Vurdering av belysningssituasjon
Høytrykksnatriumlamper er for tiden den dominerende typen konvensjonell belysning som brukes til veibelysning. De fleste grenveier har sett testing av LED-gatebelysning. Imidlertid har de to tydelig vist fordelene og ulempene sine.
Høytrykksnatriumlamper har en lyseffektivitet på opptil 140 lm/W, som er større enn 120 lm/W til moderne kommersielle lysdioder med høy effekt. Sammenlignet med høytrykksnatriumlys, som har en fargegjengivelsesindeks på omtrent 25, har imidlertid lysdioder en som er betydelig større (omtrent 80). I tillegg, under de samme lysforholdene, er hvite lysdioder mer nyttige for å hjelpe sjåfører eller fotgjengere med å identifisere mål, og de har langt større veilyseffekter og komfort enn høytrykksnatriumlamper.
Høytrykksnatriumlampen har en sfærisk lysende design for å maksimere lampens effektivitet. Høytrykksnatriumlamper har ofte bare 70 prosent lampevirkningsgrad når man tar reflektoreffektiviteten i full betraktning. Men fordi LED er retningsbestemt, hvis lampens designer bruker riktig lysfordelingsstrategi, vil størstedelen av lyset bli rettet direkte mot veien, noe som øker lampens effektivitet til mer enn 90 prosent.
Derfor er det klart at LED-gatelys har et betydelig potensiale for å erstatte konvensjonelle gatelyskilder bare med tanke på lyseffektivitet og lampeeffektivitet. For å gjøre dette vil studiefunnene om de tre avgjørende teknologiene lysdistribusjon, strømforsyning og varmespredning under forsknings- og utviklingsprosessen for LED-belysningsapplikasjoner være hovedtemaet i denne artikkelen, som vil konsentrere seg om den tekniske ruten og teknisk støtte av LED-gatelykter.
Distribusjon av lys
Ved å bruke optisk design, oppnår bat-vinge lysintensitetsfordeling
De to hovedtypene av lyskilder som brukes i LED-gatebelysning i dag er en enkelt 1W høyeffekts hvit LED-array og en høyeffekts integrert pakket lyskildemodul.
Sammenlignet med kriteriene for tradisjonelle lyskilder for veibelysning, bør LED-gatelamper oppnå følgende mål selv om den verdensomspennende standarden for LED-gatelamper ennå ikke er etablert:
gjennomsnittlig veilysstyrke som er passende,
en høy grad av ensartethet i lengderetningen og total belysningsstyrke
en passende setting,
blendingshåndtering.
Utforming av lysintensitetsfordelingen
Fra lysfordelingskurven oppnås den rektangulære lyspunktfordelingen på veibanen ved å oppnå en flaggermusvinge-lysintensitetsfordeling ved riktig optisk design. Den primære optiske linsen, eller pakkelinsen, til vanlige hvite LED-er med høy effekt er ikke egnet for direkte bruk på LED-gatebelysning. Som et resultat bør hver høyeffekt hvit LED ha en sekundær optisk linse i tillegg til den primære optiske linsen. For tiden gir en sekundær optisk linse av typen "peanøtt" overlegen ytelse.
Et nytt designkonsept er å direkte konstruere en bølgeformet optisk linsemaske utenfor den en gang pakket LEDs lysende lyskilden for å oppnå den sekundære optiske linsens funksjon over hele LED-gatelys lyskilden.
Den hvite LED-emballasjeteknikken har stadig endret seg fra en enkelt 1W høyeffekts LED-enhet til en høyeffekts integrert pakket lyskildemodul etter hvert som emballasjeteknologien har avansert. De nåværende høyeffekts integrerte pakkede lyskildemodulene har en maksimal effekt på mer enn 100W, men på grunn av deres overdrevent store lysemitterende overflate, gjør disse lyskildene det vanskelig å utvikle optiske lysfordelingssystemer.
