LED隧道灯作为隧道照明领域不可替代的设备,目前在使用上也有不可克服的难题和缺陷,这是LED隧道灯推广过程中不可回避的问题。主要表现在以下几个方面
1、LED隧道灯的光衰问题
LED隧道灯就是以LED为光源的隧道照明灯具,LED——就是发光二极管,这是一种固体冷光源,说是冷光源,但它在工作时却会产生大量热量,之所以说它是冷光源,是说它在工作时不像传统气体光源或液体光源那样,要在热的环境下,相反,LED的工作温度是一定范围内越低越好。
LED在电能到光能的转化中会产生大量的热量。LED的光电转化率只有30-40%,另外60-70%的电能都转化为了热能。大量的热能蓄积在PN结周围,如果不能及时把这些热量导出散发掉,随着PN结温度升高,光电转化率会越来越低。但目前,再先进的散热技术,也不能百分百把这些热量都完全散发出去,这就导致LED隧道灯的发光效率越来越低,这就是我们通常所说的光衰。
质量好的LED光源,因为芯片质量好、规格大,加上支架导热系数高,封装技术过关,导热、散热效果较好,在相同使用环境下,光衰就小,但这个光衰小是相对的,目前还做不到零光衰。另外,LED的光衰还受到灯体散热条件、使用环境温度等外部因素影响,还会进一步加大光衰。一般质量过硬的LED隧道灯,光衰能做到5000小时≤3%,50000万小时≤30%。当LED的光效维持率低于70%时,一般就认为是LED寿命达到终点。
LED的初始光通量一般呈上升趋势,随着时间推移,光通量达到一个较为稳定的平台期,再往后呈下降的抛物线,这个抛物线越平缓,光衰越小。在实验室条件下,LED的光效维持率下降到70%时止,时长能达到11万小时以上,但实际应用中,使用时长是远低于这个数据的,质量过关的LED隧道灯,使用寿命一般在6万小时左右。
2、LED光源在实际应用时对配套设备和使用环境要求高
LED隧道灯除LED光源外,对其他配套设备要求较高,如灯体必须使用散热良好的材质,目前主要是用导热系数较好的铝材灯体,并配散热器;LED隧道灯的驱动电源必须要用恒流输出来给LED灯珠供电,若电流过大,有烧坏LED芯片的风险,电流过小,光通量低,亮度不够,如电流非恒流,灯光会有频闪等。
LED隧道灯的使用电压也有要求,如果输入电压过高,会烧毁驱动电源,如果电源的输出电压过高,会击穿LED芯片。供电电压过低,驱动电源又不能正常工作。
LED隧道灯对使用环境也有要求,环境温度过高,对灯体散热会产生不利影响,加大光衰,缩短使用寿命。如果使用环境灰尘、油气比较严重,使用一段时间后,灯体表面污渍严重,也会影响散热,影响使用寿命。
3、LED隧道灯的穿透力问题
LED光源隧道灯的发光颜色一般是做正白光,色温5500-6000K范围,也有少数LED隧道灯色温做4000K左右的自然白,但不管是正白光还是自然白光,灯光的穿透力都远低于钠灯灯光。在雾气较重的山区隧道使用,在隧道灯光设计时就要考虑LED隧道灯的灯光穿透力问题,尽量使用低色温LED光源。但相同功率的LED隧道灯,低色温的光通量就低于正白光的光通量,亮度降低。
当然,瑕不掩瑜,LED光源隧道灯虽然有以上这些难点和缺陷,但和传统高压钠灯隧道灯相比,优势还是非常明显的,希望科技工作者未来能解决以上这些难点,让LED隧道灯在隧道照明领域能更广泛地推广,在照明效果上能更上一层楼。
中山市月神照明灯饰有限公司技术部
2023-05-21