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LED道路照明灯具配光方法的分析(上)
惠州雷士光电科技有限公司上海研发中心周详张文韬陈伟
引言
LED道路照明灯具（以下简称“LED路灯”）是近年来照明行业的关注热点。为推动节能减排，有效引导半导体照明应用的健康快速发展，国家科技部推出“十城万盏”计划，这一举措更加速了中国LED道路照明产业的升级。
绿色高效的LED路灯配光设计方法作为评价路灯质量的重要标准之一，一直是照明行业内讨论的焦点话题。
一、LED光源
LED发光原理就是将电能转换为光能的过程。化合物半导体中的电子和空穴在通入电流后发生结合，结合过程中过剩的能量以光子的形式释放，形成出射光线[1]。
LED光源由于具有发光效率高、环保、寿命长、免维护、显色性高、省电、防潮、防震、体积小、响应时间短等一系列优点，近年来已经成为新一代照明光源的主要发展方向。随着LED 的发展，特别是白光LED技术的日趋成熟，LED具备了在道路/街路照明中应用的前提条件。
图1LED光源光通量分布
区别于以往的光源，LED为2п单侧空间的发光模式，没有经过配光的LED最大光强方向垂直于发光面，且50%的光通量集中在θ=0°~30°范围内，因此在LED路灯设计中如何控制好光线走向显得格外重要。
二、LED路灯要求
CJJ45标准中对于道路/街路的照明要求如下：
道路照明既有亮度也有照度的要求，其具体情况取决于灯具实用路段条件。通常情况下，机动车驾驶员与自行车/行人对于道路照明的需求是不同的[2]。机动车行驶中驾驶员注视距离较远（100m左右），视角窄，只关心路面上的障碍物，路面应以亮度评价（亮度评价与路面亮度系数等多种条件有关）；自行车/行人关注距离较近，视角宽，因此要关注垂直照度以及路面的水平照度。
美国能源部（DOE）2008年公布了对于LED路灯的配光技术要求。
可以看出DOE的要求适用于以照度为参考标准的道路。C-0°/180°平面上的配光曲线为蝙蝠翼形，光强峰值角度在55°~65°之间，为等照度配光（等亮度配光光强峰值角度在65°~75°左右）。
三、LED路灯配光分析
目前LED路灯产品依照LED模组排列方式可分为折线排列型和平面排列型。
3.1折线排列型LED路灯
多段折线排列型LED路灯，通过模块之间角度的配合满足道路配光要求；由于DOE对路灯
环带流明密度的要求规定，LED路灯的100%的光通量必须在0°~90°范围之内。因此，折现排
列型LED路灯需要而外考虑到对于0°~90°范围外光线的遮挡，结构较复杂。并且在使用过程
中如果少数LED损坏，将会对照明的均匀性造成严重的影响。下载本文
