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摘要：作为新一代光源的LED具有着节能环保、寿命长、响应快速的优点，已经被广泛的应用在交通信号、应急照明、大型屏幕显示等领域。但是其在市政道路照明方面的应用尚不成熟。在道路照明设计过程中，往往比较注重的是LED路灯的应用，LED路灯的使用不仅是为了保证道路的明亮度提高行驶车辆的安全性，还要达到节能减耗的效果。随着我国节能减排策略的实施，LED路灯已经被看作是绿色照明。
关键词：LED路灯；市政照明系统；具体应用
随着我国的快速发展城市化建设的快速推进，城市道路照明中使用的灯具在选择方面已经成为重要的问题。现如今我国城市道路照明所使用的路灯要具备高效和节能降耗的特点。现如今在道路照明中推行LED路灯的目的就是希望能够在节能降耗的前提下保障道路照明的效果，因此将LED路灯作为研究对象分析其在道路照明中的应用就变得尤为重要。
1LED路灯
LED路灯的光源采用低压直流供电，是一种高光效发光二极管，具有高效、安全、节能、环保、寿命长、响应速度快、显色指数高等独特优势。为了满足《城市道路照明设计标准》CJJ45-2015，城市快速路、主干路必须采用截光型灯具，次干路必须采用截光型灯具或半截光型灯具，支路则应采用半截光型灯具或非截光型灯具。LED路灯除了具有发光二极管的优势，还有以下特点：
1.1配光优势
如果将矩阵式的LED安装在灯具内，几乎是在一个平面的安装，这种设计方式得不到良好的灯具配光。只有路灯灯具尽可能地利用LED的定向发光的特性，使道路灯具中的各个LED分别直接把光线射向被照路面的各个区域，再利用灯具反射器的辅助配光，来实现很合理的道路灯具配光。
1.2驱动电源
LED驱动电路的要求是能保证恒流输出的特性，因为LED正向工作时结电压相对变化区域很小，所以保证了LED驱动电流的恒定也就基本保证了LED输出功率的恒定。特别对于供电供应不稳定的区域，道路灯具LED的驱动线路具有恒流输出特性十分必要，可保证光输出恒定并防止LED的超功率运行。
1.3路灯散热
将LED道路灯具的外壳设计成科学合理的散热器状，一般都是采用铝材质或铝合金压铸而成，直接利用灯具外壳作为散热器，将发光时产生的热量发散出去，既保证了灯具的防护等级，又能很好的散热，同时外壳上如果有灰尘时，可通过自然的风吹雨淋将灰尘进行冲洗，保证散热的持续和有效。
1.4高光效
按照《LED路灯》（CJ/T420-2013）光特性参数中光效初始值Ⅰ级≥120Lm/W，最低值是120Lm/W；Ⅱ级≥100Lm/W，最低值是100Lm/W；Ⅲ级≥70Lm/W，最低值是70Lm/W。一般选用灯具的光效不得低于110Lm/W，根据设计要求可选择光效初始值等级。
1.5色温控制
按照《LED路灯》（CJ/T420-2013）色温有3000K、4000K、4500K、5000K、5700K、6500K。现在已经研究出钠灯色色温的LED，色温达到2200K，和高压钠灯的色温一样。设计时可根据地处纬度及需要选用冷色、中间色和暖色。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆LED路灯是半导体照明中一种功能性照明灯具，具有合理配光、驱动电源恒流输出、高光效和色温可控的优势。未来走模块的标准化是LED灯具发展趋势，只有模块标准化、驱动电源标准化才能和维修高压钠灯灯具一样器件坏什么修什么，达到成本可控等优势。
2LED路灯的常见照明型式
2.1城市电路灯照明型式
LED电路灯是目前常见的照明形式，通过敷设电线网络实现LED照明的供电，是一种较为常见的市政照明方式。在实际应用中表现出以下优势。首先LED电路灯在照明方式方面较为灵活，能够适应较多场合。其次，LED电路灯使用稳定性较好，供电安全性不易受到外界天气影响。再则，LED电路灯在维护方面也比较便利，设备结构相对简单。但是另一方面，LED电路灯需要在前期做好电路管线的敷设，因此工作量比较大，施工周期相对较长。
2.2太阳能路灯照明方式
太阳能是目前逐渐被广泛使用的能源应用形式，具有绿色清洁、环保可再生的特点。而在市政照明系统中利用光电转化，来替代市政电网对LED路灯进行供电是一种新的太阳能应用形式。太阳能LED路灯在实际的应用中已经表现出了较为突出的优势，在节能环保方面相比起LED电路灯有了巨大的提高。同时，在市政路灯安装过程中，并不需要敷设电线，因此在施工周期方面较短，能够快速投入使用。此外，由于不同路灯之间没有线路连接，因此个别路灯线路的损坏不会造成道路上其他太阳能LED路灯的故障问题，大大提高了照明系统的可靠性。但是，在实际情况的应用，太阳能LED路灯也存在一定使用局限性。首先，太阳能供电对光照有着较高要求，因此在恶劣天气(如雨天、阴天)情况下，太阳能的光电转化效率会受到很大影响。其次，目前太阳能LED路灯在使用范围方面也比较窄，在城市中心高层建筑密集的区域，由于受到高大建筑的遮挡，因此太阳能LED路灯也无法正常工作。因此，目前太阳能LED路灯主要应用于次干道以下的道路照明，或者应用于农村、城郊地区的道路照明建设。
2.3风光互补路灯照明方式
风能也是目前应用较为广泛的清洁能源。而在市政道路照明中，将风能与太阳能结合，实现风光互补对LED路灯进行供能能够有效缓解太阳能单一供能的缺陷。在白天，LED路灯可以利用太阳能以及风能进行供电，而在夜晚阶段则可以利用风能供电。因此，LED路灯的供能可靠性有了巨大的提高。但是，风光互补LED路灯在结构方面的复杂程度也有了很大的提高，一方面设备采购成本较大，另一方面日常维护工作也比较复杂。
3发展方向
想要扩展LED路灯的使用范围，首先要提高LED路灯的发光效率。目前，LED路灯的发光效率还不是很高，且光强与传统路灯相比也存在较大差距。因此，在研制新型LED路灯时，我们要将方向定在提高LED路灯的发光效率，实现路灯的节能转型。其次要优化LED路灯的配光系统。目前只有进行精准配光，才能照亮路面，不出现斑马线现象。今后，我们要改变LED路灯的设计形态，以此来节省能源。最后，延长LED路灯的系统寿命。在实际使用过程中，LED路灯的寿命和企业标注的相差较远。今后，我们要大力解决LED路灯存在的热性能问题，优化光源组合，以此实现LED路灯的快速推广。
4结语
LED路灯在道路照明中是比较重要的灯具，现已经被广泛的应用在道路照明中。虽然现阶段LED路灯还存在部分不足，但是通过相关设计人员的优化和完善，可以大幅度提高LED路灯的实际使用效果，完善其在道路照明中的应用。确保LED路灯能够在人们未来的生活中发挥更大价值与作用。现如今LED路灯发展潜能很大发展前景也比较好，希望异地路灯能够在未来的照明道路上占据主体地位，更好的推动我国节能环保的理念的实施，更好的为人们提供优质服务。
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论文作者:姜爽爽,张玉梅,孟祥玉
论文发表刊物:《防护工程》2018年第16期
论文发表时间:2018/9/29
标签：路灯论文; 灯具论文; 太阳能论文; 道路论文; 电路论文; 色温论文; 节能论文; 《防护工程》2018年第16期论文;