摘 要：LED 光源作为新一代光源革命的最新科技成果，近年来得到社会的高度重视和推广应用，通过这几年的应用情况看，LED光源的优势十分明显，LED光源所需工作电压低、耗电少、光效高，节约了大量能源；寿命长，理论上有几万小时的寿命。生产LED光源的材料不含汞，绿色环保，无环境污染之忧；并且光源显色性好，接近自然光，为人们提供了安全舒适的视觉效果。同时LED灯具在应用中也存在一些缺陷问题，LED灯具第一次光学设计基本是排列式，配光设计比较单一，灯下黑的现象明显；同时LED颗粒的封装技术和高色温带来的高散热性等导致LED灯具的寿命不长，维护成本高，有待于进一步技术攻关解决。
关键词： LED 道路照明 应用远景
LED 光源作为新一代光源革命的最新科技成果，近年来得到社会的高度重视和大力推广应用，在我国从中央到地方各级政府近年来都为此专门发文强制要求大力推动 LED 的普及应用，我们无锡市也积极响应，认真执行上级文件要求，每年安排一定的新建道路照明工程和几十个老旧新村照明设施的大中修改造项目，大量使用LED灯具，数量达近万套。通过这几年的应用情况看，LED光源的优点十分突出，LED光源工作电压相对较低，耗电少光效也高，节约了大量能源；寿命长有几万小时的寿命；生产LED光源的材料不含汞，无污染性绿色环保，便于回收利用；LED光源显色性好接近自然光，为人们提供了安全舒适的视觉环境。
一、LED的发光原理
LED是一个发光二极管，主要通过半导体芯片来发光的，LED的发光原理：通过给固体半导体物质的P-N 结两端加上正向电压，使得P-N结中少数载流子与多数载流子发生一定的复合作用，发光子发射产生了光，实行了电能转化为光能的过程。
二、LED光源的基本特性
（一）显色性好
LED光源的显色性约为75，而高压钠灯的显色性约为23，从人们的视觉心理感受，越是接近自然的物质，越能被视觉接受，视觉辨别物质的能力也越强，显色性越高的光源还原物质本来面目的能力也越强，人们看到的物质也越接近真实。
（二）无安全之忧
由于LED光源的工作电压在24V以下，电压较低，可以应用在多个场合，安全性好。
（三）LED光源自身寿命长
LED光源产品整体性好，是一个固体冷光源，所用的密封材料是环氧树脂，密封性良好，一般无松动现象发生，产生光衰积碳发热的可能性不大，寿命一般能维持在约5万小时。
（四）绿色环保无污染
由于LED光源的发光主要是通过半导体芯片来发光的，产品中不含汞，不会产生污染物，维护替换下的旧料可回收利用。
（五）产品设计组合性强
由于LED光源颗粒较小，组合方式可以灵活多样，适合设计在不同型号的灯具中和多个场所使用，特别适合点线面结合的楼宇景观照明，桥梁、高架桥的亮化中。
三、目前LED灯具应用中存在的客观问题
LED灯具在应用中目前客观存在一定的缺陷，LED灯具第一次光学设计基本是排列式，配光设计比较单一，光射的方向性较强，但平均照度均匀度不足，环境照度也不理想，灯下黑的情况明显，需要采用二次光学设计来补充；同时LED颗粒的封装技术和高色温带来的散热性差问题还没很好解决，同时驱动电源电路（电子元器件）故障多发，寿命不长，一般也就3年时间，导致整套LED灯具的寿命也不长、维护成本高等问题有待于进一步技术升级解决。
（一）LED灯具寿命受制于多种因素的影响。
LED灯具是一个集成体，产品包含了光源、散热器、驱动电路、各种电子元件等。任何一个部件和环节质量和加工技术工艺水平不到位，就有可能影响到灯具的使用寿命。其中驱动电路是影响灯具寿命的主要因素之一，由于驱动电路由多个电子元件组成，其中某个电子元件的损坏都会直接导致驱动电路寿命的降低，因此驱动电源的寿命也只能维持在2万小时；如果封装技术不过关，灯脚的接触面小就会导致积温的迅速升高，积温高到一定值时会直接威胁到灯具的寿命持久性；由于灯具内各部件的不利影响相叠加，目前LED灯具寿命也只能维持在2万小时左右。
（二）由于LED光源照射方向性强的特性导致二次配光设计还不能完全弥补光线照度均匀度不足的问题。
第一次的配光只能依据LED 颗粒的排列组合来实施，有很大的局限性，不能保证光线照射的平均照度和均匀度符合标准要求，通过实行二次光学设计以弥补以上照度值的不足，使得道路快车道上的平均照度和均匀度基本达标，但灯下黑的现象及慢车道和人行道等环境照度值基本达不到相邻快车道1/2的水平。
（三）由于LED灯具色温高散热性差导致半导体芯片的发光效能衰减加速。
为了保证一定的发光效率，一般采用的LED光源都维持了5000至6000的色温，LED灯具在工作时，会释放大量的热量，热量会导致灯具内温度迅速升高，影响到芯片的发光效率的不断降低，LED的电光转换率明显下降，并不断衰减至失效 ，积温每升高 20度，光效基本下降5%。目前我国LED灯具散热方式不外乎自然对流式、风扇式或散热管及回路散热方式等，电扇方式散热效果较差、不稳定，达不到散热的目的；而采取散热管及回路散热的方式散热，成本大，不利于推广应用；目前LED灯具产品主要采用散热体和外壳一体化加工而成的方式散热，不过这种方式也存在明显的弊端，散热器小了散热慢，散热器大了增加了灯具的自重，影响了灯具的安全性和稳定性。同时由于灯具是常年位于室外，常年风吹雨打，散热器的散热缝会被尘埃堵塞，影响散热器散热效果，从而导致积温升高，芯片高温不退，发光效能迅速衰退，LED灯具寿命快速缩短。
（四）由于LED灯具设计工艺复杂导致后续维护工作难度大成本高昂。
由于LED灯具一体化设计加工而成，牵涉到光学的一次和二次设计，加之封装技术工艺复杂，灯具工作一段时间后必然有发光颗粒需要更换，但往往凭借人们的肉眼是不能辨别出来的，必须借助必要的仪器设备才能检测出来，而LED灯具的一体性整体设计不便于在现场进行维护操作，需要将产品运到生产厂家进行相关维护更换工作；加之目前国内LED 灯具的主体、驱动电路、发光颗粒等每个厂家都各自为政，产品标准自定，没有可兼容性、替代性和通用性，维护工作相当繁杂 ，而且灯具、驱动电源需要整体更换，一般情况下一套LED路灯灯具造价约在3000元左右，而一套功率相当的高压钠灯的造价约在2000元，LED灯具驱动电源的价格约在600元/套，成套高压钠灯的电器加光源的价格约在300元，相比之下LED灯具建设和维护成本高昂。一定程度上影响了LED灯具的推广应用。
四、小结
通过我市这几年应用LED照明的情况来看，发展LED照明是新世纪倡导的低碳社会、低碳生活的需要，完全符合绿色照明节能减排的发展理念。我们照明从业者管理者一定要本着实事求是的态度，有的放矢、用其所长、扬长避短，着力在环境景观照明、楼宇亮化和新村小区公共照明中大胆使用积极推广，考虑到城市主次市政道路照明需要的照明功率偏大，如果采用较大功率的LED照明灯具，LED照明灯具存在的一系列技术工艺材料等缺陷问题一时还不能根本解决，所以建议在当前的市政道路照明建设中LED路灯只能作试点使用，不建议大面积推广。