半導體材料制作的發(fā)光二極管LED，近年來技術上取得了重大突破，白光發(fā)光管的發(fā)光率已經達到了熒光燈的水平,08年將達到鈉燈的水平。一般白熾燈60W 100W的光通量是750 1500流明，熒光燈的光的光效率是每瓦30 35流明，而現在的LED燈白光最好的光效率有每瓦80 100流明。半導體LED燈光源節(jié)能、長壽命、安全、環(huán)保，耐閃爍、色彩多樣、調控方便等諸多優(yōu)點，LED燈必將取代傳統(tǒng)光源引發(fā)照明產業(yè)的又一次革命。 由于LED燈光效和成本方面的原因，半導體LED燈光源目前還不能在大面積白光泛光照明方面和傳統(tǒng)高效光源競爭，但是在小功率LED燈照明、局部LED燈照明、安全LED燈照明、閃爍LED燈照明、彩色LED燈照明等方面具有傳統(tǒng)光源難于比擬的優(yōu)勢。 路燈主要是為了照亮路面，屬于局部照明。半導體LED燈光源之所以適合用于局部照明，是由于LED燈是個點光源，LED燈發(fā)光角度便于控制。LED燈在生產時也可以制作成各種發(fā)光角度的產品，LED燈也可以利用反光鏡燈方法對光路做進一步的調理。LED燈利用特定發(fā)廣角的光源做局部照明可以使光源發(fā)出的光得到更有效的利用，和不便控制發(fā)光角度的光源相比，可以用比較小的功率達到滿足要求的局部照明效果，因而實現LED燈節(jié)能。為此，許多企業(yè)進行了有益的探索，使半導體路燈逐漸實用化。做LED路燈首先要考慮照射范圍。路燈要求的是路面照明效果，照空中和路邊的空地不是路燈的任務。因此，要用多種角度組合的LED燈發(fā)光管或者用反光鏡的方法有效的控制光線的分布范圍，使LED燈發(fā)光管發(fā)出的光成為一個長條形光帶沿路面方向鋪展，實踐證明，這樣制作的半導體路燈90瓦左右的功率就能超過250瓦納燈對路面的照明效果，節(jié)能效果顯著。要做好半導體路燈首先要合理的選用LED燈發(fā)光管。一般來說，做半導體路燈既可以選用小功率發(fā)光管，也可以選用大功率發(fā)光管。但是，實踐證明，小功率發(fā)光管雖然有發(fā)光器件成本低的優(yōu)勢，但是，其光衰卻比大功率發(fā)光管快，并且用的管數太多，裝配麻煩，綜合考慮，選用大功率發(fā)光管比較合理。從目前大功率發(fā)光管的技術水平來看，1瓦管光效比較高，用于照明節(jié)能優(yōu)勢明顯。和1瓦的發(fā)光管相比，3瓦的發(fā)光管光效低于1瓦管，同等光通量下價格優(yōu)勢明顯，目前選用1瓦管做路燈光源更為合理。半導體LED燈光源結構上和光學特性上有自身的特點，因此，半導體路燈應該按照這些特點設計燈具，用傳統(tǒng)燈具外殼換個半導體燈的燈芯是做不出好半導體燈的。半導體路燈結構設計上要解決好的問題是燈體外部造型，LED燈發(fā)光管的安裝、照射范圍的調整、發(fā)光管的散熱、燈體的密封。同時，所設計的燈體結構還要有利于大批量工業(yè)生產。用1瓦的LED燈發(fā)光管做燈發(fā)光管的安裝比較簡單，如果選用的驅動器是隔離結構的，LED燈發(fā)光管的底座和管芯也是絕緣的，只要把LED燈發(fā)光管固定在散熱器上就可以了。但是，如果使用的是不隔離結構的驅動器，LED燈發(fā)光管和散熱器之間的絕緣處理就比較嚴格，要能達到一定的安全標準。絕緣和導熱常常是矛盾的，良好的絕緣結構往往對散熱不利。因此，建議選用隔離型驅動器驅動LED燈發(fā)光管。照射范圍的調整是做好半導體燈的重要環(huán)節(jié)。