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如何对led路灯进行光源设计分析及配光方案实施

编辑:兴泰照明集团有限公司时间:2019-04-23

LED路灯的配光方案在道路照明要求的基础上进行,同时要考虑控制眩光和考虑环境系数。对道路照明来说,光效和配光曲线是两个重要参数,目前LED路灯配光的方案主要有以下三种形式。

  1、LED路灯的一次配光

  在功率型LED制造过程中,封装时采用透镜工艺可提高光效率、减少光输出损失、改变光输出特性,LED的封装透镜工艺与大功率的LED路灯照明一次配光有一定的关系。通过良好的封装透镜的设计,LED可以获得较好的光输出特性。

  采用双头透镜封装的LED配光,可以将单粒LED的光强输出曲线改造成“蝙蝠翼”形,以便进一步实现整个路灯整体光强输出曲线的“蝙蝠翼”形配光。双头透镜一次配光结构和配光曲线如图3(a)和图3(b)所示,该透镜的设计成为其一次配光核心。

  2、LED路灯的二次配光

  对LED路灯中的大功率LED采用透镜或反光器进一步改变输出光特性,即为LED路灯的二次配光。

  LED路灯的二次配光主要有以下情况:

  采用全反射透镜的LED二次配光。光由相对光密介质射向相对光疏介质,当入射角大于临界角时可发生全反射,利用这一原理设计轴对称全反射透镜。

  例如,使得光束角改变为±30°范围内,有利于进一步的配光设计。全反射透镜如图4所示。

  采用自由曲面透镜的LED二次配光。该设计中,采用了XY轴方向上非对称长方形配光的自由曲面光学元件。例如,在X轴上产生±60°的均匀分布的配光,满足道路的长度方向的照明要求,在Y轴上产生±30°均匀分布的配光,得到具有矩形光照效果的LED“蝙蝠翼”形配光。自由曲面设计中通过包括有微分方程法、多参数优化法、多表面同时设计法和剪切法来获得光源光线分布与照明目标面光线分布匹配。自由曲面透镜如图5所示。


  采用外置透镜和反光器的LED二次配光。选择合适的透镜和抛物面的反光器,使出射光线满足一定的要求。外置透镜和反光器结合如图6所示。

  3、LED路灯的三次配光

  LED路灯的三次配光是在大功率LED一、二次配光完成的基础上,通过对多个LED(单元模组)叠加和空间排列实现,以满足道路照明平均亮度、平均照度和均匀度的要求。

  综上所述,led路灯想要照明效果好,需要经过专业的人员进行光源的配光,少了任何一步,led路灯的效果都会大打折扣!