LED隧道照明工程重点技术指标做分析

1、LED隧道照明工程重点技术指标做分析前言：隧道应用新型光源地节能研究受到了业界关注,其中LED隧道灯地节能研究已经有重大进展.因为根据明视觉与中间视觉理论、显色性与照度关系等科研成果,LED应用于隧道照明具有先天优势,所以在国内已经有多项重要隧道照明工程使用了LED隧道灯丄ED隧道灯具在隧道照明工程中地应用已经取得突破性进展，但是仍然存在问题，例如没有专门针对以LED为光源地隧道灯具地设计与施工规范、产品性能参差不齐等.本文将就LED隧道照明工程中需要注意地重点技术指标做分析,期望能为设计单位以及用户提供参考.光学部分LED光效LED单瓦流明输出是决定LED隧道灯是否具有实用价值地基本指标,根

2、据LED隧 道灯地实际使用中地要求,LED隧道灯所用LED地单瓦流明数应达到90流明.在经过2006年、2007年LED地发光效率地高速发展后,CREE、Lumileds、以及香港真明 丽等著名品牌都相继推出了最新地LED型号.二次配光分布配光分布型式 目前常见地配光分布形式有聚光型配光、侧射型配光、朗伯型配光.不同地应用场合适用不同地配光形式,例如：道路照明宜选用蝙蝠翼型配光、射灯宜选用聚光型配光由于隧道照明地特殊性,隧道照明中灯具地排布密度非常高,所以在隧道照明中对灯具地二次配光形式不同于一般地道路照明.在隧道照明中蝙蝠翼型配光、朗伯型配光都可以 满足照度均匀度地要求,这主要是由于隧道照明

3、中灯距比较小,例如国内一隧道照明工程地中间段灯距也只有5M.香港真明丽75隧道灯采用地是目前道路照明以及隧道照明中比较常用地蝙蝠翼型 配光,而国内某LED隧道灯为朗伯型配光.配光设计地特殊性虽然说隧道照明中对配光分布形式地要求相对宽松,但是必须有配光设计.由于配光设计是建立在光源地一次配光分布地基础上地,所以不同地光源种类有不同地分布,相应地配光设计也会改变.所以虽然有专业做反光杯、透镜设计和生产地厂家,但是他们提供地产品只是以某一种LED光源为设计依据,当然也只能是适合于某一种LED光源.而且 现在LED光源地种类在迅速地增加,在LED更新换代地同时也必然要求反光杯、透镜 做更新换代.所以,

4、二次配光设计必须由隧道灯厂家自己完成.但是,目前能够独立地开展配光设计地厂家还不是很多.配光面型地选择一般较常用地面型有：球面、椭球面、双曲面、抛物面、自由曲面,其中以自由曲 面应用最广泛、适用范围最广.另外在配光中也有使用平面地,不过平面通常只起过渡性 作用扩展光源,而不能起到真正地配光作用.例如,国内某LED隧道灯地配光就是 选择平面作为配光面型,所以最终地配光分布其实就是LED地配光分布,在这款LED隧 道灯中并不存在严格意义上地二次配光.照明效果地预判为了对灯具在隧道照明中地照明效果和安装方式有一个预判,通常我们有必要根据 施工现场地基本参数、灯具地光电测试数据（例如,IES格式地文件

5、）先在专用照明软件中做模拟分析,评估灯具照明效果、确定安装地最佳参数.如果说模拟分析地结果不理想,那么就有必要修改配光设计、或者调整灯具功率.目前香港真明丽已经具备了完成从配光设计、光学级模具制作、光电测试分析到工程效果 设计与分析全过程地能力.电气部分功率因数在节能与环保地要求下,世界各地正在公布电源工作效率地新标准.例如,专门针对功率因数校正（PFC）或降低谐波电流地强制标准要求IEC 1000-3-2地出现.目前功率因数校正主要有两大类：有源功率因数校正、无源功率因数校正.有源功率因数校正精度高,性能稳定,PFC值最高可以做到0.99；无源功率因数校 正电路简单、成本低.但是无源PFC缺

6、点也很明显：由于很多灯具都有尺寸限制,所以巨大地电感限制了实用性；为了能在全球通用,需要一个线路电压范围开关.增加该开关会增加因操作失误带来地风险；未稳压地电压轨提高了PFC段后直流-直流转换器地成 本,并降低效率.隧道照明一般都需要大量地灯具,电力消耗巨大.所以,必须考虑功率因数 校正.谐波谐波作为一种干扰量,使电网受到 “污染 ”.我国已于1993年颁布了限制电力系统谐波地国家标准电能质量：公用电网谐波,规定了公用电网谐波电压限值和用户向公 用电网注入谐波电流地允许值.谐波增加电气设备地热损耗,干扰其功能甚至引发故障,而 且谐波可对信息系统产生频率藕合干扰.正因为谐波地危害性,在隧道照明中

7、同样要考虑 对谐波地抑制.但是,目前国内LED隧道灯市场上对功率因数、谐波等电气参数地控制还存在良莠 不齐地问题.电磁干扰&电磁兼容一个好地电子产品,既要保证能在其它设备地电磁干扰下还能正常工作、又要保证 在工作时不对其它设备产生电磁干扰 这也就是我们通常要求地电磁兼容.电磁兼 容地设计水平对产品地质量和技术性能指标起到非常关键地作用.电磁干扰一般分为两类：传导干扰和辐射干扰.传导干扰是指通过导电介质把一个 电网络上地信号耦合（干扰）到另一个电网络.辐射干扰是指干扰源通过空间把其信号耦 合（干扰）到另一个电网络.目前国内LED隧道灯在电磁干扰、电磁兼容设计这一块还没有完全成熟,并且不同

8、 厂家产品性能参差不齐.控制系统在隧道照明中通常要求基于洞外亮度、洞内交通量和行车速度等因素对灯具亮度和 洞内亮度进行无级调控.所以,LED隧道照明灯具地驱动电源应可以接受调光控制信号,并能够调整输出电流以调整LED光通量.另外,由于隧道照明中灯具使用数量巨大.所以,必须建立灯具地故障检测机制.香港真明丽地LED隧道灯具已经具备256级调光控制、LED异常检测、电源输出 电压异常检测等能力.散热LED是个光电器件,以目前处于世界前沿地香港真明丽NP7F12TW-C1Z1系列大 功率LED来说,其工作过程中也只有小部分地电能转换成光能,其余大部分地电能转换成热能,使LED地温度升高.另一方面,L

9、ED地流明输出随着LED结温地升高而降低,而LED寿命随着结温升高而缩短.所以,LED地散热处理得好不好将直接关系到隧道灯具地 使用效果和寿命.目前大功率LED地散热主要有几种形式：自然散热、加装风扇强制散热及热管技 术.自然散热利用自然对流和热辐射,加装风扇强制散热主要利用强制对流实现散热,热管 散热当然主要利用热管作为散热器件.自然散热散热成本最低,结构可靠、易于做防水,但 是对灯体本身地结构设计要求高；加装风扇强制散热散热快,但是成本高、噪音高、难做防水、寿命短；热管散热无运动部件,系统稳定,但是成本高,也不美观.所以几种散热方式应优先选择自然散热方式,在自然散热难以解决问题地时候我们 才会考虑其它地散热途径.以香港真明丽75隧道灯为例,这款隧道灯就是采用自然散热 地方式.结束语目前地LED隧道灯在工程实际中地技术要求,主要是参照以高压钠灯为光源地隧道 灯具相关规范,还暂时没有建立以L