В дорожном освещении, с Разработка технологии белого светодиода, Светящий поток одного светодиода продолжает увеличиваться. Это станет тенденцией для светодиодов заменить традиционные источники света для светодиодных уличных фонарей. Распределение интенсивности света источника света во всех направлениях пространства называется распределением света. Отличное распределение светодиодных уличных огней в полной мере использует светящуюся эффективность. Световое покрытие нескольких уличных огней сделает освещение, включающее все области. Распределение светодиодных уличных огней часто лучше, чем у традиционных уличных огней, который является одним из важных преимуществ светодиодных уличных фонарей. Исследования по распределению светодиодных уличных ламп могут значительно увеличить частоту использования света и уменьшить отходы энергии, что имеет большое значение для системы дорожного освещения.
Характеристики и требования распределения светодиодного уличного света
Характеристики формы распределения света светодиодной уличной лампы
Если нет распределения света для источника светодиодного света, Свет будет очень разбросан. При использовании на дороге, Площадь дорожной поверхности, освещенная светодиодным уличным светом, будет очень большим местом. Таким образом, Часть света сияет на области за пределами дорожной поверхности, вызывая определенное количество отходов. Для этого светодиодного светового света трудно осветить всю дорожную поверхность. Как показано на рисунке 1(а).
После распределения светодиодного уличного света, Форма легкого пятна прямоугольная, как рисунок 1(б). Свет будет сиять на дороге относительно равномерно, что гарантирует, что на дороге нет слепых пятен. После распределения светодиодного уличного света, ширина светового облучения находится близко к ширине дороги. Это полностью использует свет и может полностью осветить дорогу.
СТардард Улица Требования к распределению освещения
Дороги в основном включают скоростные автомагистрали, туловище дороги, Вторичные багажники и дороги филиала. Эти дороги имеют разные классификации, разные дорожные условия, и различные требования к дорожному освещению. Уличные лампы на этих дорогах имеют разные плотности и светящиеся потоки, и стоимость используемых уличных ламп также различна.
Экспресс -дороги и основные дороги обычно нуждаются в уличных лампах с высокой мощностью и большим световым потоком. И вторичные багажники и дороги из филиалов нуждаются в уличных лампах с низкой мощностью и низким световым потоком. В настоящий момент, Недостаточно светодиодных уличных огней, используемых на скоростных автомагистралях и на главных дорогах. Хотя светодиодные уличные огни имеют много преимуществ по сравнению с традиционными уличными огнями, Технология светодиодных уличных огней не особенно зрелая. Кроме, Стоимость светодиодных уличных огней, производимого многими производителями, относительно высока. Светодиодные технологии все еще нуждаются в дальнейшем развитии.
Кривая распределения света светодиодных уличных ламп
Пространственное распределение светящейся интенсивности часто называют кривой распределения света. Под уличной лампой, интенсивность света должна быть минимальной, и по мере увеличения угла возвышения θ, интенсивность света I увеличивается. Функциональные отношения:
То есть, выражение кривой распределения света. Схематическая диаграмма идеальной кривой распределения света одной лампы для дорожного освещения находится на рисунке 2.
Из -за сложности оптического дизайна, Для формы распределения света трудно полностью соответствовать функциональным отношениям. Диапазон проекции угла θ может уменьшаться, и расстояние между лампами также может уменьшаться, чтобы получить равномерную освещение. Вообще говоря, Есть надежда, что после распределения света, широкоугольный “Бэтвинг” Распределение света может быть достигнуто.
Схема распределения светодиодного света и анализ
Схема распределения света Светодиодные уличные лампы должен соответствовать требованиям дорожного освещения. Это требует, чтобы размер диафрагмы светодиодных уличных ламп был близко к ширине дороги. Если это слишком мало, В некоторых областях не будет огней. Если он слишком большой, это вызовет световое загрязнение и энергетические отходы. Для уличных ламп, ровность освещения и размер диафрагмы являются двумя важными параметрами распределения света уличной лампы. Дизайн светодиодного распределения светодиодных уличных ламп также находится вокруг этих двух параметров.
Первичное распределение светодиодных уличных фонарей
Первое распределение светодиодных уличных ламп - это в основном процесс упаковки в производственном процессе светодиодных уличных ламп. Различная упаковка светодиодных уличных ламп оказывает большое влияние на эффективность света. Отличная технология передачи света может снизить потерю света и повысить эффективность света. Процесс упаковки линз на светодиодных уличных лампах играет важную роль в первом распределении света уличных ламп.
