漆俊

摘 要：LED是一種新型的節(jié)能光源，在現(xiàn)代社會節(jié)能環(huán)保的發(fā)展理念下，LED技術(shù)以其節(jié)能、環(huán)保、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，在照明、顯示系統(tǒng)的應(yīng)用中發(fā)揮著不可替代的作用。希望通過本文的論述為相關(guān)工作人員提供參考，并促進(jìn)LED應(yīng)用的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：LED；設(shè)計(jì)；優(yōu)化

中圖分類號：TP301 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

目前LED技術(shù)主要應(yīng)用于城市路燈照明、交通信號、電子顯示、應(yīng)急照明等等行業(yè)中，并以其諸多的優(yōu)點(diǎn)迅速得到推廣，尤其是在城市道路照明中，其應(yīng)用前景更加廣闊。不過，通過研究發(fā)現(xiàn)，在LED應(yīng)用中還存在著許多不足，需要不斷進(jìn)行優(yōu)化，使之更好的服務(wù)于當(dāng)前社會的可持續(xù)發(fā)展。

1 LED研究的主要內(nèi)容

當(dāng)前社會的發(fā)展，對于照明的要求越來越高，特別是在城市道路照明系統(tǒng)，由于燈具功率高，每年造成的電能損耗在700億度以上，存在著嚴(yán)重的能源消耗，這與當(dāng)前可持續(xù)發(fā)展理念是不相符的，因此LED燈具得到了快速的推廣與應(yīng)用。

1.1 光線在燈飾設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。在燈飾中發(fā)光器件是重要的組成部分，影響到照明系統(tǒng)的美觀、能耗與照明效果。比如在傳統(tǒng)的路燈設(shè)計(jì)中，常常使用長方形燈具，在使用的時(shí)候一般光線只覆蓋在路面范圍內(nèi)，路面以外的區(qū)域很難照射到。對于這種光線設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)重點(diǎn)考慮光線的二次光學(xué)元件，結(jié)合LED路燈自身的長方形配光設(shè)計(jì)，集成在單個(gè)LED組件上來滿足設(shè)計(jì)要求。這種應(yīng)用于道路照明的燈飾設(shè)計(jì)，我們只需要將其按照相同組模進(jìn)行布置方可，而無需要簡化電源、散熱器、路燈等設(shè)備。這也決定了LED燈具的配光及光輸出效率，也是判定LED燈具質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。

1.2 散熱設(shè)計(jì)。經(jīng)過多年的工作實(shí)踐總結(jié)我們發(fā)現(xiàn)，LED燈飾在整體設(shè)計(jì)的過程中存在著散熱效果不佳的特點(diǎn)，因此為了更好、更大范圍的推廣LED燈飾，我們在工作中需要重點(diǎn)解決散熱設(shè)計(jì)問題，這是因?yàn)檫@種散熱如果得不到有效的解決必然會影響到LED光源的使用壽命和衰弱性。在測試的過程中，我們需要從燈具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)入手，結(jié)合當(dāng)?shù)貧鉁丨h(huán)境確定散熱模式，比如在LED路燈應(yīng)用中，7～8月份夏季時(shí)出現(xiàn)故障的頻率比較明顯，但是隨著環(huán)境溫度的逐漸降低，9月份之后路燈故障的概率也就隨之著下降。這主要是說明了一些燈具在對散熱問題的處理上存在很多不足。

1.3 LED燈飾的驅(qū)動電源設(shè)計(jì)以及與配置問題。LED燈飾在實(shí)際的使用中，電源故障是影響燈具正常使用的重要因素。電源驅(qū)動電路的可靠性又是整燈系統(tǒng)可靠性的關(guān)鍵性因素。通過多次現(xiàn)場的測試與檢驗(yàn)，一些燈具在使用過程中出現(xiàn)整燈熄滅或是部分損壞，還有部分燈珠出現(xiàn)“死燈”或是整燈閃爍，這其中大多數(shù)是因電源故障引起。LED驅(qū)動電源的主要功能是把交流市電去轉(zhuǎn)變?yōu)楸容^適合的LED的直流電。在選擇以及設(shè)計(jì)LED驅(qū)動電源的時(shí)候，要綜合考慮到高可靠性、高效率、高功率因數(shù)和功率等方面，還有驅(qū)動方式和浪涌保護(hù)以及溫度負(fù)反饋保護(hù)功能等方面。同時(shí)還要去考慮外安裝型的電源結(jié)構(gòu)要防水和防潮以及外殼要耐曬防護(hù)問題。驅(qū)動電源的壽命也要和LED的壽命相匹配。

