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高性能低价位LED路灯的时代已来临一、前言随着白光LED芯片发光效率的不断提升，每瓦80流明以上的白光芯片已成为市场主流，而实验室中更可做出每瓦150流明以上的芯片。这些令人振奋的消息与事实，已使LED路灯与传统金属纳灯的性价比相接近，并有凌驾于传统金属钠灯之上的趋势。由于目前制约LED路灯普及化的主要因素为：第一、众说纷纭认为LED路灯的性能逊于传统路灯；第二、其价格太高，远远超过传统路灯。但是事实真相如何呢？本文特针对南科LED路灯与传统路灯的性价比作一次对比，以资证明高性能低价位LED路灯的时代已来临。二、南科LED路灯的设计特点与专有技术南科集团经过三年半的潜心研究，目前已成功开发出非但性能堪称世界领先地位，同时更具备价格低廉，能与传统金属钠灯相媲美的，由40瓦至300瓦的一系列LED路灯产品。上述产品均采用南科自主研发，具有完整自主知识产权的下列技术所生产：a、倒装或正装芯片集成的大功率芯片——将高亮度LED小芯片以集成电路的倒装或正装技术封装在硅衬底上。利用硅衬底导热系数较高易于传导的特性，而制成散热性较佳的LED大功率芯片。目前南科集团路灯系列芯片采用全串联式大功率芯片。b、低功率损耗的高电压，低电流恒流输出的LED驱动方案。南科集团的驱动电路与目前业界普通使用的低电压恒压（~50~60V）但不恒流的开关电源方案不一样，而是采用南科集团有自主知识产权的高电压（400V）低电流的恒压加恒流驱动电路。在正常输入电压的情形下，其电源损耗包括功率因素校正仅6%左右，亦即其电源效率高达94%，是当今世界性能最佳的驱动方案。c、为解决LED散热问题，南科集团开发出全球首创具有自主知识产权的针柱状散热装置，使散热总温度比传统片状散热器在160瓦时低15℃。以简单而成本低廉的方式彻底解决了LED散热问题。d、南科集团自主开发的LED反射杯，不但解决了配光不均的问题同时也使LED路灯的利用系数可达75%左右，此利用系数是指灯具的出光分布在需要量测的路面而言。三、南科智能型LED路灯和金属钠灯的性能参数对比表一列举南科集团智能型LED路灯和金属钠灯路灯的性能对照表。由于LED半导体照明的驱动电路是由半导体电子元器件组成易于增加及改变控制电路。故为达到更进一步省电的功能可在驱动电路内增加可编程的计时器，使路灯在使用过程中可分段使用不同的功率，亦即是例如前半夜（傍晚6时至半夜12时）由于行人较多可使足额定功率如100瓦、200瓦或300瓦，而后半夜（午夜12时至次日清晨6时）由于行人较少可使用50%甚至30%的额定功率以达到省电的目的。由表一我们可以看出100瓦的LED灯具在投光路面面积为525平方米的情形下（照射路面宽15米，灯杆间距35米）时路面平均照度为10.27与150瓦的金属钠灯的10.8相接近，而200瓦的LED路灯的平均照度为20.55与250瓦的金属钠灯的18相接近，而300瓦的LED路灯的平均照度为30.82优于400瓦的金属钠灯的28.8。表一南科光电智能型LED路灯和金属钠灯路灯的电性参数对比序号项目南科光电LED路灯金属钠灯路灯1路灯瓦数（W）1002003001502504002光效lm/w8585851201201203灯具效率90%90%90%70%70%70%4利用系数75%75%75%45%45%45%5电源效率94%94%94%80%80%80%6投光路面面积15m×35m=525㎡525525525525525525路面平均照度（1×2×3×4×5）÷610.2720.5530.82——————路面平均照度（1×2×3×4）÷6——————10.81828.8中国技术论文：高性能低价位LED路灯的时代已来临[广州南科集成电子有限公司吴俊纬博士]表二、南科光电智能型LED路灯和金属钠灯路灯的节能性对比序号项目南科光电LED路灯金属