為了有效的利用LED燈光線，應該發(fā)揮LED燈發(fā)光管照射方向便于調控的優(yōu)勢，使LED燈發(fā)光管發(fā)出的光形成一條光帶鋪在路面上，而不要在無效方向上散射。要做到這一點，結構上最簡單的辦法是用多種角度的LED燈發(fā)光管組合，或者用反光鏡、透鏡的方法控制照射角度，分別兼顧不同的照射距離。比如，用發(fā)光角60度、30度、15度的三種發(fā)光管組合，分別用于照射附近、中、遠距離路面的照明，使LED燈發(fā)光管輸出的光均勻的覆蓋兩盞燈之間的半距離路面，覆蓋寬度基本上和路面寬度吻合，這樣就可以用比較小的功率有效的照明道路。使之實現最佳照明效果。要達到這樣的照明效果，LED燈發(fā)光管的安裝角度必須合理。LED燈發(fā)光管的散熱是半導體燈要重點解決好的問題。LED燈發(fā)光管是冷光源，不象白熾燈那樣產生灼熱的高溫，但是，LED燈發(fā)光管本身耐溫能力比較差，所以必須將LED燈發(fā)光管工作時產生的熱量有效的散發(fā)到空氣中去，保證發(fā)光管工作在安全的溫度下，這樣半導體燈才能真正的體現出長壽命的優(yōu)勢。LED燈發(fā)光管的管芯和白光發(fā)光管涂覆的熒光粉都是在幾百度的高溫條件下生產出來的，本身有一定的耐溫能力。但是，LED燈發(fā)光管的管殼和管芯之間存在熱阻，這個熱阻使發(fā)光管在使用時管殼和管芯之間出現溫差，管芯的溫度會高于外殼溫度。目前LED燈發(fā)光管外部封裝的材料主要是有機材料，在高溫下容易老化。這會影響LED燈發(fā)光管光線的透出，因而降低LED燈發(fā)光管的外部光效。為了不使高溫降低發(fā)光管的發(fā)光效能，就要把LED燈發(fā)光管使用時產生的熱量散出去。但要散到什么程度？散熱器溫度和發(fā)光管管芯溫度有什么關系？這是必須要明白的問題。 由于LED燈發(fā)光管生產技術的進步，大功率LED燈發(fā)光管內部的熱阻越來越低，目前1瓦的發(fā)光管的熱阻普遍在15度/瓦以下，也就是說，給1瓦的發(fā)光管加1瓦的電功率，管芯比管殼的溫度只高15度。按照目前LED燈發(fā)光管管芯材料的耐溫水平，管芯溫度不超過150度就能長期安全的工作。這樣推算，外殼溫度在135度時可以安全使用。但是，由于外殼封裝材料的限制，實際使用中的管殼溫度最好不超過70度，這樣管芯溫度只有85度，LED燈發(fā)光管的透明封裝材料也不會快速老化。長期穩(wěn)定工作沒有問題。因此，沒有必要將半導體燈工作時的溫度降得很低，但必須減小LED燈發(fā)光管外殼和燈體外殼之間的熱阻，這樣就可以以比較小的體積和比較低的成本生產穩(wěn)定工作的半導體燈。半導體路燈燈體的體積都比較大，因此，散熱的有效的方法是充分利用LED燈燈體的外殼實現散熱。要做到這一點，首先要使LED燈發(fā)光管產生的熱量能夠順利的傳導到外殼上，再就是外殼要有足夠的面積和空氣接觸以實現有效的熱交換。問題是，怎樣合理的把LED燈發(fā)光管產生的熱量傳導到外殼上，怎樣有效的增大外殼和空氣的接觸面，并且有利于空氣在外殼表面上的流動，就是燈體熱結構設計要解決的問題。驅動器選用是制做好半導體燈的又一個重要環(huán)節(jié)。驅動器的作用是把市電不穩(wěn)定的交流電壓變成穩(wěn)定的直流電流驅動LED燈發(fā)光管工作。為了連接簡單，電流均衡性好，驅動器都能串連驅動多只發(fā)光管。常用的驅動器有和市電不隔離的結構（沒電源變壓器）也有和市電隔離的結構（有變壓器的）兩大類。從結構簡單成本低角度考慮可以選用不隔離驅動器，但是不隔離驅動器使用中最大的危險性在于驅動器出現主開關管穿通的故障時大電流會通過所有的發(fā)光管，燒毀發(fā)光管造成較大經濟損失。