路燈照明方案 （原創(chuàng)）
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路燈照明方案，
道路照明要求，參考采用國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CJJ 45-2006。以及由勤上光電，廣東質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局 發(fā)布
照明環(huán)境，路面寬度，12米 雙向兩車道 路燈桿距離28米 路燈安裝高度9米，路燈臂長(zhǎng)2.1米，混凝土路面。
就目前市場(chǎng)上的LED來說，比較好的光效有70-80LM/左右，符合國(guó)家送審稿的道路照明LED燈送審稿的最高標(biāo)準(zhǔn)（送審稿的最高光效為75lm/W）。用的都是白光，Ra=70但是路燈由于會(huì)碰到雨霧天，如果使用的是暖光的燈光2900-3200K色溫的，光的透霧能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)要比白光的好，5000-5500K。但由于對(duì)于目前的LED而言做正白或者做冷白的LED燈的亮度遠(yuǎn)遠(yuǎn)比做暖白的亮度要高，（和民族照明習(xí)慣，像加拿大就不允許用正白的LED做路燈光源），中國(guó)使用的路燈LED色溫基本上都是正白色，這樣的光學(xué)指標(biāo)比較容易實(shí)現(xiàn).
路燈設(shè)計(jì)思路，要設(shè)計(jì)出一個(gè)合格的路燈必須滿足。。
電學(xué)： 電壓，電流，功率，功率因素，頻率，防雷等級(jí)，電磁兼容
光學(xué)：光效，光通量維持率。光衰，二次配光 光色，
熱學(xué)：LED芯片溫度，LED燈腳溫度（LED散熱焊盤）鋁基板溫度，鋁基板銅箔溫度，鋁外殼溫度 。
電學(xué)：驅(qū)動(dòng)電源，做一個(gè)180W路燈電源可以使用PFC+LLC 輸入部分為寬電壓AC85-AC265V 50-60Hz兼容，使用ST方案的6563+6599作為恒壓部分隔離電源，然后用國(guó)半LM3406 做一級(jí)恒流驅(qū)動(dòng)LED工作，整體指標(biāo)會(huì)在，PFC大于0.95 電源效率91%以上，電源諧波失真小于3%，輸出紋波小于1%，電源輸入級(jí)必須用三線電源線，使防雷擊系統(tǒng)有效防雷擊，電源中最脆弱的器件電解電容，采用日本紅寶石，10000H 105度的，把電源裝在鋁殼中用信越的有機(jī)硅膠灌封硅膠導(dǎo)熱系數(shù)要在1.5以上，保證電源的良好散熱，電源功率余量要在40%左右。由于整體高效電源，發(fā)熱很少，內(nèi)部溫升控制在25度以下。能夠保證電源的可靠長(zhǎng)期運(yùn)作性，電源經(jīng)過灌封之后的防護(hù)等級(jí)要在IP =67 考慮到電源的可靠性和安全性，電源要外置，背在燈桿上或者路燈殼背上用螺釘規(guī)定。用防水接頭連接。這種做法有兩個(gè)好處，一個(gè)是當(dāng)電源故障時(shí)，方便更換電源和維護(hù)電源，另一個(gè)好處是LED燈具本身的熱量和電源的熱量不會(huì)疊加在驅(qū)動(dòng)電源和LED燈芯上。整燈的可靠性更加高。LED的排列對(duì)LED電源驅(qū)動(dòng)有很大關(guān)系。用15顆一串一組恒流驅(qū)動(dòng)。成本會(huì)高好多，很多廠家為了避免驅(qū)動(dòng)太貴，采用并聯(lián)方式，但是一旦LED并聯(lián)，每路電流會(huì)不相等，功率會(huì)不平均，導(dǎo)致LED的壽命不平均。光衰不平均。LED整燈可靠性下降，也有一種做法是串聯(lián)30個(gè)LED燈，輸出電壓提高到100V，但是超出60V的輸出電源會(huì)面臨著一個(gè)安規(guī)問題，必須打高壓1500。次級(jí)打高壓是個(gè)比較難處理的問題，特別是鋁基板。故本方案采用58V輸出8組恒流。
