低價位高性能LED路燈時代已來臨
：2018-01-24
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一、前言 發光二極管 http://www.bo-ti.cn
隨著白光LED芯片發光效率的不斷提升，每瓦80流明以上的白光芯片已成為市場主流，而實驗室中更可做出每瓦150流明以上的芯片。這些令人振奮的消息與事實，已使LED路燈與傳統金屬納燈的性價比相接近，并有凌駕于傳統金屬鈉燈之上的趨勢。由于目前制約LED路燈普及化的主要因素為：第一、眾說紛紜認為LED路燈的性能遜于傳統路燈；第二、其價格太高，遠遠超過傳統路燈。但是事實真相如何呢？本文特針對南科LED路燈與傳統路燈的性價比作一次對比，以資證明高性能低價位LED路燈的時代已來臨。
二、南科LED路燈的設計特點與專有技術
南科集團經過三年半的潛心研究，目前已成功開發出非但性能堪稱世界領先地位，同時更具備價格低廉，能與傳統金屬鈉燈相媲美的，由40瓦至300瓦的一系列LED路燈產品。
上述產品均采用南科自主研發，具有完整自主知識產權的下列技術所生產：
a. 倒裝或正裝芯片集成的大功率芯片——將高亮度LED小芯片以集成電路的倒裝或正裝技術封裝在硅襯底上。利用硅襯底導熱系數較高易于傳導的特性，而制成散熱性較佳的LED大功率芯片。目前南科集團路燈系列芯片采用全串聯式大功率芯片。
b. 低功率損耗的高電壓，低電流恒流輸出的LED驅動方案。南科集團的驅動電路與目前業界普通使用的低電壓恒壓（~50~60V）但不恒流的開關電源方案不一樣，而是采用南科集團有自主知識產權的高電壓（400V）低電流的恒壓加恒流驅動電路。在正常輸入電壓的情形下，其電源損耗包括功率因素校正僅6%左右，亦即其電源效率高達94%，是當今世界性能最佳的驅動方案。
c. 為解決LED散熱問題，南科集團開發出全球首創具有自主知識產權的針柱狀散熱裝置，使散熱總溫度比傳統片狀散熱器在160瓦時低15℃。以簡單而成本低廉的方式徹底解決了LED散熱問題。
d. 南科集團自主開發的LED反射杯，不但解決了配光不均的問題同時也使LED路燈的利用系數可達75%左右，此利用系數是指燈具的出光分布在需要量測的路面而言。
三、南科智能型LED路燈和金屬鈉燈的性能參數對比
表一列舉南科集團智能型LED路燈和金屬鈉燈路燈的性能對照表。由于LED半導體照明的驅動電路是由半導體電子元器件組成易于增加及改變控制電路。故為達到更進一步省電的功能可在驅動電路內增加可編程的計時器，使路燈在使用過程中可分段使用不同的功率，亦即是例如前半夜（傍晚6時至半夜12時）由于行人較多可使足額定功率如100瓦、200瓦或300瓦，而后半夜（午夜12時至次日清晨6時）由于行人較少可使用50%甚至30%的額定功率以達到省電的目的。由表一我們可以看出100瓦的LED燈具在投光路面面積為525平方米的情形下（照射路面寬15米，燈桿間距35米）時路面平均照度為10.27與150瓦的金屬鈉燈的10.8相接近，而200瓦的LED路燈的平均照度為20.55與250瓦的金屬鈉燈的18相接近，而300瓦的LED路燈的平均照度為30.82優于400瓦的金屬鈉燈的28.8。
表一、南科光電智能型LED路燈和金屬鈉燈路燈的電性參數對比
序號 項 目 南科光電LED路燈 金屬鈉燈路燈
1 路燈瓦數（W） 100 200 300 150 250 400
2 光效lm/w 85 85 85 120 120 120
3 燈具效率 90% 90% 90% 70% 70% 70%
4 利用系數 75% 75% 75% 45% 45% 45%
5 電源效率 94% 94% 94% 80% 80% 80%
6 投光路面面積15m×35m=525㎡ 525 525 525 525 525 525
路面平均照度（1×2×3×4×5）
÷6 10.27 20.55 30.82 ---- ---- ----
路面平均照度（1×2×3×4）÷6 ---- ---- ---- 10.8 18 28.8
表二、南科光電智能型LED路燈和金屬鈉燈路燈的節能性對比
序號 項 目 南科光電LED路燈 金屬鈉燈路燈
路燈瓦數（W） 100 200 300 150 250 400
7 實際功率（W） 100 200 300 ---- ---- ----