并且不隔離驅動器對發(fā)光管和散熱器之間的絕緣要求很高，否則燈殼有可能帶電。做這種高可靠的絕緣處理影響發(fā)光管向散熱器傳熱，使發(fā)光管結溫升高加速光衰。隔離驅動器成本要高于不隔離驅動器，重量大，體積也大，電源轉換效率較低。，但是安全性好，即使驅動器出現故障，一般也不會引起燒毀發(fā)光管的連帶故障。并且由于隔離驅動器內部有滿足安全標準的電氣隔離，因此，LED燈發(fā)光管和散熱器之間做一般絕緣處理即可，LED燈的生產工藝簡單，成本低，熱阻小利于發(fā)光管散熱。選用驅動器的數量可以用一個驅動器驅動所有LED燈發(fā)光管，也可以用多個驅動器驅動LED燈發(fā)光管，考慮驅動器出故障時不會完全滅燈，選用多驅動器方案。實際選用高效率的AD-2A40X1W隔離型驅動器，這種驅動器每個可以驅動30--40只串聯(lián)的1瓦發(fā)光管，90只發(fā)光管用2個驅動器分2組驅動，電源變換效率大于90。這樣，既保證了合理的生產成本又有一定的容錯能力，實踐證明是一種合理的技術方案。驅動器的安裝位置也有講究，可以安裝在燈體內部，也可以安裝在燈體外部。安裝在燈體內部的好處是燈可以成為一個完整的產品拿到現場直接安裝，其缺點是如果燈在使用中出現故障需要把燈從燈桿上卸下來處理，比較麻煩。如果驅動器安裝在燈體外部，可以安裝在燈桿下面的工作窗里，隔離型驅動器可以選用這這種方式安裝，原因是隔離型驅動器就是出現故障一般也不會燒毀發(fā)光管，僅僅處理驅動器故障就不用再上燈桿了，故障處理簡便。但商品化的路燈驅動器必須裝在燈體里做成一體化結構。推廣半導體路燈要考慮綜合優(yōu)勢。僅僅從節(jié)電角度來講，LED路燈的耗電量是鈉燈的三分之一，但其價格比鈉燈高許多，用LED燈代替鈉燈成本回收周期會很長。但是，不能只從LED燈單燈的耗電量上來算經濟帳，還要考慮用LED燈線路容量和供電設備容量也相應的減少為鈉燈的三分之一，并且使用壽命長，延長換燈的時間，維護工作量小，因此，綜合LED燈使用成本遠遠低于道路照明最常用的鈉燈，值得推廣。在家庭用或小范圍的照明需求的情況下，能不能采用更簡單、更實用、更經濟的辦法。甚至低于熒光燈的成本，那就是用阻容降壓的方法。根據電容在220V交流電會產生容抗為3180歐計算出流經的最大電流，再通過橋堆整流， 型慮波（RC慮波中的R也可作限流電阻用）、并聯(lián)穩(wěn)壓（相應的穩(wěn)壓二極管單組穩(wěn)壓）。為增加它的安全性，在交流電路中串接一個WHCTP(自恢復保險），這樣一旦電網電壓升高可自動保護，故障消除后又自動恢復，可免維護。這種驅動電路結構簡單，成本低廉，成本不會超過現在的同功率的熒光燈。電的轉換率也較高基本上能滿足LED燈的電流電壓要求。特別適應于幾十毫瓦的LED串聯(lián)距陣，總功率在10W的燈具。慮波電容可按（10 15）1/50R(負載電阻）來設置。限流電阻可根據：（輸入電壓-負載電壓）/流過限流電阻的電流 來確定。降壓電容的耐壓要400V以上的金屬電容。再與其并聯(lián)一個300K的放電電阻。整個驅動電路可安裝在開關內。這種LED燈具一般使用在臥室、客廳、飯廳、洗手間、廚房、儲藏室、走道、樓梯、陽臺等是最適宜的。有些功率也只要5 6W就可以了。只要在額定的工作電壓下，電流在18 20mA，此種燈具不發(fā)熱。無需考慮散熱問題。但在同一個燈的LED它的性能要基本一致。顯色性、色溫、光射角度以及它的正向電阻都要求相同。王傳敬 先生（業(yè)務部總經理） 電 話：8606352153866移動電話：13780736169地 址：中國山東聊城市山東省聊城市郵 編：252323公司主頁：http://hgjnqc.cn.alibaba.com