光學(xué)： 處理LED路燈光學(xué)要滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，要從LED芯片開始選擇。普通LED燈芯都是1W/顆，也有1-3W通用的，這個(gè)有點(diǎn)誤導(dǎo)，對(duì)LED芯片而言，主要是芯片的大小以及LED所能承受的電流，和LED芯片散熱問題。一般較為廉價(jià)的LED芯片都是20*38mil 1-3W 45*45mil,如果使用20*38mil驅(qū)動(dòng)3W(驅(qū)動(dòng)700毫安)芯片小了，光效就低了，光衰也會(huì)隨之變大。在剛開始使用或者測(cè)試的時(shí)候是不容易被發(fā)現(xiàn)的。日子長(zhǎng)了才發(fā)現(xiàn)整燈的光衰嚴(yán)重。
路燈的LED最優(yōu)選擇為45*45mil驅(qū)動(dòng)到320毫安，這時(shí)的光效最高。但是這種做法的成本也相對(duì)高些。目前的路燈選用應(yīng)在120 lm/W 光色均勻的LED燈芯。發(fā)光角度在120度，如果是使用花生米一次成型的LED封裝，由于表面不能外露銅皮和焊點(diǎn)，外面還要加一個(gè)防護(hù)層，加上一個(gè)透明玻璃罩，這也相當(dāng)于兩次光損，故光損會(huì)較為嚴(yán)重。如果使用120度發(fā)光角度的LED燈芯，加上連體花生米透鏡。做了防護(hù)也同時(shí)做了二次配光，可以省去透明玻璃防護(hù)罩，又能達(dá)到IP67的防護(hù)等級(jí)，本方案使用后者配光處理。光度分布在130*60度的發(fā)光角度。呈現(xiàn)矩形照射在路面上。均勻度在0.4
燈具光通量計(jì)算 120PCS LED*（120W*0.9=108）=12960lm 減去透鏡損耗1994 lm =10966/120=91lm/W 光效。減去10%的實(shí)際誤差 等于81.9lm/W光效.
這種做法是完全可以實(shí)現(xiàn)的，但是要保證兩點(diǎn)，透鏡光損要在15%以下，電源轉(zhuǎn)換效率要在91%以上， LED芯片的溫度要在75°以下就可以實(shí)現(xiàn)。中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 道路照明LED燈（送審稿）最高光效為75lm/W DB44/T 609-2009廣東地方標(biāo)準(zhǔn)最高光效為78lm/W?？梢娺@種做法是可以達(dá)到最高標(biāo)準(zhǔn)的。有了這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，自然的地面照度，亮度都很容易達(dá)到了，故不在這里詳細(xì)描述。
熱學(xué)：LED燈具的可靠性運(yùn)行離不開散熱系統(tǒng)，LED在早期的時(shí)候，由于LED燈芯的光效非常低，在50-60lm/W的時(shí)候，做路燈應(yīng)用很多商家都想了很多法子，用銅導(dǎo)管加上鋁旗片散熱，或者用風(fēng)扇，或者用溫控，溫度太高的時(shí)候（高到設(shè)定值）自動(dòng)把驅(qū)動(dòng)電流降低，減小功率，讓溫度低到設(shè)定值。其實(shí)對(duì)目前的LED照明技術(shù)來講，那些辦法都已經(jīng)過時(shí)了。光效是60LM的時(shí)候和120LM的時(shí)候它的熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止小一半?，F(xiàn)在的散熱來說，只要是均勻排布每瓦散熱表面積有2.5平方厘米是足夠了的。LED光效盡可能選用高的，發(fā)熱量也會(huì)小很多，雖然LED燈芯價(jià)格高了，但是也省去了散熱系統(tǒng)的價(jià)格，還保證了LED燈具的可靠性和壽命。散熱是由傳導(dǎo)，輻射，對(duì)流導(dǎo)走的。散熱系統(tǒng)要避免散熱氣流的流動(dòng)阻力。讓散熱器上下對(duì)流，導(dǎo)熱。鋁殼表面要深度氧化，一個(gè)為了美觀，一個(gè)為更快導(dǎo)熱。散熱器的設(shè)計(jì)還要考慮防腐蝕，和防止鳥糞和灰塵堵塞旗片，內(nèi)縫隙，導(dǎo)致散熱不良
鑒于以上技術(shù)參數(shù)，配合最初設(shè)定的路面寬度，12米 雙向兩車道 路燈桿距離28米 路燈安裝高度9米，路燈臂長(zhǎng)2.1米，混凝土路面。照度30lux 是不難達(dá)到的，鑒于防雷，以及電磁兼容問題，有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，不在這里詳細(xì)描述，這里只寫出一些基本LED路燈設(shè)計(jì)思路。
