在城市照明工程中LED灯的应用分析

郭金堆

摘 要：在信息化时代的发展过程中，城市照明潜移默化地影响着人们的日常生活，让更多的人们逐渐认识到城市照明工程的重要性，尤其是LED灯在城市照明工作中发挥着非常重要的作用。分析了LED电源的分类及特性，具体论述了LED灯在城市照明工程中的应用。

关键词：城市照明；LED灯；照明工程；发光面

中图分类号：TU113.6 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.18.156

在现代信息技术快速发展的过程中，发光二级管技术、光导技术、传感器技术、全息技术、光钎技术和激光技术逐渐被应用到城市照明灯具中。而LED灯则集这些技术为一体，让城市照明工程散发着现代化的气息，使城市照明工程不但能够给人视觉上的享受，而且还能够让人感到身心愉悦。

1 LED电源的分类及特性

1.1 按驱动方式分类

LED电源按照驱动方式可以分为恒流源和恒压源。其中，恒流源主要是指能够恒定地输出自流电流，并根据负载阻值的不同特点在一定范围内自动变化的自流电压。恒流源的特性主要有负载阻值与电源输出电压成正比、禁止以负载进行完全开路、应用成本高。使用恒流源时，只有全面控制好负载的数量，才能够取得较好的发光效果。恒压源主要是指能够恒定地输出自流电压，并根据负载数量的多少而发生一定变化的自流电流。恒压源具有负载数量与电源输出电流成反比的特性。恒压源应该严禁负载出现完全短路的现象，且发光的亮度在一定程度上受到电源输出电压的影响。使用恒压源时，只有选择合适的电阻方法，才能够取得较好的发光效果。

1.2 按电路的结构方式分类

LED灯按照电路的结构方式主要分为阻容降压、串联电阻降压、变压器降压、自激式反激转换器方式开关电源和脉冲宽度调制方式开关电源。

1.2.1 阻容降压

阻容降压主要是在一定交流信号频率下通过利用电容产生容抗，以此避免电流最大输出的情况。阻容降压具有易受电网电压波动的影响、电源效率低下、可靠性低、电路简单等特点，但其应用成本较低。

1.2.2 串联电阻降压

通过保持电流一定、电阻值较小来达到降低电压的目的。在串联电阻降压应用过程中，负载功耗应该在一定程度上小于降压电阻的功耗，所输出的电压主要是随着负荷的数量多少而发生相应的变化，很容易受到电网电压波动的影响。串联电阻降压还具有电源效率低、可靠性能低、体积较小、电路较为简单、应用成本低的特点。

1.2.3 变压器降压

变压器在降压的过程中主要是将磁场进行互联，分离高低压，从而完成降压的目标。变压器降压在应用过程中具有质量偏大、成本较高的特性，通常电源效率高达85%.

1.2.4 自激式反激转换器方式开关电源

自激式反激转换器方式开关电源在应用过程中，其电路非常简单，输出与输入电压电气隔离时，不需要输出滤波电感，但是却能够保障多组自流输出，有效拓宽电压升降的范围，从而广泛应用于小功率的变换场合中。

1.2.5 脉冲宽度调制方式开关电源

该开关电源具有效率高、体积较小、质量偏小、应用范围较广、噪声较低且性能灵活的特点。通常，脉冲宽度调制方式开关电源的交流输入电压应保持在80～265 V之间，其声频为20 kHz，便可以获得低压大电流或者高压小电流，具有较高的可靠性。即便在应用过程中出现损坏现象，也并不会产生高压。

2 LED灯在城市照明工程中的应用

2.1 线条的手法

将LED灯应用于城市照明工程中时，其线条手法常常应用于建筑物的勾边、立面变化丰富的建筑物或者一些线条优美的桥梁上。以绵阳铁牛广场的滨江夜景为例，其照明手法主要是在广场周边的建筑群上采用了立面勾边的手法，在较大程度上增加了灯光的对比度，让色彩更加丰富。

广场照明灯在设计过程中应该全面考虑以下几点：①亮度应满足国家照明标准；②尽量选择不容易发生眩光或眩光较少的灯具；③城市照明光源色温应该尽量与城市周围的环境保持协调；④在选择灯杆样式时，应该综合考虑广场周围的环境，让照明工程能够满足整个广场的效果设计要求，尽量避免影响城市广场的使用功能。

广场的照明方式主要包括常规路灯照明和高杆照明。一些城市广场的照明工程在设计过程中将常规路灯照明与高杆照明有效结合起来。其中，广场常规路灯照明通常使用LED灯具和15 m以下的金属灯杆，采用沿广场周边或者人行道单侧、双侧交错、双侧对称、横向悬索和中心对称5种方式进行灯具布置。同时，在选择广场照明LED灯时，应该尽量选择发光具有单向性，没有光的漫射，并且能够将所需要照射的区域全部照射到的灯具，有效保障整个广场照明工程的光照效率。

高杆照明主要是选择较高的金属杆塔，并配置一组泛光灯具，从而达到大面积照明效果的照明方式。通常，广场照明所选择的高杆高度一般为15～30 m，间距则保持在90～100 m，最高高度应该达到40～70 m。

广场配置的灯具应该根据实际高度进行设计：一般高杆灯在15～20 m范围内，能够保证照射视野的宽阔度，符合广场公共地区的要求；庭院灯一般在3～5 m之间，能够让所照射范围产生亲切感和私密感，从而将广场的特点充分凸显出来；草坪灯一般在0.3～0.5 m之间，其照明能够给人一种安全、舒适的感觉。针对一些种植过多树木的广场，LED灯的安装高度应该低于树木的高度，但为了防止遭到人为破坏，一般保持在3～3.5 m。

2.2 发光面的手法

将LED灯应用于城市照明工程中时，虽然点和线的照明手法应用较为普遍，但是在表现空间感和层次感上依然有一定的欠缺，所以要合理地采用发光面的表现方法。例如，可以在一些外墙的线脚处或者壁檐处设置功率较大的LED墙灯，让整个建筑面与白天的视觉效果不同。此外，可以在一些LED光源外设置具有一定造型的半透光乳白聚碳酸酷板，增加发光面积，从而达到装饰城市夜景的效果。

3 结论

总之，LED灯具有节能、应用时间长、体积小、安全和环保等优点，适合应用于城市照明工程中。因此，我们应该根据城市照明工程的实际情况进行合理设计，以便创造更加节约、更加洁净和文明的美好生活。

参考文献

[1]徐俊，王鹰华.浅谈LED护栏灯在城市道路照明的应用[J].城市照明，2011（2）：48-49.

〔编辑：王霞〕