LED光源在隧道照明中應用的技術性分析

　LED(LightEmittingDiode)即發(fā)光二極管，是一種能夠將電能轉化為可見光的固態(tài)的半導體器件。LED的發(fā)光原理就是將電流通過化合物半導體，通過電子與空穴的結合，過剩的能量將以光的形式釋出，達到發(fā)光的效果。

　　自20世紀60年代第一個商用LED誕生以來，LED光源就得到了快速的發(fā)展和應用。LED最初多用作指示燈、顯示板等，隨著白光LED的出現，其應用范圍得到了很大的提高，現已在交通信號、廣告標識、應急照明、LCD背光照明、汽車照明系統(tǒng)、商用照明以及城市夜間景觀照明工程等諸多照明領域中得到了廣泛的應用。因此，LED光源被稱為第四代照明光源或綠色光源，成為21世紀新一代光源。

　　近些年來，隨著LED照明技術的飛速發(fā)展和我國節(jié)能減排政策的深入實施，LED光源也開始應用于道路照明及公路隧道照明。據統(tǒng)計，我國開發(fā)和生產以白光LED為光源的道路和隧道照明燈具企業(yè)已經有數百家。采用LED作為照明光源的隧道也逐漸增多，如上海長江隧道、北京德勝口隧道等。任何一個新生事物必然有一個發(fā)展與完善的過程，因此，在LED光源應用于隧道照明初期，我們應當盡快了解和認識LED光源在當前隧道照明中的優(yōu)點及不足，充分發(fā)揮LED光源的優(yōu)勢，正視存在的不足。從而為我們在隧道照明中正確使用LED光源提供參考依據，為今后LED光源在隧道照明中的應用和發(fā)展指明方向。

　　1、LED光源的特點

　　LED光源作為新一代光源，與白熾燈、高壓鈉燈等傳統(tǒng)熱輻射和氣體放電光源相比，有著很大的不同，當前的LED光源在照明方面具有以下一些優(yōu)點:

　　(1)體積小

　　LED光源與傳統(tǒng)光源相比體積小、重量輕，可以制作成各種形狀的器件，便于各種燈具和設備的布置與設計，適應性強，適用范圍廣。

　　(2)環(huán)保性能好

　　由于LED光源在生產過程中無需添加金屬汞，因此LED廢棄后，不會造成汞污染，且其廢棄物幾乎可以全部回收利用，不僅節(jié)約了資源，還保護了環(huán)境。

　　(3)安全穩(wěn)定

　　LED光源使用低壓直流電就可以驅動，一般供電電壓在6~24V之間，因此安全性能比較好，特別適用于公共場所。另外在外界環(huán)境較好的條件下，LED光源比傳統(tǒng)光源的光衰小、壽命長，即使頻繁開關，也不影響其使用壽命。

　　(4)抗震、抗沖擊性能好

　　LED光源的基本結構是一塊電致發(fā)光的半導體材料，置于一個有引線的架子上，然后四周用環(huán)氧樹脂密封，在結構上沒有玻璃外殼，不需要像白熾燈或者熒光燈那樣在燈管內抽成真空或沖入特定氣體。因此，LED光源的抗震、抗沖擊性能良好，給其生產、運輸、使用各環(huán)節(jié)帶來了便利。

　　(5)指向性強

　　與傳統(tǒng)光源相比，LED光源發(fā)出的光線是定向的，從LED發(fā)出的大部分光線能直接射向被照面，利用率遠高于傳統(tǒng)光源。

　LED(LightEmittingDiode)即發(fā)光二極管，是一種能夠將電能轉化為可見光的固態(tài)的半導體器件。LED的發(fā)光原理就是將電流通過化合物半導體，通過電子與空穴的結合，過剩的能量將以光的形式釋出，達到發(fā)光的效果。

　　自20世紀60年代第一個商用LED誕生以來，LED光源就得到了快速的發(fā)展和應用。LED最初多用作指示燈、顯示板等，隨著白光LED的出現，其應用范圍得到了很大的提高，現已在交通信號、廣告標識、應急照明、LCD背光照明、汽車照明系統(tǒng)、商用照明以及城市夜間景觀照明工程等諸多照明領域中得到了廣泛的應用。因此，LED光源被稱為第四代照明光源或綠色光源，成為21世紀新一代光源。