1.4 提升燈具系統(tǒng)的效能與整燈綜合效率。若選用的元器件質(zhì)量上不合格，燈具系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及可靠性就會比較差；如果結(jié)構(gòu)和電路設(shè)計(jì)過于復(fù)雜的話，那么就會增添很多故障出現(xiàn)的概率，這樣不但減少了電源的可靠性，同時(shí)還很大程度的降低了整個(gè)道燈的可靠性；工藝質(zhì)量把關(guān)不嚴(yán)格，燈具的產(chǎn)品也會出現(xiàn)很多的隱患。以路燈為例，在發(fā)生故障的LED燈具中，均暴露出不同程度生產(chǎn)工藝水平不高的問題。如焊接線與焊盤假焊、防水接頭安裝不牢進(jìn)水、LED模組密封不嚴(yán)、散熱面積不夠、LED燈珠光效低，燈珠色偏移大、電源功率因數(shù)過低、燈具形狀，外觀設(shè)計(jì)相對單一和結(jié)構(gòu)不美觀等問題，都會對燈具系統(tǒng)效能和燈的品質(zhì)有所影響。小到燈具內(nèi)的零部件固定不牢，運(yùn)輸振動都會產(chǎn)生燈具的斷路，造成燈具上桿不亮。所以提升燈具系統(tǒng)的效能以及整燈綜合效率與質(zhì)量也是LED燈具設(shè)計(jì)和生產(chǎn)還有應(yīng)用及發(fā)展中不能夠忽視的問題。

2 LED燈飾使用現(xiàn)狀分析

隨著科技的發(fā)展，LED技術(shù)發(fā)展速度很快，其成本價(jià)格也有了較大幅度的降低，但是相對于其他燈具來說其價(jià)格還是比較高的，雖然節(jié)能效果顯著，但是投資成本較高依然是影響其大范圍推廣使用的重要原因。從當(dāng)前使用現(xiàn)狀來看，LED燈具的價(jià)格要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)燈具價(jià)格，根據(jù)其節(jié)電方面考慮，要想收回投資成本需要很長的周期，并且有些LED燈具使用壽命短，質(zhì)量不合格，更影響到LED燈具的推廣。以當(dāng)前LED路燈為例，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是一體化設(shè)計(jì)，假如內(nèi)部電子元器件出現(xiàn)故障，無法在現(xiàn)場進(jìn)行更換，只能將整個(gè)燈具全部換掉，這樣就大大增加的維護(hù)的成本。

3 提高LED燈飾可靠性的優(yōu)化措施

3.1 提高電源系統(tǒng)的穩(wěn)定性。電源當(dāng)然是LED照明系統(tǒng)的重要組件，電源故障將會造成整個(gè)照明系統(tǒng)斷電。在照明系統(tǒng)故障現(xiàn)場測試中，針對所發(fā)生的照明系統(tǒng)整體熄滅、出現(xiàn)微亮與閃爍，或者其中有個(gè)別模塊不亮等故障原因進(jìn)行分析，引起照明系統(tǒng)故障的原因中電源故障占到很大比重，因此提高電源系統(tǒng)的穩(wěn)定性非常重要。

3.2 保證電子元器件的使用壽命。LED燈具的使用壽命是受到各種電子元器件的影響的，比如LED光源的組合、電路控制組件之類，假如在選材時(shí)質(zhì)量控制不好，將會嚴(yán)重影響到LED燈具的安全性與穩(wěn)定性，極易出現(xiàn)各種故障，從而影響到燈具的使用。

3.3 加快綠色光源的使用。現(xiàn)階段我國科學(xué)技術(shù)發(fā)展速度很快，在照明節(jié)能方面也取得了較好的成績，綠色節(jié)能照明設(shè)計(jì)也越來越受到社會各界關(guān)注。太陽能技術(shù)在LED照明系統(tǒng)中的應(yīng)用大大提高了其節(jié)能效果。太陽能照明燈具具備節(jié)能、高效、環(huán)保、安全的特點(diǎn)，并且安裝維護(hù)也相對簡便，在道路照明、燈箱牌匾、電子顯示屏等方面應(yīng)用較為廣泛，在以后的發(fā)展中將會進(jìn)入尋常百姓家。

結(jié)語

LED燈飾在照明領(lǐng)域發(fā)展前景非常廣闊，是極具功能性的照明產(chǎn)品。要想實(shí)現(xiàn)LED燈飾的全面推廣，還存在著較多的問題，需要我們不斷探索，解決實(shí)際中遇到的問題，比如對眩光的控制、燈具配套等等。相信，隨著LED燈飾產(chǎn)品的不斷優(yōu)化與完善，LED燈飾在照明系統(tǒng)中的應(yīng)用將會越來越成熟，在推進(jìn)城市可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮更加重要的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]CJJ45-2006.城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S].2011.