钠灯路灯路灯瓦数（W）1002003001502504007实际功率（W）100200300——————8实际功率（1÷5）——————187.5312.55009智能型平均功率（1+(1×0.5）÷2)75150225——————10每年节电(度)(8-9)×12×365÷1000492.72711.751204.5——————11每度电费(人民币)0.8元0.8元0.8元——————每年节省电费(人民币)(10×11)394.18569.4963.6——————3年节省电费(人民币)1182.541708.22890.8——————四、南科智能型LED路灯和金属钠灯路灯的节能性对比表二列举南科智能型LED路灯和金属钠灯路灯在相似路面平均照度的情形下，亦即100瓦的LED路灯对应150瓦的金属钠灯，而200瓦的LED路灯对应250瓦的金属钠灯，300瓦的LED路灯对应400瓦的金属钠灯。由于LED路灯一般功率是指输入功率，而金属钠灯是指输出功率，故150瓦的金属钠灯的输入功率为187.5瓦，250瓦的金属钠灯的输入功率为312.5瓦，而400瓦的金属钠灯输入功率约为500。假设南科智能型路灯在下半夜的功耗仅是上半夜的一半，故100瓦LED的平均功耗应为75瓦，200瓦LED的平均功耗为150瓦，而300瓦的平均功耗为225瓦。如每度电的费用是人民币0.8元，则南科智能型100瓦LED比150瓦金属钠灯路灯每年可节约电费394.18，南科智能型200瓦LED路灯比250瓦金属钠灯路灯可每年节省电费569.4元，而南科智能型300瓦LED路灯比400瓦金属钠灯路灯每年可节省963.6元，而三年下来100瓦LED路灯可节省1182.54元，200瓦LED路灯可节省1708.2元，而300瓦LED路灯可节省2890.8元。虽然目前金属钠灯路灯为达到省电目的，有的路灯系统在设计上分为二路，即下半夜后每隔一个路灯才亮。当然此举也可应用在LED路灯系统上，也可同比再节省用电，在此不多赘述。表三、南科光电智能型LED路灯和金属钠灯路灯的价格对比项目南科光电LED路灯金属钠灯路灯序号路灯瓦数（W）10020030015025040012钠灯路灯价格(人民币)——————120015001500133年多损耗电费(人民币)——————1182.541708.22890.814每年维护费用(人民币)——————150200300153年维护费用(人民币)——————30040060016总和(人民币)(12＋13＋15)——————2682.53608.24990.8南科光电LED路灯价格(人民币)240034004500——————五、南科光电智能型LED路灯和金属钠灯路灯的价格对比表三列举150瓦、250瓦及400瓦金属钠灯在考虑购置灯头成本及耗电因素与每年必需更换至少一次的维护情形下，其使用三年后与LED路灯相比的同比价格应为2682.5元，3608.2元及4990.8元，而对比相似性能参数的南科智能型100瓦、200瓦及300瓦LED路灯的同比价格仅2400元、3400元及4500元。六、结论综上所述，我们已经可以十分清楚的看到，以目前成熟的技术，南科集团自主开发具有知识产权的智能型LED路灯其100瓦的性能堪与150瓦的金属钠灯路灯相媲美，200瓦智能型LED路灯可与250瓦金属钠灯路灯相媲美，而300瓦智能型LED路灯可与400瓦金属钠灯路灯的性能相媲美。如果考虑省电因素及3年的维护费用，则南科集团的智能型LED路灯已比同规格150瓦、250瓦及400瓦金属钠灯路灯均要便宜200元以上，而一般LED路灯的生命周期更可高达10年，其节省的电费将是一个可观的数字。所以由上述分析，我们可清晰看出在性能相同的情形下，南科LED路灯已比传统金属钠灯路灯价格还要便宜，而LED芯片技术目前仍以高速度不断的进步，所以我们相信高性能、低价格、节能省电的LED路灯时代已然降临在中华大地了。