照明状況の評価
高圧ナトリウムランプは現在、道路照明に使用される従来型照明の主流のタイプです。 大部分の支線道路では LED 街路照明のテストが行われています。 ただし、この 2 つは利点と欠点を明確に示しています。
高圧ナトリウムランプの発光効率は最大 140 lm/W で、現代の高出力商用 LED の 120 lm/W よりも優れています。 ただし、高圧ナトリウム灯の演色評価数が約 25 であるのに比べ、LED の演色評価数は大幅に高くなります (約 80)。 さらに、同じ照明条件下では、白色 LED はドライバーや歩行者が目的物を識別するのを支援するのにさらに役立ち、高圧ナトリウムランプよりもはるかに優れた道路照明効果と快適性を備えています。
高圧ナトリウムランプは、ランプ効率を最大化するための球状発光設計を採用しています。 高圧ナトリウムランプは、反射板の効率を十分に考慮すると、ランプ効率が 70% しかないことがよくあります。 ただし、LED は指向性があるため、ランプの設計者が適切な配光戦略を使用すれば、光の大部分が直接道路に向けられ、ランプの効率が 90% 以上に向上します。
したがって、光効率とランプ効率の観点からだけでも、LED 街路灯が従来の街路光源に代わる大きな可能性を秘めていることは明らかです。 これを実現するために、LED照明アプリケーションの研究開発プロセスにおける配光、電源、放熱の3つの重要な技術に関する研究結果がこの記事の主要なトピックであり、技術的なルートに焦点を当てます。 LED街路灯の技術サポート。
配光
光学設計によりコウモリの羽の光強度分布を取得
現在 LED 街路照明で使用されている 2 つの主なタイプの光源は、単一の 1W 高出力白色 LED アレイと、高出力の統合パッケージ光源モジュールです。
従来の光源道路照明規格の基準と比較した場合、LED 街路灯の世界標準がまだ確立されていない場合でも、LED 街路灯は次の目的を達成する必要があります。
適切な平均的な道路の明るさ、
高度な縦方向および全体の照度均一性
適切な設定、
グレア管理。
光強度分布の設計
配光曲線から適切な光学設計によりコウモリの羽の光強度分布を求めることで、路面上の長方形の光点分布が得られます。 一般的な高出力白色 LED の主光学レンズ、つまりパッケージ レンズは、LED 街路照明への直接適用には適していません。 その結果、各高出力白色 LED には、一次光学レンズに加えて二次光学レンズが必要になります。 現在、「ピーナッツ」タイプの二次光学レンズが優れた性能を生み出しています。
新しい設計コンセプトは、完全な LED 街路灯の発光光源全体にわたって二次光学レンズの機能を実現するために、一度パッケージ化された LED の発光光源の外側に波形の光学レンズ マスクを直接構築することです。
白色 LED のパッケージング技術は、パッケージング技術の進歩に伴い、単一の 1W 高出力 LED デバイスから、高出力の統合パッケージ光源モジュールへと着実に変化してきました。 現在の高出力集積パッケージ光源モジュールは最大出力が100Wを超えていますが、発光面が大きすぎるため、光配光システムの開発が困難となっています。
