Avaluació de la situació d'il·luminació
Els llums de sodi d'alta pressió són actualment el tipus predominant d'il·luminació convencional utilitzat per a la il·luminació de carreteres. La majoria de carreteres han vist proves d'enllumenat públic LED. Tanmateix, els dos han demostrat clarament els seus avantatges i inconvenients.
Les làmpades de sodi d'alta pressió tenen una eficiència lluminosa de fins a 140 lm/W, que és superior als 120 lm/W dels LED comercials d'alta potència actuals. Tanmateix, en comparació amb les llums de sodi d'alta pressió, que tenen un índex de reproducció del color d'aproximadament 25, els LED en tenen un que és significativament més gran (uns 80). A més, en les mateixes condicions d'il·luminació, els LED blancs són més útils per ajudar els conductors o els vianants a identificar els objectius, i tenen uns efectes d'il·luminació i un confort molt més grans que els llums de sodi d'alta pressió.
La làmpada de sodi d'alta pressió té un disseny lluminós esfèric per maximitzar l'eficiència de la làmpada. Les làmpades de sodi d'alta pressió sovint només tenen una eficiència de la làmpada del 70 per cent quan es tenen en compte l'eficiència del reflector. Tanmateix, com que el LED és direccional, si el dissenyador del llum utilitza l'estratègia de distribució de la llum adequada, la majoria de la llum es dirigirà directament cap a la carretera, augmentant l'eficiència del llum a més del 90 per cent.
Per tant, està clar que els fanals LED tenen un potencial important per substituir les fonts d'enllumenat públic convencionals només des del punt de vista de l'eficiència de la llum i l'eficiència de la llum. Per fer-ho, els resultats de l'estudi sobre les tres tecnologies crucials de distribució de la llum, subministrament d'energia i dissipació de calor durant el procés d'investigació i desenvolupament d'aplicacions d'il·luminació LED seran el tema principal d'aquest article, que se centrarà en la ruta tècnica. i suport tècnic de fanals LED.
Distribució de la Llum
Utilitzant el disseny òptic, obtenint una distribució de la intensitat de la llum d'ala de ratpenat
Els dos tipus principals de fonts de llum que s'utilitzen en l'enllumenat públic LED avui en dia són una única matriu de LED blanc d'alta potència d'1 W i un mòdul de font de llum empaquetada integrat d'alta potència.
En comparació amb els criteris dels estàndards d'il·luminació viària de fonts de llum tradicionals, els fanals LED haurien d'assolir els objectius següents, encara que encara no s'hagi establert l'estàndard mundial per als fanals LED:
la brillantor mitjana de la carretera que sigui adequada,
un alt grau d'uniformitat d'il·luminació longitudinal i total
una configuració adequada,
gestió de l'enlluernament.
Disseny de la distribució de la intensitat lluminosa
A partir de la corba de distribució de la llum, la distribució rectangular del punt de llum a la superfície de la carretera s'obté mitjançant l'obtenció d'una distribució d'intensitat de llum d'ala de ratpenat mitjançant un disseny òptic adequat. La lent òptica principal, o lent de paquet, dels LED blancs d'alta potència comuns no és adequada per a l'aplicació directa a l'enllumenat públic LED. Com a resultat, cada LED blanc d'alta potència hauria de tenir una lent òptica secundària a més de la seva lent òptica principal. Actualment, una lent òptica secundària del tipus "cacauet" produeix un rendiment superior.
Un concepte de disseny nou és construir directament una màscara de lent òptica en forma d'ona fora de la font de llum lluminosa del LED un cop empaquetada per tal d'aconseguir la funció de la lent òptica secundària a través de la font de llum lluminosa LED completa.
La tècnica d'embalatge LED blanc ha canviat constantment d'un únic dispositiu LED d'alta potència d'1 W a un mòdul de font de llum envasada integrada d'alta potència a mesura que la tecnologia d'embalatge ha avançat. Els actuals mòduls de font de llum empaquetades d'alta potència tenen una potència màxima de més de 100 W, però a causa de la seva superfície d'emissió de llum excessivament enorme, aquestes fonts de llum dificulten el desenvolupament de sistemes de distribució de llum òptica.
