LED光源的道路灯具应关注的焦点

文章摘要：2．LED驱动电路的效率和输出特性 LED对驱动电路的要求是能保证恒流输出的特性，因为LED正向工作时结电压相对变化区域很小，所以保证了LED驱动电流的恒定也就基本保证了LED输出功率的恒定。对于我国电源电压供应不稳定的现状，道路灯具LED的驱动电路具有恒流输出特性是十分必要的，可保证光输出恒定并且防止LED的超功率运行。 要想使LED驱动电路呈现恒流特性，从驱动电路的输出端向内看，其输出内阻抗一定是高的。工作时，负载电流也同样通过这一输出内阻抗，如果驱动电路由降压、整流滤波后加直流恒流源电路或通用的开关电源加电阻电路组成，在其上必定也消耗很大的有功功率，所以此两类驱动电路在基本满足恒流输出的

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　　2．LED驱动电路的效率和输出特性

　　LED对驱动电路的要求是能保证恒流输出的特性，因为LED正向工作时结电压相对变化区域很小，所以保证了LED驱动电流的恒定也就基本保证了LED输出功率的恒定。对于我国电源电压供应不稳定的现状，道路灯具LED的驱动电路具有恒流输出特性是十分必要的，可保证光输出恒定并且防止LED的超功率运行。

　　要想使LED驱动电路呈现恒流特性，从驱动电路的输出端向内看，其输出内阻抗一定是高的。工作时，负载电流也同样通过这一输出内阻抗，如果驱动电路由降压、整流滤波后加直流恒流源电路或通用的开关电源加电阻电路组成，在其上必定也消耗很大的有功功率，所以此两类驱动电路在基本满足恒流输出的前提下，效率是不可能高的。正确的设计方案是采用有源电子开关电路或采用高频电流来驱动LED，采用上述两种方案可以使驱动电路在保持良好的恒流输出特性的前提下，仍具有很高的转换效率（有关LED驱动电路提高效率的介绍请参阅《中国照明电器》2009年第6期）。

　　3．野外照明灯具中电子驱动电路的防雷电感应

　　目前我国的道路灯具，基本都采用HID光源加配触发器和电感镇流器的模式，这一模式虽说存在能效较低及频闪的问题，但其可靠性是很高的。而采用电子驱动电路的LED灯具，在野外照明场合使用时，威胁其可靠性的一个重要方面是雷电感应问题。

　　众所周知，空中的闪电发射的是一广谱的无线电波，而架空的道路灯具供电线路，是良好的接受无线。两根电源线接收的同一闪电发出的无线电波，对驱动电路来讲是属于共模干扰信号，这种共模干扰对地可达数佰伏到数千伏，很容易击穿驱动电路内的EMC接地电容或较小的对地（对外壳）的电气间隙，造成驱动电路的损坏。

　　另外由于我国的供电线路是三相四线制中性线接地的极性电源，所以在两根架空供电线的各段，在感应到闪电的无线电波的瞬间，由于两根供电线对地的瞬时阻抗不同而使两根供电线间产生一个差模的干扰电压，这一瞬时差模干扰电压也可达到数百伏至3000多伏，这一电压往往会击穿驱动电路的电源整流二极管和印制线路板上的不同极性电极间的电气间隙，同样会使驱动电路损坏。

　　要解决这一问题，必须在LED的驱动电路中的输入端，并接快速响应的压敏电阻，以保证差模干扰的泄放。由于闪电的感应干扰是重复多次的，当干扰电压高时，压敏电阻瞬时导通泄放的电流可能很大，所以采用的压敏电阻不仅应具有快速的响应能力，还应具备瞬时导通数十安培的泄放能力而不损坏。除了采用压敏电阻外，LED的驱动电路的输入端还应结合传导干扰（EMI）的防护，设计有复合的LC网络，使这些LC网络不仅能阻碍内部的EMI对电网的泄露，而且能对闪电的干扰信号起到明显的抑制作用。

　　还有，LED驱动电路各点对地的电气间隙应保持在7mm以上，EMI防护的接地电容以及驱动电路的对地绝缘强度，应达到强化绝缘（4V+2750V）的要求，这样能使LED的驱动电路具有良好的抗差模和共模雷电感应的能力。

　　结论语

　　LED作为一种新颖的固体光源，具有生产过程及产品几乎无污染，不怕震动,可实现0~100%的连续调光，可在特低电压下工作，可连续工作于开关、闪断的工作状态以及其输出光具有定向性等诸多的独特优势,近年来在其光效和光色上的明显进步已使它能进入商业化应用，但是在设计使用时一定要充分关注LED的特点，进行扬长避短的应用，才能取得预期的良好效果。

　　目前的LED应用在道路灯具中，应充分发挥其具有定向光输出的功能，利用每一单个LED特定光束输出角度和不同的光强输出以及安装方向的合理设计和灯具反射器的作用，实现三次配光，最大限度地利用LED的直射光和定向性来保持LED发射光的充分利用，保持道路照明的均匀性，以此来防止局部区域的过度照明，弥补自身发光效率的不足，使系统效率得到可观的提高，在次干道上可取得在照度满足标准要求的前提下，其单位面积的照明能耗比采用高压钠灯的灯具节能约30%的成绩。但LED就现在的能效水平以及输出光强水平，作为商业应用在主干道路作为主照明，尚有不少差距。

　　另外，采用LED作为光源的道路灯具，在设计时应在满足IP防护的前提下，保证散热的可靠和持续有效，LED驱动电路应具有高效率且完善的EMI和EMS的防护特性。具备这些特点的LED道路灯具不仅照明功率密度（LPD）指标好，而且具有输出光无频闪的优点，这对于运动物的照明是十分有益的。

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