在城市照明工程中LED燈的應用分析

郭金堆

摘 要：在信息化時代的發(fā)展過程中，城市照明潛移默化地影響著人們的日常生活，讓更多的人們逐漸認識到城市照明工程的重要性，尤其是LED燈在城市照明工作中發(fā)揮著非常重要的作用。分析了LED電源的分類及特性，具體論述了LED燈在城市照明工程中的應用。

關鍵詞：城市照明；LED燈；照明工程；發(fā)光面

中圖分類號：TU113.6 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.18.156

在現(xiàn)代信息技術(shù)快速發(fā)展的過程中，發(fā)光二級管技術(shù)、光導技術(shù)、傳感器技術(shù)、全息技術(shù)、光釬技術(shù)和激光技術(shù)逐漸被應用到城市照明燈具中。而LED燈則集這些技術(shù)為一體，讓城市照明工程散發(fā)著現(xiàn)代化的氣息，使城市照明工程不但能夠給人視覺上的享受，而且還能夠讓人感到身心愉悅。

1 LED電源的分類及特性

1.1 按驅(qū)動方式分類

LED電源按照驅(qū)動方式可以分為恒流源和恒壓源。其中，恒流源主要是指能夠恒定地輸出自流電流，并根據(jù)負載阻值的不同特點在一定范圍內(nèi)自動變化的自流電壓。恒流源的特性主要有負載阻值與電源輸出電壓成正比、禁止以負載進行完全開路、應用成本高。使用恒流源時，只有全面控制好負載的數(shù)量，才能夠取得較好的發(fā)光效果。恒壓源主要是指能夠恒定地輸出自流電壓，并根據(jù)負載數(shù)量的多少而發(fā)生一定變化的自流電流。恒壓源具有負載數(shù)量與電源輸出電流成反比的特性。恒壓源應該嚴禁負載出現(xiàn)完全短路的現(xiàn)象，且發(fā)光的亮度在一定程度上受到電源輸出電壓的影響。使用恒壓源時，只有選擇合適的電阻方法，才能夠取得較好的發(fā)光效果。

1.2 按電路的結(jié)構(gòu)方式分類

LED燈按照電路的結(jié)構(gòu)方式主要分為阻容降壓、串聯(lián)電阻降壓、變壓器降壓、自激式反激轉(zhuǎn)換器方式開關電源和脈沖寬度調(diào)制方式開關電源。

1.2.1 阻容降壓

阻容降壓主要是在一定交流信號頻率下通過利用電容產(chǎn)生容抗，以此避免電流最大輸出的情況。阻容降壓具有易受電網(wǎng)電壓波動的影響、電源效率低下、可靠性低、電路簡單等特點，但其應用成本較低。

1.2.2 串聯(lián)電阻降壓

通過保持電流一定、電阻值較小來達到降低電壓的目的。在串聯(lián)電阻降壓應用過程中，負載功耗應該在一定程度上小于降壓電阻的功耗，所輸出的電壓主要是隨著負荷的數(shù)量多少而發(fā)生相應的變化，很容易受到電網(wǎng)電壓波動的影響。串聯(lián)電阻降壓還具有電源效率低、可靠性能低、體積較小、電路較為簡單、應用成本低的特點。

1.2.3 變壓器降壓

變壓器在降壓的過程中主要是將磁場進行互聯(lián)，分離高低壓，從而完成降壓的目標。變壓器降壓在應用過程中具有質(zhì)量偏大、成本較高的特性，通常電源效率高達85%.

