摘 要:LED燈是一種新型的燈具，其壽命長、耗電量少、使用方便、節(jié)能環(huán)保及抗震性好等特點在市政隧道中有較好的應用。本文主要從LED燈的原理、LED燈在隧道中應用的優(yōu)勢、LED隧道燈在市政隧道中應用應該注意的問題三方面，對LED在市政隧道中的應用進行了分析。

關鍵詞:LED隧道燈 市政隧道 應用

中圖分類號:U451文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2012)3(a)-0107-01

隨著經(jīng)濟的不斷增長，能源也出現(xiàn)了緊張的局面，能源問題已經(jīng)成為世界性的話題。LED燈的出現(xiàn)，為照明領域帶來了生機，特別是為市政隧道工程帶來新的動力。但是LED在市政工程中應用，也會出現(xiàn)一些問題。如何將LED隧道燈更好的應用在市政隧道中，已經(jīng)成為LED燈研究部門值得思考的問題。

1 LED燈原理

LED是利用發(fā)光二極管內(nèi)的電子或是與空隙結合時產(chǎn)生的光源制成的。其在轉換的過程中，能量轉換產(chǎn)生的光的輸出和電子空穴之間的能量會變大，產(chǎn)生光的能量也會變高，此時光子的能量反過來也會與光的顏色相對應，并處在光譜的范圍內(nèi)，其藍色光、紫色光攜帶的能量是最多的，而桔色光和紅色光攜帶的能量最少。

2 LED燈在隧道中應用的優(yōu)勢

2.1 LED燈壽命長

LED是一種半導體器件，也是一種固態(tài)光源，其發(fā)光原理和其他光源是有明顯區(qū)別的。這種燈內(nèi)部沒有燈絲，是利用半導體材料中不同載流子之間的交換而發(fā)光的，其光通量可以衰減到80%，在這種條件下，其壽命能達到25000個小時。LED燈以其獨特的優(yōu)勢在隧道中使用是有一定作用的，不僅有益于隧道維護，也有益于隧道的保養(yǎng)。隧道畢竟是一個封閉的空間，其在維護、保養(yǎng)過程中，是需要將其中一部分交通中斷的，這樣會影響正常的運輸，在市政隧道中使用LED燈在一定程度上能夠減少維護幾率，使交通更加通暢。

2.2 LED燈耗電量少

LED隧道燈屬于單管功率燈具，其是以直流電進行驅動的，其電壓在1.5～3.5伏，電流為15～18毫安，其速度敏捷，便于在高頻率環(huán)境下進行操作。這種燈和其他照明燈相比較，其耗電量明顯低于白熾燈和熒光燈。相關調查顯示，在隧道中使用LED燈，光率是普通熒光燈二倍。LED隧道燈以其耗電量小的優(yōu)勢在市政隧道中得到了應用。

2.3 LED燈節(jié)能環(huán)保

LED隧道燈是一種光效較大的燈具，其光效可達到90～100ml/W左右，和高壓鈉燈相差無幾，但LED燈尚有發(fā)展的空間。LED燈光源有效利用率相對較高，這是由于LED光源具有半空間發(fā)光的特點，光線的投射存在半空間中，如果沒有響應燈具，光源的上半空就會有浪費的現(xiàn)象出現(xiàn)。但是其卻有反射光作用，如果反射時受到光源遮擋就會轉化成響應的熱能或是對光線進行二次反射再吸收，使原有的光源的一部分光線受損。而高壓鈉燈的光源是球體發(fā)光，其中60%左右的光是由出光口射出的，其高效損耗較小。但LED光通量相對較穩(wěn)定，在設計的時候，盡量采用LED專用管，減少因反射而造成的光損現(xiàn)象。從整體上來看，LED燈的光通量不如高壓鈉燈，但其光源利用率卻遠高于高壓鈉燈，二者有互補的作用。但是從根本上來說，LED燈的節(jié)能效果還是高于高壓鈉燈的。