　　近些年來，隨著LED照明技術的飛速發(fā)展和我國節(jié)能減排政策的深入實施，LED光源也開始應用于道路照明及公路隧道照明。據統(tǒng)計，我國開發(fā)和生產以白光LED為光源的道路和隧道照明燈具企業(yè)已經有數百家。采用LED作為照明光源的隧道也逐漸增多，如上海長江隧道、北京德勝口隧道等。任何一個新生事物必然有一個發(fā)展與完善的過程，因此，在LED光源應用于隧道照明初期，我們應當盡快了解和認識LED光源在當前隧道照明中的優(yōu)點及不足，充分發(fā)揮LED光源的優(yōu)勢，正視存在的不足。從而為我們在隧道照明中正確使用LED光源提供參考依據，為今后LED光源在隧道照明中的應用和發(fā)展指明方向。

　　1、LED光源的特點

　　LED光源作為新一代光源，與白熾燈、高壓鈉燈等傳統(tǒng)熱輻射和氣體放電光源相比，有著很大的不同，當前的LED光源在照明方面具有以下一些優(yōu)點:

　　(1)體積小

　　LED光源與傳統(tǒng)光源相比體積小、重量輕，可以制作成各種形狀的器件，便于各種燈具和設備的布置與設計，適應性強，適用范圍廣。

　　(2)環(huán)保性能好

　　由于LED光源在生產過程中無需添加金屬汞，因此LED廢棄后，不會造成汞污染，且其廢棄物幾乎可以全部回收利用，不僅節(jié)約了資源，還保護了環(huán)境。

　　(3)安全穩(wěn)定

　　LED光源使用低壓直流電就可以驅動，一般供電電壓在6~24V之間，因此安全性能比較好，特別適用于公共場所。另外在外界環(huán)境較好的條件下，LED光源比傳統(tǒng)光源的光衰小、壽命長，即使頻繁開關，也不影響其使用壽命。

　　(4)抗震、抗沖擊性能好

　　LED光源的基本結構是一塊電致發(fā)光的半導體材料，置于一個有引線的架子上，然后四周用環(huán)氧樹脂密封，在結構上沒有玻璃外殼，不需要像白熾燈或者熒光燈那樣在燈管內抽成真空或沖入特定氣體。因此，LED光源的抗震、抗沖擊性能良好，給其生產、運輸、使用各環(huán)節(jié)帶來了便利。

　　(5)指向性強

　　與傳統(tǒng)光源相比，LED光源發(fā)出的光線是定向的，從LED發(fā)出的大部分光線能直接射向被照面，利用率遠高于傳統(tǒng)光源。

　　(6)響應時間快

　　白熾燈的響應時間為毫秒級，LED光源的響應時間則為納秒級。因此，廣泛應用于交通信號及汽車信號燈領域。

　　(7)發(fā)光效率較高

　　隨著LED照明技術的發(fā)展，LED光源的發(fā)光效率已經由原來的不到10lm/W提高到100lm/W以上，且其發(fā)光效率仍有較大提高的潛力。

　　(8)光色豐富

　　LED光源通過改變電流、化學修飾、單色光混合等方法，可以實現可見光波段各種顏色的發(fā)光和變色，即使對于白光LED也可以制作成各種色溫的光源。因此，在室內裝飾照明和景觀照明中具有明顯的
優(yōu)勢。

　　(9)無閃爍、無紫外線

　　LED光源采用的是直流供電，發(fā)光穩(wěn)定不閃爍，且光譜主要集中在可見光區(qū)域，基本無紫外線或紅外線輻射的干擾，從而可以避免頻閃效應帶來的不利影響，提高人眼舒適性。

　　(10)亮度可調性好

　　根據LED光源的發(fā)光原理，LED的發(fā)光亮度或輸出光通量基本隨電流正向變化。而其工作電流在額定范圍內可大可小，具有良好的可調性，為LED光源實現按需照明、亮度無級控制奠定了基礎。

　　正是因為LED光源具有以上傳統(tǒng)光源無法比擬的優(yōu)勢，因此LED光源成為各國照明事業(yè)發(fā)展的重點和方向。

　　2、隧道照明的特點及對光源的要求

　　隧道照明是為了保證隧道內交通順暢而設置的功能性照明，其照明的目的是為了給駕駛員在隧道行駛過程中提供一個安全、舒適的視覺環(huán)境，保障交通運行，提高運輸效率。由于隧道是一個半封閉空間，隧道在行車視覺特性上要比其他照明復雜得多，它不僅需要