Если светодиодные уличные лампы используют технологию упаковки с двуглавым объективом, Объектив будет преломлять светодиодную головку лампы, И свет будет испугаться в “летучая мышь” форма. После последующих методов обработки, Светодиодные уличные огни могут понять “летучая мышь” распределение света в целом. Основная структура распределения света и кривая распределения света двухглавого линзы показаны на рисунке 3(а) и рисунок 3(б). Дизайн этого объектива становится ядром его первичного распределения света.
Вторичное распределение светодиодных уличных огней
Светодиодные уличные фонари используют линзы или отражатели, чтобы изменить направление передачи света. Этот процесс называется вторичным распределением светодиодных уличных фонарей.
Второе распределение светодиодных уличных огней в основном имеет следующие условия.
Общее отражение линзы светодиодного распределения светодиодов
Свет испускается из относительно оптически плотной среды до относительно оптически разреженной среды. Когда угол инцидента больше, чем критический угол, Полное отражение произойдет. Полно оси симметричная линза полного отражения находится в светодиодных уличных фонах, чтобы ограничить свет в определенном диапазоне. Этот метод называется светодиодным распределением вторичного света объектива общего отражения. Этот метод распределения света увеличивает скорость использования света. Например, Управление углом луча в диапазоне ± 30 ° полезно для дальнейшей конструкции распределения света. Общая линза отражения показана на рисунке 4.
Свободная поверхностная линза
Отличается от полной оси симметричной линзы полного отражения, Поверхностная линза свободной формы имеет различные длины распределения света на оси x и оси y, и принимает прямоугольный оптический элемент поверхности свободной формы при распределении света. Этот дизайн направлен на лучшее удовлетворение требований к дорожному освещению. Например, Если требуется более длительная длина освещения на направлении оси x, Угол распределения света оси X может быть увеличен. Если длина освещения не должна быть так долго на оси Y, Угол распределения света может уменьшаться. Для достижения эффекта распределения света, Конструкция изогнутой поверхности содержит высокое техническое качество. Для достижения наилучшего эффекта, Производитель часто проводит несколько тестов.
Внешние линзы и отражатель светодиодный распределение вторичного света
Этот метод распределения света относительно прост. Использование параболических отражателей и оптических линз, Свет, испускаемый этим методом распределения света, намного хуже, чем вышеупомянутые два, Но этот метод распределения света прост и дешево.
ТЭртиарное распределение света светодиодного уличного света
На светодиодной уличной лампе расположены несколько модулей светодиодного блока и объединены. Чтобы удовлетворить требования дорожного освещения, необходимо выполнить распределение третичного света на светодиодной уличной лампе. Первое и второе распределение света внесло относительно хорошие настройки света модулей светодиодного блока, и распределение третичного света состоит в том, чтобы разумно организовать модули светодиодного блока. Есть несколько методов распределения третичного света.
(1) Распределение плоского света
Этот тип светодиодных уличных ламп использует оптический элемент поверхности свободной формы (объектив или чашка отражателя) с асимметричным распределением прямоугольного света в направлении xy. Поскольку прямоугольное распределение света было завершено на одном светодиодном оптическом элементе, Ему нужно только организовать светодиодные модули на панели.
(2) Изогнутое распределение света
Несколько светодиодов расположены для формирования светодиодного модуля. Светодиоды на светодиодном модуле используют линзу осесимметричного общего отражения или отражающую чашку для распределения света. Ширина угла излучения распределения света через линзу или отражающую чашку достаточна для покрытия дороги. Установив светодиодные модули на изогнутой поверхности, и регулировать его, Лампа может генерировать почти прямоугольный образ света в направлении дороги.
(3) Многократное распределение света
Светодиодный свет имеет хорошую направленность. Чтобы получить лучшее распределение дорожного света, Направления проекции светодиодов каждой группы предназначены для освещения их соответствующих областей. Относительно простой способ-принять метод V-образной поверхности. В многократном дизайне распределения света, Мощные светодиоды каждой группы на уличной лампе находятся на разных плоскостях. Регулируя относительные углы каждой группы, Лампа может получить характеристики светового вывода и приблизительный прямоугольный эффект освещения, который встречается Стандарты дорожного освещения. инжир. 7(с) это схематическая схема многократной светодиодной уличной лампы.
