大功率LED路燈的配光設(shè)計方案

　　1 前言

　　當(dāng)前，大功率 LED 路燈發(fā)光效率高(>80 lm/W)、使用壽命長(> 50 000 h)、光輸出定向性好、顯色性能優(yōu)良(75~80)、可以選擇色溫以及綠色無污染等特點(diǎn)，比傳統(tǒng)道路照明節(jié)能30%以上，具有很高的光利用效率，已發(fā)展成為極具競爭力的第四代優(yōu)質(zhì)道路照明光源。

　　2 路燈的配光方案

　　(1) 道路照明對路燈光輸出的要求

　　較早時期的大功率LED路燈只是模仿以高壓鈉燈為主的道路照明燈具的形式，通過利用LED 來替代常用的高壓鈉燈光源，結(jié)構(gòu)非常簡單。一般直接選用常規(guī)的路燈外殼、結(jié)構(gòu)件及光輸出角度較大的功率LED作為發(fā)光器件，采用在兼有反光器和散熱器功能、背面有散熱鰭片的金屬平面上將LED 簡單地等距離排列，并通過LED 陣列混聯(lián)的方式來獲得較大的燈功率輸出和較強(qiáng)的光輸出。由于沒有針對LED 的出光特點(diǎn)和道路照明標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行LED 路燈的二次、三次配光設(shè)計，因此就如圖1 所示的那樣：路燈的光輸出在路面上形成一個圓形光斑，造成在道路方向上的照明角度有限，圓形光斑之間由于沒有光的平滑疊加過渡而形成明顯的暗區(qū)——斑馬效應(yīng);在道路垂直方向上散落在道路邊外而沒有被利用的光較多，無法滿足道路照明對路燈光輸出特性的要求。

　　為了滿足對路面亮度和路面照度的要求，路燈的光強(qiáng)輸出曲線沿著道路方向必須是“蝙蝠翼”型的，在垂直于道路方向上滿足均勻度的要求。路燈的光輸出配光應(yīng)該像圖2 所示，為長方形的均勻光斑，使得絕大部分的光都分布在路面上，盡可能地提高燈光的利用效率，減少不必要的浪費(fèi)。

　　(2) LED 及LED 路燈的配光方案

　　路燈是一種極為重要的功能性照明設(shè)備，是為了保障夜間道路交通安全而設(shè)置的，其光輸出特性必須要滿足夜間汽車駕駛?cè)藛T及行人的視覺分辨要求，因此LED路燈的配光方案就是要在道路照明要求的基礎(chǔ)上從單個的LED 配光著手來進(jìn)行。

　　1.1 LED 的光輸出特性

　　隨著LED 技術(shù)的快速進(jìn)步，性能指標(biāo)有了顯著的提高。特別是作為第四代照明主流的大功率白光LED的性能有了很大的提高。依據(jù)使用要求的不同，以單片封裝的功率來區(qū)分：從1~10W 直到上百瓦、幾百瓦不等;從LED 封裝透鏡的配光輸出光強(qiáng)特性來區(qū)分，主要有：朗伯型、側(cè)發(fā)光型、蝙蝠翼型、聚光型(準(zhǔn)直)等類型，輸出的特性曲線如圖3 所示。

　　目前，功率型白光LED 正在朝著單片大功率的方向發(fā)展，但是由于芯片散熱瓶頸的制約，采用多芯片組合封裝的單片超大功率LED 的散熱相對困難，光效相對較低，幾乎功率越大的單片LED 相對的光效就越低。在大功率LED 路燈的設(shè)計中，大功率LED 的選擇需要考慮一次封裝特性、發(fā)光效率、安裝工藝要求、二次三次配光設(shè)計、使用環(huán)境、散熱條件、與驅(qū)動控制器的輸出特性配合等諸多問題，因此綜合以上多種因素，以及實(shí)際的應(yīng)用，路燈中選擇LED 的主流趨勢是：單個LED 的功率在1 瓦至數(shù)瓦左右、顯色性好、色溫一致、光效90~100 lm/W 的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品為設(shè)計的最佳選擇。在路燈的功率上，通過多顆陣列混聯(lián)的方式來得要求的總的發(fā)光功率;在光的輸出特性上，朗伯型、蝙蝠翼型和聚光型應(yīng)用較多，但是一般都不能直接應(yīng)用到路燈中去，必須通過再次的配光設(shè)計來獲得滿足道路照明要求的燈光輸出特性。

　　1.2 LED 的配光方案

　?、貺ED 的一次配光方案

　　在功率型LED 的制造過程中，為了提高光效率、減少光輸出損失和改變光輸出特性，封裝時均采用透鏡工藝。由此可以考慮將LED 的封裝透鏡工藝與道路照明需要的光輸出特性相結(jié)合來形成大功率LED的一次配光方案。通過特殊設(shè)計的透鏡，可以直接獲得需要的光輸出特性，并由此來疊加合成大功率LED 路燈總的光輸出，使其滿足道路照明的要求。

