
二、LED燈具的相關性能研究
本文主要對道路照明用LED燈的三個方面進行了闡述和研究:燈具散熱、燈具配光和燈具的安全。
(一)燈具的散熱
LED芯片幾乎20%的能量轉化為光,而80%的能量卻以熱的形式釋放出來,而LED的電壓,光通量,光效都會隨著溫度的升高而線性降低,如圖1,圖2和圖3。
所以如何有效的散熱對于發展LED道路照明的關鍵,主要涉及四個方面:傳導(材料熱傳導系數,施加溫度等)、對流(對流換熱系數和環境流體溫度,表面熱流量),輻射(加快輻射的材料)、材料性能(熱應力應變分析,熱疲勞分析,熱致結構失效分析等)。
對于傳導:1、使用快速傳熱的材料如熱管,銅,鋁等;2、減小界面熱阻;對于對流:1、增大與空氣的接觸面積;2、加大材料的熱容;3、增加對流等。對于輻射:1、采用新型的輻射材料,可以使低于100度的散熱器輻射效率升高。對于材料性能:主要考慮熱應力應變分析,熱疲勞分析,熱致結構失效分析等??紤]到上述因素,可設計出較合理的燈具結構(雙重散熱結構),如圖5所示。
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