摘要：近年來(lái)，很多廠家相繼推出了大功率LED照明燈具，并作為節(jié)能產(chǎn)品越來(lái)越多的應(yīng)用于道路照明中。本文就LED路燈在發(fā)展應(yīng)用中的幾個(gè)問(wèn)題做粗略探討。分析了LED光源在城市道路照明中的發(fā)展歷程，以及實(shí)際應(yīng)用中“光學(xué)設(shè)計(jì)、散熱等主要技術(shù)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的制定、產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化和通用性以及應(yīng)用功效”等問(wèn)題。

目前，通過(guò)各種渠道，大家對(duì)LED光源的優(yōu)良特性都有了普遍的、概念性的認(rèn)識(shí)，如節(jié)能、環(huán)保（無(wú)汞）、使用壽命長(zhǎng)、抗震性好、體積小近似點(diǎn)光源、驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單、光束集中、響應(yīng)速度快等諸多優(yōu)點(diǎn)，LED點(diǎn)光源在景觀照明中已有了廣泛應(yīng)用，這是大家有目共睹，毋庸置疑的事實(shí)；在道路照明領(lǐng)域，LED路燈應(yīng)用發(fā)展迅速，正在逐步取代一直在道路照明中起著主導(dǎo)地位的高壓鈉燈與金屬鹵化物燈。

由于LED發(fā)光機(jī)理上是冷光源，且輻射中光譜全在可見(jiàn)光范圍內(nèi)，因而實(shí)際效率有望更接近理論值。與傳統(tǒng)光源相比，LED光源體積小，是一個(gè)具有一定光分布的微型燈具。白光LED顯色性好，色溫高，用于道路照明有利于提高人們對(duì)物體的辨別能力。LED與傳統(tǒng)光源在發(fā)光形態(tài)上最大的區(qū)別在于LED發(fā)出的光線是定向的，從LED發(fā)出的大部分光線就能直接射向被照面，利用的比例遠(yuǎn)要高于傳統(tǒng)的光源。我們相信，在逐步解決了散熱、光衰等一系列關(guān)鍵技術(shù)難題，并實(shí)現(xiàn)造價(jià)大幅度降低后，LED光源在道路照明領(lǐng)域同樣有著良好的發(fā)展前景。2009年中國(guó)科技部組織實(shí)施了“十城萬(wàn)盞”計(jì)劃，得到了21個(gè)城市的積極響應(yīng)，創(chuàng)造出龐大的LED路燈市場(chǎng)，應(yīng)用試點(diǎn)示范正在如火如荼的展開(kāi)。

一、為L(zhǎng)ED道路照明燈具提供平臺(tái)

為了落實(shí)國(guó)務(wù)院節(jié)能減排的決定及建設(shè)部綠色照明規(guī)劃綱要，確保武漢市道路照明標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化的要求，針對(duì)LED道路照明產(chǎn)品質(zhì)量與現(xiàn)狀，對(duì)其進(jìn)行性能測(cè)試與評(píng)估，為道路照明建設(shè)提供合格的LED路燈制造供應(yīng)商，以保證武漢市道路照明設(shè)施高水平建設(shè)、高效能運(yùn)行。

在測(cè)試評(píng)估的一年期中，根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行12次路面平均照度（Eav）和均勻度（UE）等數(shù)據(jù)測(cè)試，同時(shí)還要進(jìn)行燈具輸入功率、功率因數(shù)、光效、配光曲線、色溫、色坐標(biāo)、色度容差、顯色指數(shù)等特性測(cè)試，以及對(duì)低壓線路諧波含量、接地措施、介電強(qiáng)度和燈具IP等級(jí)的測(cè)試。實(shí)施半導(dǎo)體照明應(yīng)用示范工程，是推進(jìn)中國(guó)科技部“十城萬(wàn)盞”計(jì)劃的重大舉措。通過(guò)示范工程營(yíng)造市場(chǎng)環(huán)境，帶動(dòng)市場(chǎng)需求，在武漢市現(xiàn)有LED資源的基礎(chǔ)上，引國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的半導(dǎo)體照明技術(shù)和產(chǎn)品，鼓勵(lì)國(guó)內(nèi)外企業(yè)積極參與武漢市半導(dǎo)體照明應(yīng)用示范工程的建設(shè)，共同推動(dòng)武漢市半導(dǎo)體照明技術(shù)的集成和創(chuàng)新。

