LED路灯的灯珠射光和电源驱动

1、照明LED的明显特点是具有定向发光的功能，因为几乎所有的功率LED都配有反光器，这种反光器的效率明显高于灯具。此外，自反射器的效率已经包含在发光二极管的光效率检测中。使用发光二极管的路灯应充分利用发光二极管的定向发射特性，使路灯中的每个发光二极管都能直接向被照亮路面的每个区域发光，然后利用灯反射器的辅助配光，实现路灯的合理综合配光。应该说，如果路灯真的满足cj45-2006、CIE31、CIE115标准的照度和照度均匀性要求，那么灯具应该包含三次配光的功能。而带反射镜且光束输出角度合理的LED，具有良好的初级配光功能。本发明中，每个发光二极管的安装位置和发光方向可以根据路灯的高度和路面的宽度进行设计，从而可以实现良好的二次配光功能。这类灯具中的反光器只能作为辅助的三次配光手段，以保证道路照明更好的均匀性。

      在实际道路照明灯具的设计中，可以采用在基本设定各LED发射方向的前提下，用球形万向节将各LED固定在灯具上。当夹具在不同的高度和照射宽度下使用时，通过调节球形万向节，每个发光二极管的照射方向可以达到令人满意的效果。在确定每个LED的功率、光束输出角时，可以根据E(lx)=I(cd)/D(m)2(光强与照明距离平方反比定律)计算出基本选定光束输出角时每个LED应该具有的功率，通过调节每个LED的功率以及LED驱动电路输出的不同功率，可以使每个LED的光输出达到预期值。这些调节方法是使用LED光源的路灯所特有的。充分利用这些特性，可以在满足路面照度和照度均匀性的前提下，降低照明功率密度，达到节能的目的。

2、 LED路灯的供电系统也不同于传统的光源。LED所需的恒流驱动电源是保证其正常工作的基石。简单的开关电源方案往往会给LED器件带来损坏。如何让一组紧密压缩的LED安全、也是考察LED路灯的一个指标。LED对驱动电路的要求是保证恒流输出的特性。由于LED正向工作时结电压相对变化面积小，保证LED驱动电流恒定，基本上保证了LED输出功率恒定。针对国内供电不稳定的情况，路灯LED的驱动电路需要有恒流输出特性，可以保证恒定的光输出，防止LED过功率运行。

我国道路灯具基本采用HID光源带触发器和电感镇流器的模式，虽然这种模式存在能效低和频闪的问题。带电子驱动电路的LED灯用于室外照明时，威胁其可塑性的一个重要方面是雷电感应。

3、众所周知，空中的闪电发出的是一种广谱的无线电波，而路灯的架空供电线路则受到无线的良好接收。两根电源线接收到的同一雷电发出的无线电波，对驱动电路是共模干扰信号，对地可达几百伏到几千伏，容易突破驱动电路中的EMC接地电容或对地(对外壳)的小电气间隙，导致驱动电路损坏。

4、此外，由于我国的供电线路是三相四线中性线接地的极性电源，在两条架空供电线路的每一段都感应到雷电无线电波的瞬间，由于两条供电线路对地的瞬时阻抗不同，在两条供电线路之间产生差模干扰电压，这种瞬时差模干扰电压也可以达到几百伏到3000伏以上， 这通常会突破驱动电路的功率整流二极管和印刷电路板上具有不同极性的电极之间的电间隙。 LED控制器也将使两条电源线造成损坏。

 5、要解决这个问题，必须在LED驱动电路的输入端并联一个快速响应变阻器，以保证差模干扰的泄漏。由于雷电的感应干扰是多次重复的，当干扰电压较高时，压敏电阻瞬间导通放电的电流可能会很大，所以采用的压敏电阻不仅要有快速响应能力，还要有瞬间导通几十安培而不损坏的放电能力。除了变阻器之外，LED驱动电路的输入端还应结合传导干扰(EMI)的保护，并设计一个复合的LC网络，这样这些LC网络不仅可以防止内部的EMI泄漏到电网中，而且对控制雷电的干扰信号也有明显的作用。

   另外，LED驱动电路各点与地之间的电气间隙应保持在7mm以上，EMI保护的接地电容和驱动电路对地的绝缘强度应满足加强绝缘(4V  2750V)的要求，使LED驱动电路对差模和共模雷电感应具有良好的抵抗能力。