1.2.4 自激式反激轉(zhuǎn)換器方式開關電源

自激式反激轉(zhuǎn)換器方式開關電源在應用過程中，其電路非常簡單，輸出與輸入電壓電氣隔離時，不需要輸出濾波電感，但是卻能夠保障多組自流輸出，有效拓寬電壓升降的范圍，從而廣泛應用于小功率的變換場合中。

1.2.5 脈沖寬度調(diào)制方式開關電源

該開關電源具有效率高、體積較小、質(zhì)量偏小、應用范圍較廣、噪聲較低且性能靈活的特點。通常，脈沖寬度調(diào)制方式開關電源的交流輸入電壓應保持在80～265 V之間，其聲頻為20 kHz，便可以獲得低壓大電流或者高壓小電流，具有較高的可靠性。即便在應用過程中出現(xiàn)損壞現(xiàn)象，也并不會產(chǎn)生高壓。

2 LED燈在城市照明工程中的應用

2.1 線條的手法

將LED燈應用于城市照明工程中時，其線條手法常常應用于建筑物的勾邊、立面變化豐富的建筑物或者一些線條優(yōu)美的橋梁上。以綿陽鐵牛廣場的濱江夜景為例，其照明手法主要是在廣場周邊的建筑群上采用了立面勾邊的手法，在較大程度上增加了燈光的對比度，讓色彩更加豐富。

廣場照明燈在設計過程中應該全面考慮以下幾點：①亮度應滿足國家照明標準；②盡量選擇不容易發(fā)生眩光或眩光較少的燈具；③城市照明光源色溫應該盡量與城市周圍的環(huán)境保持協(xié)調(diào)；④在選擇燈桿樣式時，應該綜合考慮廣場周圍的環(huán)境，讓照明工程能夠滿足整個廣場的效果設計要求，盡量避免影響城市廣場的使用功能。

廣場的照明方式主要包括常規(guī)路燈照明和高桿照明。一些城市廣場的照明工程在設計過程中將常規(guī)路燈照明與高桿照明有效結(jié)合起來。其中，廣場常規(guī)路燈照明通常使用LED燈具和15 m以下的金屬燈桿，采用沿廣場周邊或者人行道單側(cè)、雙側(cè)交錯、雙側(cè)對稱、橫向懸索和中心對稱5種方式進行燈具布置。同時，在選擇廣場照明LED燈時，應該盡量選擇發(fā)光具有單向性，沒有光的漫射，并且能夠?qū)⑺枰丈涞膮^(qū)域全部照射到的燈具，有效保障整個廣場照明工程的光照效率。

高桿照明主要是選擇較高的金屬桿塔，并配置一組泛光燈具，從而達到大面積照明效果的照明方式。通常，廣場照明所選擇的高桿高度一般為15～30 m，間距則保持在90～100 m，最高高度應該達到40～70 m。

廣場配置的燈具應該根據(jù)實際高度進行設計：一般高桿燈在15～20 m范圍內(nèi)，能夠保證照射視野的寬闊度，符合廣場公共地區(qū)的要求；庭院燈一般在3～5 m之間，能夠讓所照射范圍產(chǎn)生親切感和私密感，從而將廣場的特點充分凸顯出來；草坪燈一般在0.3～0.5 m之間，其照明能夠給人一種安全、舒適的感覺。針對一些種植過多樹木的廣場，LED燈的安裝高度應該低于樹木的高度，但為了防止遭到人為破壞，一般保持在3～3.5 m。

2.2 發(fā)光面的手法

將LED燈應用于城市照明工程中時，雖然點和線的照明手法應用較為普遍，但是在表現(xiàn)空間感和層次感上依然有一定的欠缺，所以要合理地采用發(fā)光面的表現(xiàn)方法。例如，可以在一些外墻的線腳處或者壁檐處設置功率較大的LED墻燈，讓整個建筑面與白天的視覺效果不同。此外，可以在一些LED光源外設置具有一定造型的半透光乳白聚碳酸酷板，增加發(fā)光面積，從而達到裝飾城市夜景的效果。

3 結(jié)論

總之，LED燈具有節(jié)能、應用時間長、體積小、安全和環(huán)保等優(yōu)點，適合應用于城市照明工程中。因此，我們應該根據(jù)城市照明工程的實際情況進行合理設計，以便創(chuàng)造更加節(jié)約、更加潔凈和文明的美好生活。

參考文獻

[1]徐俊，王鷹華.淺談LED護欄燈在城市道路照明的應用[J].城市照明，2011（2）：48-49.

〔編輯：王霞〕