2.4 LED燈使用方便

在市政隧道中，一般氣體光源啟動是需要一定時間的，需要幾十秒甚至幾十分鐘。隧道是一個封閉的空間，隧道空間內(nèi)幾十秒缺少光亮都會引起交通事故，這對來往的車輛是相當不利的。LED作為一種新型燈具，其是不存在啟動時間的，在市政隧道中使用能夠減少不必要的安全隱患。LED光輸出和起工作電流是成正比的，這就是說LED可以利用減少電流的方法進行相應的調光。再加上LED燈進行頻繁的開關對其沒有太大的損傷，也可以利用脈沖寬度調節(jié)法對其進行調光，這就給隧道帶來了一定的方便。這種方法可以對其工作頻率及電壓的占空比進行相應的調節(jié)，也可以增加LED燈的發(fā)光率，而這點正好與市政隧道的環(huán)境的需求不謀而合。因此，LED燈在隧道中應用有著不可替代的作用。

2.5 LED燈亮度高

LED隧道燈光源顏色較為逼真，其顯色性較好。將這種燈用到到隧道中，人們可以看到和自然相近的顏色，而顯色性較差的光源所看到的顏色偏差較大，會給人的眼球帶來較大的沖擊力，人在身處其中，較長時間才能恢復其視覺。隧道的出入口是自然光，在封閉的隧道中也應該有一種自然光，這對人們的視覺是有好處的，特別是對其中開車的司機是有好處的。在這種情況下，在市政隧道中就需要使用LED這種趨于自然光的燈具，以減少人們視覺滯后的現(xiàn)象，同時也能減少司機的視覺效應，避免因光源問題，而造成不必要的交通事故。

2.6 LED燈的抗震性能好

LED是由電致發(fā)光的半導體制成的，為了避免不同的震動引起其震落，可以將其放置在有引線的架子上，周圍用環(huán)氧樹脂將其密封起來，以便更好的保護燈芯。畢竟隧道中常會有不同大小的車輛經(jīng)過，也會有不同的震動產(chǎn)生。在這種情況下，在隧道中應用LED燈，可以減少因不同震動造成光源接口脫落、損壞燈具現(xiàn)象的發(fā)生。

3 LED燈在市政隧道中應用應該注意的問題

LED燈近幾年來，在市政隧道中的應用比較廣泛，其發(fā)光效率也在呈明顯上升趨勢，相應的元器件也達到了白熾燈的效果，并處在穩(wěn)定增長的狀態(tài)。但是其在發(fā)展的過程中，也應該看到其不足之處。LED燈在應用的過程中，其光通量還有待提高，畢竟其對溫度還有一定的敏感性，而其壽命和輸出量是隨著溫度的升高而不斷的下降。要知道市政隧道是一個封閉的空間，光通量下降或是其壽命下降，會給LED燈維護工帶來一定的困難，同時也會影響隧道中車輛的正常行駛。在這種情況下，降低LED燈工作溫度就成為LED燈在市政隧道中應用應該注意的關鍵性問題。要想解決這一問題，還需要對其封裝材料進行研究，以便更好的提高LED燈的可靠性及光學指標;雖然LED等發(fā)出的光接近于自然色，但是仍和自然光有一定的差距。LED發(fā)出的光白中帶有藍色的光，人們長期在這種光下，會有一種清冷的感覺，而沒有熒光燈那種黃色溫暖的感覺。要想滿足人們視覺的需求，仍需對LED燈的顏色進行相應的研究;LED燈的價格較普通的燈貴，這也是制約其在市政隧道中廣泛使用的原因。雖然近幾年晶片技術已經(jīng)得到了改進，成本相對也降了下來，但是仍未普遍使用。要想使LED燈更好的應用在市政隧道中，還需要不斷的提高其性價比，以彌補其價格貴的不足。

4 結語

LED燈以其節(jié)能、高效、低耗、無污染等優(yōu)勢贏得了市場的青睞。LED燈在市政隧道上的應用給其帶來便利的同時，也給其帶來一定的困境。要想使LED燈更好的應用在市政隧道中，還需要繼續(xù)對其進行相應的研究。

參考文獻

[1]趙媛.基于PWM的LED機器視覺光源技術的研究.哈爾濱工業(yè)大學，2009.

[2]黃鴻年.LED在綠色照明工程中的廣泛應用[J].民營科技，2009(3).

[3]屈素輝.普通照明用LED標準及技術要求[J].中國照明電器，2009(4).

①作者簡介:羅成英，女，重慶，林同棪國際工程咨詢(中國)有限公司，助理工程師，本科，研究方向:市政電氣節(jié)能。