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LED隧道灯的光学设计优势

文章来源:合肥英特光电更新时间:2014-8-13 14:57:48

   在目前的隧道照明中,高压钠灯因为高达120Lm/W的高光效得到了大规模的应用。但高压钠灯在隧道中显色性差和功率选择范围有限,尤其在内部照明中,高压钠灯一方面没有小功率,一方面点状强光造成眩光和频闪比较严重,这些都导致替换的光源亟待出现。

 
  在较长的隧道照明中,直管型荧光灯因高显色性和线性照明具有较好视觉诱导性,荧光灯的寿命短,通常只有8000H左右,所以经常需要更换,增加了隧道灯的维护成本。另外,荧光灯的功率较小,在人口段、过渡段和出口段等需要高照度的区域没法达到要求。
 
  近几年无极灯技术也相对成熟,因为电极因素的影响被消除了,无极荧光灯相较于传统荧光灯具有更长的寿命,也可以做到更大的功率,这使得无极灯在隧道照明场合体现出优势。但无极灯的发光面较大,在进行光学设计时整个灯具的光学效率较低。LED隧道灯可以说是集成了高压钠灯、直管荧光灯和无极灯的各个优势,是目前隧道照明应用中最理想的光源,其优势主要体现在以下几个方面。
 
  (1)高光效
  目前量产单芯片1W的LED光效一般都达到了110~120Lm/W以上,一些著名品牌甚至达到了140Lm/W以上,而且由于是单面出光,在整个灯具光学系统的设计过程中,可以做到很高的灯具效率。
  (2)长寿命
  LED在合理的散热器设计和电源驱动条件下,可以有长达5万小时以上的寿命,对于需要24h电灯的隧道照明应用,可以大大降低维护费用,并且可以缩短投资回报期。
  (3)易配光
  LED光源由于发光尺寸很小,单面出光,光线的方向性很强,因而可以很方便地配合。透镜或反光杯来达到较理想的配光,不仅可以提高整个灯具的利用效率,更可以保证良好的均匀度。
  (4)灯具设计灵活
  LED隧道灯不仅在功率设计上比较灵活,采用LW左右的LED期间,可以根据实际照度要求来改变LED光源的数目,达到最大的节能效果。且由于尺寸很小,灯具外形的设计上也非常灵活,既可以做成线性的灯具以达到较好的视觉诱导性,也可以做成矩形的灯具适合较高照度要求的入口段、过渡段和出口段。
  (5)智能调光控制
  采用LED可以实现灯具的无极调光,可以结合洞口的亮度来动态改变隧道照明的亮度,充分发挥LED隧道照明灯具的技术特点,进一步提高LED隧道灯具的节能效果,实现智能化的隧道照明。
 
  LED隧道灯的光学设计主要是针对隧道内部的不同分段来进行的。通常有两种光型的需求,一种是聚光型的配光,主要是针对亮度要求高的入口段和出口段。在入口段和出口段采用聚光型的灯具主要是为了防止眩光,这两个分段区对于亮度的要求比较高,所以通常在这两个分段区灯具的安装都比较密集,而采用聚光型的灯具可以在照亮路面的同时,避免过多的光线射人驾驶员的眼睛里。另一种是蝙蝠翼型的配光。
 
  CO/180平面上配光形状就像一对蝙蝠的翅膀一样,所以这样形状的配光就被叫做蝙蝠翼配光。这样配光的灯具主要是在中间段采用的,因为在中间段路面的亮度要求比较低,通常为1~2cd/m2即可,而同时因为避免频闪给驾驶员造成不舒服的感觉,灯具的间距通常会要求比较大,所以就需要这种蝙蝠翼型的配光灯具,虽然灯具的间距比较大,但仍能保持整个路面亮度的均匀性。这一点和道路照明用的灯具是同样的道理。
 
LED隧道灯的光学设计非常重要,因为隧道中看不见和出口入口时候的光对比,以及隧道灯具的维护难度大,光学设计可以有效的解决这些问题并且提高LED隧道灯的寿命和使用率。

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