中性白光LED改进街道照明
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本文将介绍在街道照明应用中使用中性白光LED取代冷白光LED的好处，包括街道上液体的能见度、皮肤和花朵的色调表现等。另外，本文也将探讨温度和光学设计的解决方法，例如强迫通风方法、炫光和亮度大小等。由于LED技术具有体积小和多样化等优势，因此可以轻松地实现崭新的路灯设计。 基于预算紧张的考量，采用LED的照明可以通过更少的维护周期和省电的创新调光技术节省电费。 近几年来经过技术的演进，LED在光度输出、发光效率和使用寿命上已经有了明显的改善，因此对于各种过去使用其他光源的广大应用越来越具吸引力，特别是路灯就是目前可以使用LED技术加以解决的应用。 基于LED的路灯首先于几年前在街道上出现，尽管它们主要被用于展示设计概念或是校园测试灯。黄色荧光粉在当时是唯一可用且稳定的、用以搭配蓝光芯片产生白光输出的荧光粉之一。大部分这些路灯都采用冷白光LED设计，色温约在6000K甚至更高。不幸的是，大部分人并不喜欢这些路灯发出的冷白光线，部分甚至抱怨冷白光会带来寒冷的感觉。另外，还有人觉得色彩在冷白光源的照射下显得苍白。 LED和荧光粉制造商听到了对于第一代原型设置的反馈，并且开始面向街道照明应用开发出使用较为自然、4000K色温的新型中性白光高亮度输出LED.举例来说，安华高科技(Avago)的ASMT-JN32-NVV01就能以350mA电流提供100lm或700mA电流提供160lm的最低典型4000K相关色温(CCT)光度输出。 LM-80 LED寿命测试建议标准要求LED光源必须要有最少35,000小时的寿命，较新的大功率LED在高结温下最少可以达到60,000小时(L70, B10)。以每天平均12个小时(一年大约4400小时)的使用时间来看，使用最新LED技术的路灯可以轻易达到10年寿命而不需要更换光源。 由产品封装的角度来看，现代LED封装拥有6~9℃/W(K/W)的低热阻。这有助于尽可能把热量从结点传递到散热片。另外，不同结温下的光度输出也非常稳定，25oC到110oC结温范围内的变化不到20%(%u89C1图1)。 图1:中性白光LED光度输出和结温的关系图。 另一个采用中性白光大功率LED的好处是它使用了先进的荧光粉技术，可以带来较好的光谱分布。与冷白光LED比较，中性白光LED发出的光线具有较多的黄色与红色波长(见图2)。这样的光谱分布有助于分辨柏油路表面不同的液体。冷白光LED基本上会使街道上的油、水或樱桃汁非常难以分辨--如果您在开车，可以辨别地面上的油渍会很有帮助!另一方面，中性白光源可以使棕色的油渍或红色的樱桃汁非常容易分辨。 图2:中性白光和冷白光的光谱分布比较。 另外，在中性白光LED光源下的皮肤色调比较自然。街道旁住家的彩色花圃和绿色草皮看起来也会更加讨人喜欢和觉得温暖。社区保安和个人安全也会因为更明亮的路灯而得以提高。全球统计数字指出，在较好的街道照明下，窃盗和汽车偷窃案件会大幅度减少。 LED的使用非常简单并且应用广泛，可以带来许多崭新和迷人的路灯设计，例如超薄设计和长条形或方形灯壳等。设计人员和工程师必须考虑所有设计面向(包括温度、光学和电气等)，以完成成功的商业路灯项目工程。 温度设计 LED的光度输出不管是在工作20分钟或者5年后，都主要由照明模块的温度特性支配。一个经验法则是，LED耗散掉1W的热量大约需要1in2的金属芯印刷电路板。因此，3W的光源就需要大约3in2或1935mm2的MC-PCB,以承受高达85oC的环境工作温度。 如果在设计上无法为每个LED提供大面积的MC-PCB,那么也可以使用额外的散热片来帮助散热。基本上主要有两种类型的被动式散热片：一种是使用如铝这类的挤压成型金属，另一种则是使用优质的金属鳍片。通常使用金属鳍片的散热片热阻最低但价格最高。如果设计对于成本较为敏感，并且空间比较不受限制，挤压成型金属散热片是一个合适的选择。 |