二、LED光源在道路照明應(yīng)用中存在的問(wèn)題

在全球能源危機(jī)與環(huán)保壓力日益凸顯的形勢(shì)下，LED光源在道路照明中的應(yīng)用已成為近年來(lái)半導(dǎo)體照明行業(yè)的熱點(diǎn)。LED器件產(chǎn)品應(yīng)用到路燈上，對(duì)技術(shù)有什么特殊要求，LED路燈與目前高壓鈉燈相比有哪些優(yōu)勢(shì)，還存在哪些不足，如何解決這一系列問(wèn)題，都值得我們認(rèn)真研究和思考。

（一）光學(xué)設(shè)計(jì)、散熱是LED路燈面臨的主要技術(shù)問(wèn)題

雖然大功率LED路燈研制發(fā)展的速度很快，但在應(yīng)用中還不同程度的存在著每瓦發(fā)光流明低、二次光利用水平較低、系統(tǒng)光效較低、光衰快、壽命短、色溫偏差、光色不一、驅(qū)動(dòng)器故障多等一系列問(wèn)題。其中二次光學(xué)設(shè)計(jì)、散熱設(shè)計(jì)和電源驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)設(shè)計(jì)等主要技術(shù)問(wèn)題，是提高發(fā)光效率和延長(zhǎng)壽命的關(guān)鍵。

半導(dǎo)體照明的配光系統(tǒng)也有待進(jìn)一步開(kāi)發(fā)，由于LED光輻射方向性很強(qiáng)，配光曲線很難滿(mǎn)足道路照明蝙蝠翼形的配光要求，高質(zhì)量的配光系統(tǒng)，成為阻礙LED光源在道路照明領(lǐng)域推廣應(yīng)用的技術(shù)瓶頸。香港理工大學(xué)的蔣金波博士介紹過(guò)兩種LED路燈的配光設(shè)計(jì)：第一種LED路燈采用軸對(duì)稱(chēng)的全反射透鏡或反光杯，LED透鏡模組排列于一個(gè)弧面上以產(chǎn)生長(zhǎng)方形的配光。全反射透鏡的引入可以極大地提高光的利用效率，但是弧形的LED模組的排列使高功率LED的散熱設(shè)計(jì)和機(jī)械結(jié)構(gòu)比較麻煩。第二種LED路燈則采取非對(duì)稱(chēng)的自由曲面透鏡，可以將長(zhǎng)方形的配光直接由單個(gè)LED光學(xué)元件完成。整體燈頭只需將具有長(zhǎng)方形配光的LED模組簡(jiǎn)單的排列在一個(gè)平板上即可，這種LED路燈在機(jī)械結(jié)構(gòu)、散熱及電源控制方面比較簡(jiǎn)單，不同等級(jí)公路和不同燈桿高度的道路照明只需要增加不同數(shù)量的LED模組即可。非對(duì)稱(chēng)自由曲面二次光學(xué)元件的采用可以使LED路燈的長(zhǎng)方形配光直接在單個(gè)LED模組上實(shí)現(xiàn)。整體路燈只需要將這些LED模組陣列按照相同方向排列即可，從而可以簡(jiǎn)化路燈燈具結(jié)構(gòu)、散熱及控制電源的設(shè)計(jì)。目前LED的輻射形式有朗伯型、側(cè)射型、蝙蝠翼型、矩形、蝶翼和聚光型幾種。通過(guò)二次光學(xué)設(shè)計(jì)，使得LED的光照范圍、光度曲線符合道路照明的需求。