　　●斜射矩形透鏡封裝的LED 配光

　　采用斜射矩形透鏡封裝配光的原理及光輸出模擬(參見圖4)。主要研究結(jié)論是：

　　特別設(shè)計的LED 封裝透鏡為頂部倒圓角的矩形，矩形面呈圓弧狀，與水平面保持一定的設(shè)計角度，使得其對LED 芯片的光輸出方向發(fā)生可控的改變。按照通常的路燈安裝原則，燈距約為燈高的3 倍。通過計算，燈的光輸出角在C0/C180 方向上約為140°，在C90/C270 方向上約為80°，仰角約為10°，可以獲得滿意的道路光照效果。

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本文導(dǎo)航

第 1 頁：大功率LED路燈的配光設(shè)計方案
第 2 頁：雙頭透鏡封裝的LED 配光
第 3 頁：圓柱面式配光

led(688839) led(688839)
大功率(35435) 大功率(35435)
路燈(29824) 路燈(29824)
配光(6436) 配光(6436)

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如何DIY一個大功率白光LED驅(qū)動

如何DIY一個大功率白光LED驅(qū)動本文主要介紹大功率LED的一些基本資料。　　LED目前相對其他光源的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在體積，光效和壽命上，LED

2009-12-25 09:50:48

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大功率LED照明散熱的探討

大功率LED照明散熱的探討隨著政府和民眾節(jié)能環(huán)保意識的提高，以及大功率LED技術(shù)的進(jìn)步，大功率LED正越來越多地用在通用照明

2009-12-29 09:02:29

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大功率LED的散熱設(shè)計

大功率LED的散熱設(shè)計近年來，大功率LED發(fā)展較快，在結(jié)構(gòu)和性能上都有較大的改進(jìn)，產(chǎn)量上升、價格下降；還開發(fā)出單顆功率為100W的超大功率白光LED。與前

2010-01-12 11:36:23

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大功率LED路燈應(yīng)用現(xiàn)狀分析

大功率LED路燈應(yīng)用現(xiàn)狀分析近年來，國內(nèi)LED照明應(yīng)用發(fā)展迅速，很多廠家相繼推出了大功率LED路燈，并作為節(jié)能產(chǎn)品越來越多的應(yīng)用于道路照明中

2010-03-15 11:03:20

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大功率LED封裝技術(shù)原理介紹

大功率LED封裝技術(shù)原理介紹 大功率LED封裝由于結(jié)構(gòu)和工藝復(fù)雜，并直接影響到LED的使用性能和壽命，一直是近年來的研究熱點(diǎn)，特別是大功率白光LED封裝更是研究熱點(diǎn)中的

2010-03-27 16:43:46

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LED大功率

LED大功率 　　功能特色：　　□ 高功率高光通量輸出　　□ 正常操作下使用壽命達(dá)10 萬小時

2010-04-09 10:02:54

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LED Lighting節(jié)能路燈設(shè)計方案

LED Lighting節(jié)能路燈設(shè)計方案 ? 大功率高亮度電力LED是一種高效、節(jié)能、發(fā)光壽命長的綠色環(huán)保光源。它是通過調(diào)節(jié)流過LED的電流來

2010-04-19 16:04:58

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大功率衰減器系統(tǒng)的設(shè)計方案

大功率衰減器系統(tǒng)的設(shè)計方案 市場上的大多數(shù)衰減器基于絲網(wǎng)印刷在或沉積在陶瓷基板(通常是氧化鈹)上的厚或薄膜阻抗設(shè)計，這種

2010-05-10 17:33:23

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大功率LED制作方法

要想得到大功率LED器件，就必須制備合適的大功率LED芯片。國際上通常的制造大功率LED芯片的方法有如下幾種：

2010-10-21 11:06:17

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大功率LED芯片制作方法匯總

要想得到大功率LED器件，就必須制備合適的大功率LED芯片。國際上通常的制造大功率LED芯片的方法有如下幾種：　　①加大尺

2010-10-29 18:02:39

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LM-LD600C LED大功率路燈說明書(120W）

LM-LD600C LED大功率路燈是路燈是本公司開發(fā)的一款以高亮度LED為光源的庭院路燈，該產(chǎn)品具有外觀時尚、堅固可靠、防水防塵、亮度高、光線柔和、節(jié)能環(huán)保等特點(diǎn)，并有多種色溫可供

2011-04-27 11:39:30

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大功率LED組合驅(qū)動設(shè)計方案

本文給除了大功率 LED 組合驅(qū)動設(shè)計方案，分析了大功率LED組合驅(qū)動的特性，將ICLM3406作為例子進(jìn)行了說明。

2011-08-05 11:47:37

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一種LED路燈配光方案

LED路燈配光是使光線盡可能投射到被照路面各個區(qū)域，獲得符合道路照明要求的光分布，LED路燈配光設(shè)計是否準(zhǔn)確到位是其能否替代傳統(tǒng)路燈的關(guān)鍵因素之一。研究LED路燈配光對今后

