毕业论文---LED在道路照明中的解决方案及应用

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1、第 1 页 1 1 引言引言 路灯是城市照明的重要组成部分，传统的路灯常采用高压钠灯，高压钠灯 360 度发光，光损失大的缺点造成了能源的巨大浪费。当前，全球的环境在日益 恶化，各国都在发展清洁能源。而随着国民经济的高速增长，我国能源供需矛盾 日渐突出， 电力供应开始存在着严重短缺的局面， 节能是目前所急需解决的问题。 因此，开发新型高效、节能、寿命长、显色指数高、环保的 LED 路灯对城市照明 节能具有十分重要的意义。 道路照明与人们生产生活密切相关，随着我国城市化进程的加快，LED 路灯 以定向发光、功率消耗低、驱动特性好、响应速度快、抗震能力高、使用寿命长、 绿色环保等优势逐渐走入人们的

2、视野、 成为目前世界上最具有替代传统光源优势 的新一代节能光源，因此，LED 路灯将成为道路照明节能改造的最佳选择。 LED 路灯与常规高压钠灯路灯不同的是，大功率 LED 路灯的光源采用低压直 流供电、由 GaN 基功率型蓝光 LED 与黄色荧光粉合成的高效白光二极管，具有高 效、安全、节能、环保、寿命长、响应速度快、显色指数高等独特优点，可广泛 应用于城市道路照明。外罩可用 PC 管制作，耐高温达 135 度，耐低温达-45 度。 LED 路灯即半导体照明灯。它是一种基于半导体 PN 结形成的用微弱的电能 就能发光的高效固态光源，在一定的正向偏置电压和注入电流下，注入 P 区的空 穴和注入

3、 N 区的电子在扩散至有源区后经辐射复合而发出光子， 将电能直接转化 为光能。它是一种固态冷光源，具有环保无污染、耗电少、光效高、寿命长等特 点，因此，LED 路灯将成为道路照明节能改造的最佳选择。 图 1：LED 路灯 2 2 国家对国家对 LEDLED 在路灯中应用的支持在路灯中应用的支持 第 2 页 国家为发挥科技支撑作用，促进经济平稳较快发展，着力突破制约产业转型 升级的重要关键技术，推动节能减排，有效引导我国半导体照明应用的健康快速 发展，扩大半导体照明市场规模，拉动消费需求，促进产业核心技术研发与创新 能力的提高，迅速提升我国半导体照明产业的整体竞争力，在天津市、河北省石 家庄市、

4、河北省保定市、辽宁省大连市、黑龙江省哈尔滨市、上海市、江苏省扬 州市、浙江省宁波市、浙江省杭州市、福建省厦门市、福建省福州市、江西省南 昌市、山东省潍坊市、河南省郑州市、湖北省武汉市、广东省深圳市、广东省东 莞市、四川省成都市、四川省绵阳市、重庆市、陕西省西安市等 21 个城市开展 半导体照明应用工程（简称“十城万盏” ）试点工作。 图 2：LED 路灯道路安装 2.12.1 LEDLED 路灯的应用案例：路灯的应用案例： 广东省从 2009 年起，开始大规模实施“千里十万”LED 路灯产业化示范推 广工程，建设总里程 1500 公里左右、规模约 10 万盏的 LED 路灯示范推广工程。 扬州

5、计划两年投入 3.3 亿元应用 5 万盏 LED 灯具升级城市道路照明。 厦门计划 两年推广 3 万盏 LED 道路照明灯具。 图 3：深圳 LED 路灯工程案例 第 3 页 4、成都计划实施 1.5 万盏 LED 路灯推广项目。 图 4：LED 路灯东莞大朗工程 5、山东省潍坊市于 2006 年开始实施 LED 照明示范工程，安装 LED 路灯已超过 3 万盏。今后，新建道路和公共场所一律安装 LED 灯，到 2011 年累计安装 LED 路 灯 10 万盏。 6、石家庄将推广使用 8000 盏 LED 路灯。其他城市 LED 道路照明项目都已经陆续 启动。 7、美国洛杉矶计划 5 年内设置

6、 14 万盏 LED 路灯；纽约州，犹他州已经启动 LED 路灯的招标；台湾地区宣示三年内更换 128 万盏 LED 路灯。 图 5：大功率 LED 路灯工程 2.22.2 LEDLED 路灯应用所带来的效益路灯应用所带来的效益 在不改变道路亮度的前提下，用 LED 路灯替换传统的路灯能为国家、地方每 年减少财经支出、节约能源、减少有害气体的排放；使用科技含量较高节能环保 的绿色照明，有助于城市整体形象的提升；与传统路灯相比，LED 路灯显色指数 高，真实反映路况和环境状况，大大提高道路照明的质量； 2.2.1 经济效益： 表：路灯替换高压钠灯经济效益对比表 名称 250W 替代对比 LED 路灯 400W 替代对比 LED 路灯 第 4 页 灯类 HPS-250W SPL-120W HPS-400W SPL-180W 灯泡功率（W） 250 120 400 180 电源功率（W） 80 20 130 25 实际耗电功率（W） 330 140 530 205 日耗电量（度/日） 3.96 1.26 6.36 1.85 年耗电量（度/年） 14