智能型高效节能LED路灯

1、智能型高效节能LED路灯摘要：一种具有高电压控制电路、光控电路、时间控制电路和温度控制电路的高效节能ED路灯。具有结构简单、效 率高、重量轻、安全性能好、节能效果好无污染、免维护和寿命长等特征，适用于新建道路照明和旧道路照明灯具节 能改造。1、引言在全世界节能减排的呼声下，节能浪潮风起云涌，随着半导体科学技术的发展，高亮度发光二极管制作技术取得巨 大突破，国家希望推广和采用高光效光源、逐步取代低光效光源，深圳市在006年出台了支持LED照明的六项举 措，投入资金三千万。政府的宏观调控，为节能产品提供了政策上的支持。众多从事电子、照明的企业纷纷看好LED照 明市场。光是深圳市已经有九百多家企业投

2、身于LED照明事业，形成了一个半导体照明产业链。当前，推行照明节电产品存在的问题突出表现在，技术水平低，产品质量不稳定，寿命短，与国际水平差距较大 生产企业普遍规模较小，工艺落后照明器具产品结构不合理，原材料和配件的协调发展程度差，不能适应产业化发展 的要求;照明器具市场的混乱，低价、低质、假冒、伪劣产品对市场冲击很大。因此，研制高效、节能，品质优良的LED 照明产品，是每一个研发和生产企业应尽的义务深圳市华烨新科技实业有限公司经过两年的自主研发成功的生产了 一种智能型LED路灯。2、智能型LED路灯的需要解决的问题道路照明的目的是为夜间行车者提供一个视觉安全可靠的条件高亮度的LED路灯，它的

3、亮度必须在符合现有道 路条件下，交通安全所必须达到的亮度要求。其发光效率和发光强度能够达到现有道路照明所需要的亮度要求道路照 明自2007年7月1日起实施建设部的行业标准城市道路照明设计标准CJJ45-2006，对道路照明照度要求如 下表：表3,3.1机动车交通道路照明镣准值别道路类型路面克度路面照度阈值增量Ti环境比最小值平均舞境L ar2 )总均匀度U o最小值均驾度U L最小值平均帷度E sv g均匀度U E最小值1怏透路、主干路舍迎宾路r通向政府机 英和大塾公共建魂的主要 道S5位于市中心成嘴业 中心的道路)l.S/2.00.40.720/300.4L00.SD 75/1.00.40.

4、510/15O3510asIII支路0.5/0.750. 48/1Q0. 315LED路灯构造主要由壳体、散热器、开关电源组成。LED路灯的智能化核心在于开关电源的设计。目前使用较 广泛的LED路灯开关电源一般具有整流滤波电路、调整电路、采样电路、过流保护电路和DC恒流输出电路。其缺 点是：没有自动保护功能。路灯的工作时间一般是晚上六点至早上六点，在深夜用电低谷时，由于发电厂的调控过程差，电网电压会有瞬间升 高现象，普通LED路灯没有自动高压保护功能，导致LED路灯损坏的现象就不可避免此外，普通LED路灯采用大 功率LED发光二极管串、并联电路，每一串电路没有独立腌。恒流控制电路，导致每一串联

5、电路的电流分配不 一致，电流大的就容易发热和光衰，影响LED路灯的使用效率和寿命LED发光二极管的极点温度不能超过摄氏六十 度，普通LED路灯没有自动温度控制电路，一旦超温就会导致光源熄灭或死灯，对道路安全严重不普通LED路灯 也没有定时限流控制电路，不能最大限度的节约能源。深圳市华烨新科技实业有限公司研发的智能化ED路灯，主要 解决以下问题：（1 电路的恒流恒压问题LED发光二极管额定工作电压3.3V，1W大功率LED灯珠的额定工作电流为350mA。LED的效率和使用 寿命与它的工作电源有很大的关系，有些没有设计能力的企业利用提鼠ED的工作电压来换取效率，结果是成n次 方的比例下降了 LED

6、的使用寿命。深圳市华烨新科技实业有限公司具有十四年的电源开发经验，在驱动电源设计方面，充分发挥了本企业多年电源研 发的特长，电源电路设计为AC/DC恒流源，并在每一串供电电路中又采用了DC/DC单路恒流方式，确保每一回路的 电流和电压恒定在LED光源最佳工作点，延长了 LED光源的使用寿命，延缓了光衰，降低了维护成本。考虑到LED路灯工作在夜间高峰时段和低谷时段，在低谷时段，由于发电机的调节能力，电网会产生瞬间高电压， LED电源很容易烧毁或者造成光源工作在高电压下，而使光源受损，一些电源质量不好的地如东南亚地区），工作电 压就可能达到300V以上，大大超过LED电源标准。据报道，台湾地区已经