8 實際功率（1÷5） ---- ---- ---- 187．5 312．5 500
9 智能型平均功率（1+(1×0.5）÷2) 75 150 225 ---- ---- ----
10 每年節電(度)(8-9)×12×365÷1000 492.72 711.75 1204.5 ---- ---- ----
11 每度電費(人民幣) 0.8元 0.8元 0.8元 ---- ---- ----
每年節省電費(人民幣)(10×11) 394.18 569.4 963.6 ---- ---- ----
3年節省電費(人民幣) 1182.54 1708.2 2890.8 ---- ---- ----
四、南科智能型LED路燈和金屬鈉燈路燈的節能性對比
表二列舉南科智能型LED路燈和金屬鈉燈路燈在相似路面平均照度的情形下，亦即100瓦的LED路燈對應150瓦的金屬鈉燈，而200瓦的LED路燈對應250瓦的金屬鈉燈，300瓦的LED路燈對應400瓦的金屬鈉燈。由于LED路燈一般功率是指輸入功率，而金屬鈉燈是指輸出功率，故150瓦的金屬鈉燈的輸入功率為187.5瓦，250瓦的金屬鈉燈的輸入功率為312.5瓦，而400瓦的金屬鈉燈輸入功率約為500。假設南科智能型路燈在下半夜的功耗僅是上半夜的一半，故100瓦LED的平均功耗應為75瓦，200瓦LED的平均功耗為150瓦，而300瓦的平均功耗為225瓦。如每度電的費用是人民幣0.8元，則南科智能型100瓦LED比150瓦金屬鈉燈路燈每年可節約電費394.18，南科智能型200瓦LED路燈比250瓦金屬鈉燈路燈可每年節省電費569.4元，而南科智能型300瓦LED路燈比400瓦金屬鈉燈路燈每年可節省963.6元，而三年下來100瓦LED路燈可節省1182.54元，200瓦LED路燈可節省1708.2元，而300瓦LED路燈可節省2890.8元。雖然目前金屬鈉燈路燈為達到省電目的，有的路燈系統在設計上分為二路，即下半夜后每隔一個路燈才亮。當然此舉也可應用在LED路燈系統上，也可同比再節省用電，在此不多贅述。
表三、南科光電智能型LED路燈和金屬鈉燈路燈的價格對比
序號 項 目 南科光電LED路燈 金屬鈉燈路燈
路燈瓦數（W） 100 200 300 150 250 400
12 鈉燈路燈價格(人民幣) ---- ---- ---- 1200 1500 1500
13 3年多損耗電費(人民幣) ---- ---- ---- 1182.54 1708.2 2890.8
14 每年維護費用(人民幣) ---- ---- ---- 150 200 300
15 3年維護費用(人民幣) ---- ---- ---- 300 400 600
16 總和(人民幣)(12＋13＋15) ---- ---- ---- 2682.5 3608.2 4990.8
南科光電LED路燈價格(人民幣) 2400 3400 4500
五、南科光電智能型LED路燈和金屬鈉燈路燈的價格對比
表三列舉150瓦、250瓦及400瓦金屬鈉燈在考慮購置燈頭成本及耗電因素與每年必需更換至少一次的維護情形下，其使用三年后與LED路燈相比的同比價格應為2682.5元，3608.2元及4990.8元，而對比相似性能參數的南科智能型100瓦、200瓦及300瓦LED路燈的同比價格僅2400元、3400元及4500元。
六、結論：
綜上所述，我們已經可以十分清楚的看到，以目前成熟的技術，南科集團自主開發具有知識產權的智能型LED路燈其100瓦的性能堪與150瓦的金屬鈉燈路燈相媲美，200瓦智能型LED路燈可與250瓦金屬鈉燈路燈相媲美，而300瓦智能型LED路燈可與400瓦金屬鈉燈路燈的性能相媲美。如果考慮省電因素及3年的維護費用，則南科集團的智能型LED路燈已比同規格150瓦、250瓦及400瓦金屬鈉燈路燈均要便宜200元以上，而一般LED路燈的生命周期更可高達10年，其節省的電費將是一個可觀的數字。所以由上述分析，我們可清晰看出在性能相同的情形下，南科LED路燈已比傳統金屬鈉燈路燈價格還要便宜，而LED芯片技術目前仍以高速度不斷的進步，所以我們相信高性能、低價格、節能省電的LED路燈時代已然降臨在中華大地了。
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