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

在現代信息技術快速發展的過程中，發光二級管技術、光導技術、傳感器技術、全息技術、光釬技術和激光技術逐漸被應用到城市照明燈具中。而LED燈則集這些技術為一體，讓城市照明工程散發著現代化的氣息，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 按驅動方式分類

LED電源按照驅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，并根據負載阻值的不同特點在一定范圍內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量，才能夠取得較好的發光效果。恒壓源主要是指能夠恒定地輸出自流電壓，并根據負載數量的多少而發生一定變化的自流電流。恒壓源具有負載數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完全短路的現象，且發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光效果。

1.2 按電路的結構方式分類

LED燈按照電路的結構方式主要分為阻容降壓、串聯電阻降壓、變壓器降壓、自激式反激轉換器方式開關電源和脈沖寬度調制方式開關電源。

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量多少而發生相應的變化，很容易受到電網電壓波動的影響。串聯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，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 自激式反激轉換器方式開關電源

自激式反激轉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 脈沖寬度調制方式開關電源

該開關電源具有效率高、體積較小、質量偏小、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損壞現象，也并不會產生高壓。

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境保持協調；④在選擇燈桿樣式時，應該綜合考慮廣場周圍的環境，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路燈照明與高桿照明有效結合起來。其中，廣場常規路燈照明通常使用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、雙側交錯、雙側對稱、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，應該盡量選擇發光具有單向性，沒有光的漫射，并且能夠將所需要照射的區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實際高度進行設計：一般高桿燈在15～20 m范圍內，能夠保證照射視野的寬闊度，符合廣場公共地區的要求；庭院燈一般在3～5 m之間，能夠讓所照射范圍產生親切感和私密感，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光面的表現方法。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，增加發光面積，從而達到裝飾城市夜景的效果。

3 結論

總之，LED燈具有節能、應用時間長、體積小、安全和環保等優點，適合應用于城市照明工程中。因此，我們應該根據城市照明工程的實際情況進行合理設計，以便創造更加節約、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〕