7、发生过多起因夜间峰值电压升高导ED 路灯损坏的事故。深圳市华烨新科技实业有限公司设计的LED照明电源，采用了具有自主知识产权的抗浪涌保护安全措施，能够自 动识别电网峰值，并将电源的工作电压设计在90V-300V，输出端自动恒压恒流。当电源超过300V极限时，电源自 动关断，保护LED照明不被损坏，当电压恢复正常值以后，电源又自动工作。该保护电路的工作过程是纳秒级的，所 以保护发生在瞬间，由于电源本身的储能作用，保护的瞬间LED照明不会立即熄灭，人们就不会感觉到光源的变化。 保证了道路交通的安全。（2 光通效率问题LED白光发光二极管的波长，决定了光在穿透空气时受到损失，因此，当前生产LED路灯

8、企业都采用了聚光杯等 二次光学处理办法，以提高LED照明的取光效率，但是，提高取光效率的同时，影响了 LED照明光束的发散性，使LED 照明路灯在道路上横向角减小，照度范围达不到普通路灯的要求，使总亮度均匀度降低，在路面上出现连续亮和暗的横 斑，俗称斑马效应，司机在行车时看到“斑马效应，会非常烦躁，对行车安全极为不利。总亮度均匀度U 0定义为路面最小亮度L min和平均亮度L叫之比：U 0 =L min /L ay为保持一个可接受的观察能力，U 0不能低于0.4。建设部标准城市道路照明设计标准中规定，除了支路以外，所有道路都不得采用非截光型的灯具，实际上，由孔ED路灯发光二极管设计在平面型基板

9、上，使得LED路 灯大部分都变成了截光型。使灯具光通角度变窄，加剧了LED路灯的，斑马效应、深圳市华烨新科技实业有限公司研制的led路灯，在照明设计上充分考虑的道路照明的特点，采用不同角度光源 分别排列的方式，以增加在道路面积上的光照均匀性。较好解决了出光率和总亮度均匀度问题，最大限度的将芯片的光 束全部收集起来，并通过透镜的几何尺寸，多元化的增大其发光强度，采取了具有自主知识产权的三次光学处理法，并 且根据LED单灯珠安装的灵活性，通过分点、分角、分类安装法，非常完善的解决了光谱覆盖的有效面积，并达到光 线的均匀分布，杆与杆之间无黑影出现。不同杆高配置不同功率底ED路灯，有效射程可以达到12

10、米，采用不同色 问得LED灯珠，使道路照明色温保持在5-6千K，混合光谱达到10勒克斯以上，显色指数80以上。根据测 试，10米高杆装上深圳市华烨新科技实业有限公司LED路灯，垂直地面照度大于20勒克斯，平均照度不低于10勒 克斯，总亮度均匀度0.5，大大高于一般城市现有道路照明水平，不需要调整灯杆高度和密度。适用于原有道路照明 的改造。(3 LED散热问题随着半导体工业技术的进步，大功率发光二极管性价比日益提高，大功率LED已经在LED路灯中占主导地位。 大功率LED在工作时电能很大部分转换成热能，如果灯具散热不良，内部温度超速0 C，LED就会加剧光衰，降 低效率，甚至停止工作。所以，散热

11、问题是大功率LED最难解决的关键。有些企业为了解决散热问题增加散热面积， 大大加大了灯具重量，市场上流行的大功率LED路灯重量均比现有路灯增加二至三倍，有的路灯重量也0kg以上， 对路灯的安全性能极为不利。深圳市华烨新科技实业有限公司经过多方面研究，总结出一套散热方案。利用独特的导热系统，将ED发光二极 管工作时产生的热量全部导致灯具外壳，利用空气自然对流的方式，取得良好的散热效果。据测试，华烨研制的LED路 灯，点亮一小时以后已经达到热平衡，灯具内外温差小于10 C，内部最高温度不大于50 C，点燃10小时以后最高 温度下降3 C以上，电路中设计有温度控制电路，当温度探测器监测至LED发光二

