大功率LED光源在公共照明方面的三種應(yīng)用方案

目前，以白光大功率LED做為光源的手電筒和礦燈已得到了廣泛理想的應(yīng)用且形成規(guī)?；?。眾多的燈具廠家都在發(fā)揮各自的優(yōu)勢采用不同設(shè)計方案，以期白光大功率LED光源在隧道燈，路燈等方面有所突破?，F(xiàn)應(yīng)用較多的有以下三種方案：

1. 多顆小功率支架大功率LED型：

燈具設(shè)計時，采用多顆支架型小功率Φ5～Φ10白光大功率LED來做光源。目前市場上有1～5W的燈泡、15～20W的管燈及40～60W的路燈、地?zé)舻染褪遣捎眠@種方案。一般使用了幾十到幾百顆Φ5～Φ10白光大功率LED，陣列式排布，電源驅(qū)動可以采用電容降壓來實(shí)現(xiàn)。設(shè)計上無需考慮過多，不存在散熱問題，結(jié)構(gòu)上很容易實(shí)現(xiàn);但生產(chǎn)工藝復(fù)雜、可靠性差、故障率高、外殼尺寸大，并且如果做路燈等大型燈具亮度不夠理想。

2.大功率LED基座型：

在一些公共照明方面，如路燈、隧道燈，可以采用幾顆甚至多顆大功率LED基座型作為燈具光源。這種設(shè)計思路在進(jìn)行燈具設(shè)計時光學(xué)部分設(shè)計靈活性較大，但不同的燈具其針對性較強(qiáng)。

大功率LED光源是光強(qiáng)分布近似朗伯源的點(diǎn)光源，如果還是簡單地匯集大功率LED光源來做道路照明，則無法真正利用大功率LED冷光源的優(yōu)勢。必須通過二光學(xué)設(shè)計才能實(shí)現(xiàn)。由于目前大功率LED的發(fā)光角度受限，半光強(qiáng)角度最大的也只能到120度，多顆組合后，雖然照度可以滿足要求，但達(dá)不到國家照明標(biāo)準(zhǔn)的均勻性要求。通過理論分析，光分布很難達(dá)到均勻。并且大功率LED光源的直向性，即使通過透鏡等光學(xué)設(shè)計也有一定的困難。

這種燈具設(shè)計時，如果不加反光罩，一部分直射光會勢必造成浪費(fèi)。即使反光罩設(shè)計時如何調(diào)整角度，經(jīng)反射后光帶總會存在，這也是目前困擾其應(yīng)用的主要障礙。

采用這種方案的燈具在電源驅(qū)動可以采用開關(guān)恒流驅(qū)動電路，效率較高，可達(dá)80%上。但燈具要有良好的散熱結(jié)構(gòu)，才能保證燈具的使用壽命。

用基座型大功率LED做光源的燈具其價格比白熾燈、日光燈、節(jié)能燈要高得多，但它的節(jié)能效果及壽命比其他燈具也高的多。如果用在路燈上，其一次性投資較高，但長期的節(jié)電效果及經(jīng)濟(jì)性都是值得期待的。

3.單顆或者幾顆多芯片集成型

多芯片集成型白光大功率LED具有獨(dú)特的優(yōu)勢：通過不同的串并聯(lián)組合，可以實(shí)現(xiàn)各種不同的額定電壓和電流，更好地適應(yīng)驅(qū)動器設(shè)計，提高整體發(fā)光效能，降低成本;單位面積的芯片數(shù)可多可少，可以封裝成各種不同的點(diǎn)和面光源。

這種燈具安裝工藝簡單，由于多點(diǎn)發(fā)光，二次光學(xué)設(shè)計的難度大。由于一般單顆就能作到20W甚至到200W，所以對燈具的散熱要求也比較苛刻。燈具設(shè)計時靈活性不大，受芯片局限性大。

由于大功率LED芯片到目前為止還沒有國產(chǎn)化，從國外或臺灣進(jìn)口，價格很高，而小功率芯片國內(nèi)貨源充足，組合成同樣的功率，其價格相對較低。所以通過封裝多個小功率芯片組合成集成型白光大功率LED，用做燈具光源具有價格上的優(yōu)勢。