2011-10-17 14:32:09

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大功率LED溫度補(bǔ)償方案

如何最有效地保護(hù)高溫條件下工作的大功率LED，是急需解決的一個技術(shù)問題，這對延長大功率LED的使用壽命至關(guān)重要。解決大功率LED的過熱問題，主要有以下4種設(shè)計方案

2012-02-21 14:43:42

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大功率led與小功率led的區(qū)別

led即發(fā)光二極管，是二極管的一種，特性是電流正向?qū)ǖ臅r候發(fā)出不同顏色的光來。 大功率led 又是led的一種，相對于小功率led來說，大功率led單顆功率更高，亮度更亮，價格更高。

2012-03-29 09:56:42

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大功率LED芯片制造方法

我們知道，大功率LED燈珠主要構(gòu)成器件為大功率LED芯片，如何制造高品質(zhì)LED高功率晶片至關(guān)重要。今天帶大家一起來了解常見的制造大功率LED芯片的方法有哪些：

2012-05-21 11:46:28

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大功率區(qū)域照明LED驅(qū)動電源方案

從大功率LED區(qū)域照明驅(qū)動的原理、結(jié)構(gòu)、控制方法研究，本文提出了PWM整流電路的控制方法和SLM2842恒流驅(qū)動的架構(gòu)，適合LED路燈等大功率區(qū)域照明應(yīng)用。

2012-08-16 11:41:04

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大功率LED封裝技術(shù)詳解

文章主要是對大功率LED 芯片封裝技術(shù)進(jìn)行介紹。包括了大功率LED 的封裝要求、封裝的關(guān)鍵技術(shù)、封裝的形式，大功率LED 封裝技術(shù)的工藝流程簡單介紹。

2013-06-07 14:20:34

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大功率LED照明恒流驅(qū)動方案

大功率LED照明恒流驅(qū)動方案，喜歡的可以自己看看。

2016-05-06 15:06:09

LED路燈配光的特點(diǎn)和要求

2017-10-26 11:40:52

大功率高亮度LED路燈的節(jié)能原理分析與設(shè)計

大功率高亮度電力 LED 是一種高效、節(jié)能、發(fā)光壽命長的綠色環(huán)保光源。它是通過調(diào)節(jié)流過 LED 的電流來實(shí)現(xiàn)驅(qū)動，所以對 LED 路燈的亮度控制一般通過控制 LED 驅(qū)動電路的輸出電流來實(shí)現(xiàn)。目前

2017-11-07 19:10:33

大功率LED高壓驅(qū)動電路,LED driver

大功率LED高壓驅(qū)動電路,LED driver 關(guān)鍵字：大功率LED高壓驅(qū)動電路本電路可驅(qū)動5~12只大功率LED，可用于照明場合。該

2018-09-20 19:50:17

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大功率led封裝流程

（ 大功率）LED 具有壽命長、低污染、低功耗、節(jié)能和抗沖擊等優(yōu)點(diǎn)。跟傳統(tǒng)的照明器具相比較，（ 大功率）LED 不僅單色性好、光學(xué)效率高、光效強(qiáng)，而且可以滿足不同的需要高顯色指數(shù)。盡管如此，大功率LED 的封裝工藝卻有嚴(yán)格的要求。

2019-07-31 14:25:57

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大功率LED路燈結(jié)構(gòu)

　大功率LED是指擁有大額定工作功率的發(fā)光二極管。普通LED功率一般為0.05W、工作電流為20mA，而大功率LED可以達(dá)到1W、2W、甚至數(shù)十瓦，工作電流可以是幾十毫安到幾百毫安不等。

2019-07-31 14:29:53

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新型大功率LED驅(qū)動器的設(shè)計方案

大功率LED是低電壓、大電流的驅(qū)動器件，其發(fā)光的強(qiáng)度由流過LED的電流決定，電流過強(qiáng)會引起LED的衰減，電流過弱會影響LED的發(fā)光強(qiáng)度，因此，LED的驅(qū)動需要提供恒流電源，以保證大功率LED使用的安全性，同時達(dá)到理想的發(fā)光強(qiáng)度。

2019-09-23 16:30:49

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大功率LED燈的配光與散熱是怎樣的技術(shù)

大功率LED是近幾年來研究應(yīng)用的熱點(diǎn)之一，尤其是大功率LED芯片出現(xiàn)以后，大功率LED應(yīng)用于照明領(lǐng)域大有替代傳統(tǒng)照明的趨勢。

2020-04-02 09:04:21

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LED路燈開關(guān)電源設(shè)計設(shè)計方案

LED路燈開關(guān)電源設(shè)計設(shè)計方案(現(xiàn)代電源技術(shù)答案)-該文檔為LED路燈開關(guān)電源設(shè)計設(shè)計方案總結(jié)文檔，是一份不錯的參考資料，感興趣的可以下載看看，，，，，，，，，，，，，，，，，

2021-09-22 16:25:03