12、极管工作温度邻近极限值，电路 自动降低其工作电流，待工作温度下降后自动恢复，降低工作电流的指令由PU控制，所以路灯照度并不会有较大损 失，保证灯具工作的安全和道路行车安全。(4 安全问题深圳市华烨新科技实业有限公司设计的led路灯在结构设计方面充分调研了路灯设计的要点，由于路灯是悬臂结 构，在自然环境下，受到风的剪力，高空悬挂，结构安全是第一位的。所以，尽量简化结构，设计为流线型，以减少风 阻，增加雨水的流速，并注意减轻重量，一是节约有色金属，二是减少自重所带来的应力问题，增加道路照明的安全性。3、深圳市华烨新科技实业有限公司生产的LED路灯简介深圳市华哗新科技实业有限公司是深圳市政府重点扶持

13、的高科技民营企业是一家集研发、生产电源适配器、LED 照明恒流电源以及LED节能照明灯具为一体的高新技术企业。曾多次荣获省市、部委最具成长民营企业、优秀民营企 业、行业信誉质量示范企业等荣誉称号，为深圳市电子商会常务理事单位。总部位于深圳市福田保税区市花路盈福高科 技大厦A座7层，办公面积达3000多平米，本部设四中心二院：行政中心、财务中心、营销中心、计划物控中心、 半导体照明研究院、开关电源研究院。自1994年成立以来，秉着“诚实、敬业、求实、创新”的经营理念，坚持科 学化、人文化的管理，努力开拓，不断创新，企业实力日益壮大。深圳市华哗新科技实业有限公司拥有一支高素质的研发队伍和一批具有较

14、高生产、质量管理水平的管理骨干。公司 的研发与创新始终走在技术的前沿。在产品研发上屡创佳绩，因此赢得了众多著名品牌厂家的关注与信赖。公司为打造 创新型企业的要求，成立了华哗半导体照明研究院和开关电源研究院。投巨资购置了国际领先的实验仪器，建立了技术 含量高的专业试验室。公司人员构成中，从事高新技术产品研发的专业技术人员占职工总数20%以上，其中博士 3 人、硕士 20人，本科76人，公司非常注重对研究开发人员和设备的投入，2002年投入科研经费总额为600万元， 2003年公司研发经费投入为800万元，2004年公司研发经费为1000万元，2007年科技投入为2000万元。公司 立了完善和科学

15、的质量管理体系，实行全面质量管理体系，在各部门开展5S、六西格玛、TQM等活动。在保持技术、 产品领先的同时，不断在管理上持续改进和创新。公司早在1999年即通过ISO9000认证，是当时国内引入国际先进 管理标准的为数不多的企业之一。公司随后在2007年通过德国DQS质量管理体系的ISO9000 : 2000认证，目前 正在进行ISO14000环境体系认证。公司系列产品已取得了多代CC、CE、TUV、UL等国际和国内强制性产 品安全认证。这些都是研发和生产一个优质产品的基本保障。深圳市华哗新科技实业有限公司生产的LED路灯，主要特点如下：通过在LED路灯中加入智能型电源，使LED路灯有了光控

16、、时间控制和温度控制，可以根据环境亮度自动启闭 路灯，防止白日亮灯造成浪费可以使路灯在下半夜至黎明时间段道路行车和行人流量减少时自动降低供电电流,照度 控制在安全范围，从而起到增加节能效果和延长灯具使用寿命的功J当LED发光二极管工作温度接近其极限临界温度 时，自动降低其工作电流，既保护光源不受损害，又保证道路的安全照度。由于AC/DC开关电源具有过电压保护，当电网浪涌电压超过!00V时，开关电源自动保护，关闭电路当浪涌电 压峰值下降到300V以下，开关电源自动恢复，由于这个过程是瞬间发生的纳秒级时间)，既保证了电源和光源的安全， 又不至于造成高电压停止工作，形成瞬间黑暗而发生道路安全事故。LED路灯工作效率提高，实测静态功耗0.8W，工作效率90%，发光效率80%;比同照度的高压钠灯节约能源 70%以上。采用了先进的电源芯片控制和电路拓朴结构，使其工作更稳定。输入功率因数提升至0.95以上，电流谐波(THD) 含量降至5%-8%，对电网污染降致最低并满足相关国际标准对谐波的要求。因此几乎没有无功功率可以减小输电线