(4) Отражающая чашка распределение света
Конструкция светодиодного отражателя реализует выходные характеристики уличного света. Асимметричный отражатель в направлении оси XY отдельно предназначен для одного светодиода. Это решение похоже на распределение плоского света. Но отличается от использования отражателя поверхности свободной формы для получения светового выхода вблизи “Бэтвинг” форма, Разработано и организовано несколько отражателей, чтобы получить тот же эффект дорожного освещения.
Анализ схемы распределения света светодиодных уличных фонарей
Независимо от адаптации, какие технические средства или схема, Пока характеристики его светового вывода соответствуют требованиям ночного дорожного освещения, Эта технология или схема имеют хорошую ценность. Каждое из вышеперечисленных распределений света имеет преимущества и недостатки, Как показано в следующей таблице. Схема распределения света часто требует нескольких комбинаций и повторных конструкций для соответствия стандартам. Например, Комбинация светодиодного распределения света (Процесс упаковки объектива) и вторичное распределение света ламп, Комбинация светодиодного блока распределения вторичного света и распределения третичных светильников ламп, Вторичное распределение света отражателей светодиодных уличных ламп, и т. д..
Сравнение схем распределения света
Сравнение схем распределения света | |||
| Схема распределения света | преимущество | недостаток | |
| Первичное распределение света | Принять процесс упаковки с двойной линзой | Хорошая кривая распределения света летучей мыши | Упакованные линзы имеют плохую универсальность |
| Общее отражение объектив | Конструкция компонента и обработка относительно простые | Многозерная комбинация, средняя однородность | |
| Вторичное распределение света | Свободная форма объектива | Хорошая однородность и кривая распределения света Batwing | Конструкция компонентов и обработка более сложны |
| внешний объектив и отражатель | Конструкция компонента и обработка относительно простые | Потеря выхода света относительно высока | |
| распределение третичного света | Распределение плоского света | Механическая структура, рассеяние тепла и управление мощностью относительно простые, И общая однородность лучше | Трудно использовать, когда дороги совершенно разные
|
| Изогнутое распределение света | Регулировать дуговую кривизну, чтобы регулировать распределение света | Дизайн рассеяния тепла и поддержания лампы сложнее | |
| Многократное распределение света | Комбинация плоскости рассеяния тепла и поверхности установки дуги хорошая, который уменьшает сложность процесса | Трудно отрегулировать угол | |
| Отражающая чашка распределение света | Полное использование света, просочившегося из окружающей среды, и скорость выхода света высока, Подобно распределению плоского света | Дизайн светоотражающих чашек в свободной форме сложнее | |
В настоящий момент, Светодиоды белого света силового типа разрабатываются в направлении одноцветных и мощных. Из -за узкого места рассеяния тепла чипа, Относительно сложно для однообородовых и мощных светодиодов с многоочищенными пакетами для рассеивания тепла. И светящаяся эффективность также будет относительно низкой.
Что выбрать
Поэтому, с учетом таких факторов, как упаковка, рассеивание тепла, светящаяся эффективность, и цветовой рендеринг, Уличные огни обычно выбирают одну светодиодную мощность 1 до нескольких ватт и светящегося эффекта 90-100 лм/Вт. Общая мощность достигается с помощью многоэлементного гибридного метода массива. С точки зрения распределения света светодиодных уличных ламп, первый, Светодиоды с лучшим первичным распределением света разумно расположены на одной плоскости. Затем, Оптические элементы поверхности свободной формы (линзы или чашки отражателя) применяются к светодиодам на плоскости в целом для выполнения вторичного распределения света. Это решение уменьшает потерю светодиодного выходного света и повышает эффективность ламп. Более того, Он упрощает относительный дизайн и сложность обработки ламп и обеспечивает однородность, Освещение и световая схема дорожной поверхности. Поэтому, Эта программа имеет хорошие перспективы исследования.
Краткое содержание
Проект распределения светодиодных уличных ламп является одним из ключей к применению светодиодного дорожного освещения. Даже в Будущий дизайн Smart City Lighting, это будет ключевым моментом. В этой статье в основном анализируется схема распределения светодиодов светодиодных уличных фонарей и предоставляет идеальное решение. Необоснованное распределение светодиодных уличных ламп может быть Ключевая проблема светодиодного уличного освещения. Но с непрерывным развитием светодиодных технологий, Перспектива светодиодных уличных ламп, используемых в дорожном освещении, будет ярче.
