LED路燈配光是使光線(xiàn)盡可能投射到被照路面各個(gè)區(qū)域,獲得符合道路照明要求的光分布,LED路燈配光設(shè)計(jì)是否準(zhǔn)確到位是其能否替代傳統(tǒng)路燈的關(guān)鍵因素之一。研究LED路燈配光對(duì)今后LED道路照明的系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究具有重要意義。
1 LED路燈配光的特點(diǎn)和要求
1.1 LED路燈配光形狀特點(diǎn)
在道路照明中,如果沒(méi)有對(duì)LED路燈光源配光,照射在路面上的光型為面積較大的圓形光斑,會(huì)有部分光散落到路面之外而沒(méi)有被利用,如圖1(a)所示。
為了滿(mǎn)足對(duì)路面的亮度、照度、均勻度的要求,且盡可能使得大部分光都分布在道路面上以提高燈光的利用率,減少不必要的浪費(fèi),通常需要對(duì)LED路燈進(jìn)行配光,LED路燈輸出的光線(xiàn)照射在路面上所形成的光型或光斑以矩形為佳,如圖1(b)所示。

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圖1 LED路燈配光示意圖
1.2 道路照明標(biāo)準(zhǔn)配光要求
根據(jù)《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》要求,道路照明中道路分為快速路與主干路、次干路、支路,LED道路照明配光要求標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)符合表1的規(guī)定。
表1 道路照明標(biāo)準(zhǔn)值目前的LED路燈研究主要集中在次干路和支路上的應(yīng)用,光通量小是LED路燈不能應(yīng)用在主干路上的主要原因。在主干路上的應(yīng)用還有待LED技術(shù)的研究和發(fā)展。

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表1 道路照明標(biāo)準(zhǔn)值
1.3 LED路燈的配光曲線(xiàn)
發(fā)光強(qiáng)度的空間分布通常稱(chēng)為配光曲線(xiàn)。在路燈的下方,光強(qiáng)應(yīng)是最小,隨著仰角θ增加,光強(qiáng)I增加。函數(shù)關(guān)系為:

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即配光曲線(xiàn)表達(dá)式。道路照明單一燈具的理想配光曲線(xiàn)示意圖如圖2所示。
由于光學(xué)設(shè)計(jì)復(fù)雜性,配光形狀難以完全符合函數(shù)關(guān)系,可以減小θ角的投射范圍,減少燈具的間距來(lái)得到均勻照度。一般來(lái)說(shuō),希望在配光后能實(shí)現(xiàn)寬角度的“蝙蝠翼”形配光。

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圖2 理想配光曲線(xiàn)
2 LED路燈配光方案及分析
LED路燈的配光方案在道路照明要求的基礎(chǔ)上進(jìn)行,同時(shí)要考慮控制眩光和考慮環(huán)境系數(shù)。對(duì)道路照明來(lái)說(shuō),光效和配光曲線(xiàn)是兩個(gè)重要參數(shù),目前LED路燈配光的方案主要有以下基本形式。