一种分体式智能路灯的设计

段三龙

身份证： 362132198205195339

广东勤上智慧城市科技工程有限公司

摘要：

随着智慧城市概念的提出，智能路灯也逐渐备受关注，在智慧城市的规划建设过程中，LED路灯作为城市发展的一项重要照明措施，其质量备受瞩目。常见的LED路灯结构分为一体式和模组式两种，一体式灯具因为结构限制，光电不能分离，导致灯具散热效果不太理想，而且不同功率范围的灯体需要多个模具来达成，所需成本昂贵；模组式灯具虽然是光电分离，但是模组递增形式增加功率，导致整灯尺寸过长，承重的力矩变大，安全风险增加，也造成包装和运输的不便，于是针对传统的LED灯的不足提出一种通过将电源腔和光引擎模组呈现上下独立分体式结构的新型分体式路灯，既保证了光电分离而满足超大功率灯具的散热效果，又节约了灯具本身的空间以及减少了前后模组式递增延伸带来的力矩过大的安全隐患。

关键词：新型分体式路灯；LED路灯；散热效果；力矩

1. 引言：

作为目前全球最受瞩目的新一代光源，LED灯具因其高亮度、无毒、可回收再利用等优点，被称为是21世纪最有发展前景的绿色照明光源。LED做为路灯的光源，它和传统路灯光源比较有许多优点。其一，LED是一种半导体二极管，它的寿命非常长。其寿命达到了25000小时。而高压钠灯的寿命只有12000小时。其二，LED的基本结构是一块电致发光的半导体材料，放置在一个有引线的架子上，然后四周用环氧树脂密封，起到保护内部芯线的作用，所以LED的抗震性能好。其三，白光LED的光色比高压钠灯好。在中间视觉水平下，人眼在高色温环境里比低色温环境更容易辨别事物。其四，LED能实现较完美的调光功能。LED进行频繁开关对其没有太大的损伤，LED的调光还可以采用脉冲宽度调节的方法来得到，通过调节电压的占空比和工作频率，能够有效调节LED的发光强度等。也正是因为LED具有了其他照明产品所不具备的的优点，使得LED在照明市场更加受欢迎。目前市面上有非常多不同类型的LED路灯，经统计分析，常见的LED路灯有一体式和模组式两种，但是这两种由于光电不能分离，散热效果差；由于承重的力矩大，存在较高的安全隐患。针对以上常见LED路灯的缺陷，提出一种新型的分体式路灯。

2. LED路灯的特点

LED作为在照明设备中的黑马，它无高压，不吸灰尘，消除了普通路灯因高压吸收灰尘导致灯罩发黑引起的亮度降低；发光效率高，采用高可靠性的先进封装工艺，充分保障LED超长寿命；采用超高亮大功率LED光源配合高效率电源；独特创新的模块化一体设计，可任意组合成不同功率及亮度需求，每个模块是-一个独立的单元，局部故障不影响整个灯具的正常工作，方便拆卸及维护，节约维护成本，使维护工作变得非常轻松。但是这种一体设计散热效果差，满足不了当前社会的需要，而模组式的LED灯又虽然在散热方面满足现在的需求，但是由于它的组装较为复杂，力矩过大，对路过的行人和车辆易造成安全隐患。

3. 分体式路灯

3.1结构

一种分体式路灯，包括电源腔、与电源腔可拆卸连接的光引擎模组以及与电源腔连接的灯臂；电源腔包括上盖以及下盖；上盖的一端与下盖的一端转动连接；

图1

1-灯臂；2-第二光源组件；3-外壳；4-上盖；5-下盖；6-手拧螺丝

上盖的另一端与下盖的另一端可拆卸连接；光引擎模组设于下盖的下方；下盖的底部设有第一光源组件；下盖内部设有电源组件；电源组件与第一光源组件连接；光引擎模组包括外壳以及设于外壳底部的第二光源组件；外壳的顶部设有穿线孔；下盖的底部设有穿线槽；第二光源组件通过导线依次穿过穿线孔以及穿线槽后与电源组件连接。

所述上盖的一端设有第一弧形块；灯臂设有与第 一弧形块抵靠的第二弧形块；第一弧形块内设有固定孔；第二弧形块设有与固定孔对应的固定槽；下盖的内部设有穿线口；灯臂内设有与穿线口对应的穿线通道；灯臂与下盖可拆卸连接；电源腔内设有电源线；电源线的一端与电源组件连接；电源线的另一端依次穿设于穿线口以及穿线通道中。上盖的一端设有第一铰接块；下盖的一端设有与第一铰接块铰接的第二铰接块；上盖的另一端设有第一螺孔；下盖的另一端设有第二螺孔；第一螺孔与第二螺孔之间设有手拧螺丝。下盖与灯臂之间设有第一螺栓以及第一平垫圈；第一螺栓通过第一平垫圈将固定槽以及固定孔固定。下盖在第一弧形块上设有第一定位齿；第二弧形块设有与第一定位齿配合的第二定位齿。灯臂上设有若干个连接孔。下盖设有第三螺孔；外壳设有第四螺孔；下盖与外壳之间设有第二螺栓、弹簧垫圈以及第二平垫圈；第二螺栓通过弹簧垫圈以及第二平垫圈将第三螺孔以及第四螺孔固定。下盖设有纵向加强筋以及与纵向加强筋连接的横向加强筋，下盖与外壳之间设有防水胶圈。

3.2工作原理

LED路灯设有散热器，散热器设有散热片以及散热翅片，利用散热器散热水箱的导热板将LED芯片的热量传递到散热片，利用散热片将热量散发于空间;利用户外的自然风带动风机转动，利用风机驱动循环泵转动，利用循环泵循带动冷却水于循环管道内循环，利用冷却水将LED芯片的热量传递到循环管道的散热翅片，利用循环管道以及散热翅片将热量散发于空间。

4. 结论

（1） 电源腔和光引擎模组是各自一体的模块，在中大型功率的灯具中，可以自由将二者组合成一体，而光引擎用挤出工艺形式，根据尺寸长短来响应不同的灯具功率。这种分体组合结构，能够解决灯具的大范围功率的延伸问题，极大解决了超大功率灯具造成的成本问题；另外电源腔和光引擎模组呈现上下独立分体式结构，而不是传统的一体式结构或者前后模组式递增结构，既保证了光电分离而满足超大功率灯具的散热效果，又节约了灯具本身的空间以及减少了前后模组式递增延伸带来的力矩过大的安全隐患。

（2）分体式路灯因为采用分体式结构，因此在一些方面有独特的优势，比如良好的售后维护性，可更换性，恒流源与灯具分离使得二者的温度不相互叠加，有效的延长LED恒流源的使用寿命，提高LED灯具的稳定性。

（3）新型的分体式路灯将电源腔和光引擎模组呈现上下独立分体式结构，既保证了光电分离而满足超大功率灯具的散热效果，又节约了灯具本身的空间以及减少了前后模组式递增延伸带来的力矩过大的安全隐患；另外电源腔通过设置小功率的第一光源组件够兼容光引擎的角色，自行一体成为灯具。

5.参考文献

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