当前位置:首页 > 电源 > 数字电源
[导读]LED照明将先在道路照明中广泛应用,这样的推断是基于LED的长寿命、高效率、光线利用率高等特点。很多人对LED在道路照明中的应用已经作了很多尝试,但是不难看到这两三年来LED路灯并没有得到很好的发展,究其原因在于

LED照明将先在道路照明中广泛应用,这样的推断是基于LED的长寿命、高效率、光线利用率高等特点。很多人对LED在道路照明中的应用已经作了很多尝试,但是不难看到这两三年来LED路灯并没有得到很好的发展,究其原因在于:成本高、寿命短、照明效果差(均匀性差)。

  值得庆幸的是上游产业发展迅速,LED芯片光效的提升和价格的降低,都使LED道路照明越来越近,专业的光学设计也使得照明效果有很大提升,也有更多的厂家在作这样的尝试,本文提出一个新的光学解决方案——独立单元的反光器,旨在为人们寻求一种新的LED道路照明解决方案。

  与透镜相比,反光器的特点在于:成本低、效率高、装配容易。

  常见透镜材料为PMMA,目前的技术PMMA材料的透射率只有94%,制作成透镜后由于折返射的效果,通常会有更多的额外光损失,以以下实例说明:

  设置了一光源,产生50000条光线:

  

 

  未有PMMA透光板时,效率为100%,现在在正前方设置一理想状态PMMA透明平板:

  

 

  效率变为94.337%。

  (注:图中出现16808Rays是因为一根光线经过PMMA与空气的接口可能会同时发生折射和反射,因而增加了光线数量,但是从能量角度产生了一定损耗。)

  若将PMMA材料制作成透镜,则损耗更大,以下列举市面上常见的PMMA材料透镜为例(考虑到透镜背部总有漏光现象,而实际上漏光是无法利用的,因此在系统背部设置了全吸收的基板,以增强数据的严谨性):

  

[!--empirenews.page--]透镜外形图

 

  

 

  光线经过透镜后的杂散光分析

  

 

  该透镜效率实际只有86%

  反光式光学系统相对分析比较容易,经过对光源的出光能量分布分析,通过再分配的方式设计道路照明适合的透镜。

  光源Lambertian出光模式(即常见的Lumileds、CREE、Edison LED),结合设计的反光器,出光的两个角度分别为50度和120度,即路灯放置于10米杆高可以在地面形成约12×30米的均匀光斑,根据照度需求增加/删减单元个数。

  1、光线轨迹:

  

 

  

 

  2、单颗1W照明效果图(照度分布):

  

[!--empirenews.page--]3、以下是模拟一段道路的照明效果:

 

  道路为15米宽,采用对称式部灯,10米杆高,32米杆距,灯具安装角度为5度,悬臂长1.5米。马路表面照度均匀,90%光线集中于马路上,路边照度逐步递减,没有硬光边,不会引起驾驶人员的视觉不适。

  

 

  效率分析:

  经反光系统的照射光线分为“直接光线”和“反射光线”,即部分光线无需通过反光壁直接散射,而另外一部分光则经过反光壁照射到相应的位置。

  将反射壁设置为“Perfect Absorber”,然后根据出射效率即可以得到有多少光线不需要经过光学系统直接照射:

  

 

  由此可见:该光学系统中有41.88%的光是直接照射,不需经过光学系统,即能量损失为0,另有58.12%的光需要经过反射壁反射,反射效率取决于反射壁材料及加工工艺。通过镀增强铝膜或者银模,反射效率可以达到90%以上,因此反光系统效率可以达到并超过以下数值:

  41.88%+58.12%×90%=94.19%

  远远高于透镜方式的86%的效率,即100lm的光我们可以利用到94.19~98.84lm。

  该反光碗最大优点是效率高,使用光源是常见的Lambertian出光模式的LED,单颗光源达到这样的效果而不是排列组合,因此可以根据路灯功率需要增减LED数量。

本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除。
换一批
延伸阅读

LED驱动电源的输入包括高压工频交流(即市电)、低压直流、高压直流、低压高频交流(如电子变压器的输出)等。

关键字: 驱动电源

在工业自动化蓬勃发展的当下,工业电机作为核心动力设备,其驱动电源的性能直接关系到整个系统的稳定性和可靠性。其中,反电动势抑制与过流保护是驱动电源设计中至关重要的两个环节,集成化方案的设计成为提升电机驱动性能的关键。

关键字: 工业电机 驱动电源

LED 驱动电源作为 LED 照明系统的 “心脏”,其稳定性直接决定了整个照明设备的使用寿命。然而,在实际应用中,LED 驱动电源易损坏的问题却十分常见,不仅增加了维护成本,还影响了用户体验。要解决这一问题,需从设计、生...

关键字: 驱动电源 照明系统 散热

根据LED驱动电源的公式,电感内电流波动大小和电感值成反比,输出纹波和输出电容值成反比。所以加大电感值和输出电容值可以减小纹波。

关键字: LED 设计 驱动电源

电动汽车(EV)作为新能源汽车的重要代表,正逐渐成为全球汽车产业的重要发展方向。电动汽车的核心技术之一是电机驱动控制系统,而绝缘栅双极型晶体管(IGBT)作为电机驱动系统中的关键元件,其性能直接影响到电动汽车的动力性能和...

关键字: 电动汽车 新能源 驱动电源

在现代城市建设中,街道及停车场照明作为基础设施的重要组成部分,其质量和效率直接关系到城市的公共安全、居民生活质量和能源利用效率。随着科技的进步,高亮度白光发光二极管(LED)因其独特的优势逐渐取代传统光源,成为大功率区域...

关键字: 发光二极管 驱动电源 LED

LED通用照明设计工程师会遇到许多挑战,如功率密度、功率因数校正(PFC)、空间受限和可靠性等。

关键字: LED 驱动电源 功率因数校正

在LED照明技术日益普及的今天,LED驱动电源的电磁干扰(EMI)问题成为了一个不可忽视的挑战。电磁干扰不仅会影响LED灯具的正常工作,还可能对周围电子设备造成不利影响,甚至引发系统故障。因此,采取有效的硬件措施来解决L...

关键字: LED照明技术 电磁干扰 驱动电源

开关电源具有效率高的特性,而且开关电源的变压器体积比串联稳压型电源的要小得多,电源电路比较整洁,整机重量也有所下降,所以,现在的LED驱动电源

关键字: LED 驱动电源 开关电源

LED驱动电源是把电源供应转换为特定的电压电流以驱动LED发光的电压转换器,通常情况下:LED驱动电源的输入包括高压工频交流(即市电)、低压直流、高压直流、低压高频交流(如电子变压器的输出)等。

关键字: LED 隧道灯 驱动电源
关闭