硅衬底LED路灯
输入电压/频率：220V~/50Hz
额定功率：65W
功率因数：0.95
额定光通量：6500LM
IP等级：IP65
色温：4000K-5000K
·产品描述
应用晶和自主研发的第一代模组;
国家发明专利，业界首款非对称蝙蝠翼配光设计，灯具出光有效利用系数最高;
精细化模组结构设计，使散热效率最大化;
双等度配光，使路面照度均匀度、亮度均匀度达到最高;
灯具最大出光效率达93%以上;
成功应用案例已经超过15000小时;
通过CQC国家节能产品认证;
铝合金外壳，表面静电喷涂处理，抗腐蚀，符合环保要求。
·技术原理
本研究的设计构想，就是根据硅衬底LED芯片可承受高电流密度的特性，结合模组化技术路线及二次配光技术优势，在保证可靠性的前提下，有效减少散热材料成本，从而降低灯具成本而制作成的高科技LED灯具。以下分五个方面逐一阐述：
（1）硅衬底芯片方面
硅基LED蓝光芯片创造性地使用硅作为衬底制造氮化镓基LED器件，结合了高效GaN外延技术和具有自主知识产权的硅衬底LED芯片技术。其具有完整的自主知识产权保护，产品可销往国际市场，不受国际专利限制，是名符其实的中国芯。
第一：散热方面，硅衬底LED芯片其结构为垂直结构，电流分布均匀，可大电流驱动，同时Si导热率优于蓝宝石，其封装成品热阻也低；
第二：出光方面，硅衬底芯片在出光上具有朗伯发光形貌，不仅白光出光均匀，而且硅衬底芯片采用银反射镜，能获取更高的外量子效率，其出光方式为单面出光，无侧面出光，因此在出光效率上也提高约3%的出光效率，且更适合二次配光；
第三： 结构方面，芯片为上下电极，单引线垂直结构，在器件封装只需单级引线，节省封装成本，其可靠性更高；
第四：55mil的硅基LED芯片发光效率超过130lm/W，封装后蓝光功率最高可达615mW，白光光通量最高可达145lm。
（2）光学方面
独特的二次光学设计，将所有的光最高效率的投在路面，形成一个长形的均匀的光照斑。
每颗LED都具有一个独立的二次光学系统，列阵后的LED光相互重叠相加后，在路面上形成一个满足道路安全的照度与均匀度的长形的光照斑，即便在有LED损坏不能正常发亮时，也只是影响其照度，而不会影响其均匀度。
每颗LED都具有一个独立的二次光学系统，列阵后的LED光相互重叠相加后，在路面上形成一个满足道路安全的照度与均匀度的长形的光照斑，即便在有LED损坏不能正常发亮时，也只是影响其照度，而不会影响其均匀度。
透镜阵列，自成一体，组成面盖，不但方便防尘防水，而且不会造成光损失。
灯具面盖：由于里外两个面的存在，不但造成光的面损失，同时也有光的介质损失，对于大角度的入射光来说，菲涅尔效应造成的光损失则更大。
试验测得，面盖的光损失在10%以上，当灯具配光最大光强角大于67°时，损失在15%以上。
（3）热学方面
灯具散热体体积小，与铝基板的接触表面小，易于平整度加工，有利于保证平面度以增大接触面积，从而减小接触热阻，则有利于热的传导。
使用Solidworks软件进行热流仿真试验及优化，保证灯具散热良好。
运用热蜂窝效应，加速空气对流，提高了散热体表面热交换效率。
加大灯体型腔体积，以减小热辐射热阻，提高散热能力。
热密度计算：热量是以对称的对数曲线形式传导，热密度的设计以尽量减少并联热相互交差干扰为最佳。
低热阻的结构设计与良好的散热设计，保证了LED PN结温升不会超过40℃，从而保证了LED的工作寿命。
（4）驱动电源方面
AC/DC 交、直流转换效率高：采取与业界代表最高技术的企业合作的方式，将AC/DC转换效率做到大于94%。
DC/DC恒流效率高：自主研发，采用多品种规格对应不同负载的灯具的方式，使之效率最高。
LED路灯系统驱动效率几近达到90%。
适合LED路灯的工作电压：输入宽电压：AC85V~305V，输出恒定电压：DC 42V。
良好的保护电路：输入超压保护、欠压保护、过流保护、防雷击保护、功率因素调节电路。
多路而又可靠的恒流源驱动电路，保证了LED工作的稳定性，也为LED能耗的控制提供的方便。
利用控制电流的占空比(PWM)方式，在不同时间断根据不同需要，发出不同强度的光，以求达到进一步节能的目的。
将工作在高压，大电流的易损功率部分与灯具分开，方便的维护，利于提高电源寿命。
（5）标准模块化技术方面
集中的热量进行分散：减小模块体积相当于将LED 灯具的热量化整为零，减少了热的相互干扰与影响，在不增加重量的情况下，有利于做大鳍片面积，增加对流换热面积，以减小对流换热热阻。
热蜂窝效应：通过小模块在灯具腔体内组合，由于模块间存在间隙，易于在灯体内形成热蜂窝现象，加速了空气对流，达到减小对流换热热阻的目的，从而提高了灯具光效。
由于模块小，重量轻，从而减小了生产设备，进而大大降低了生产成本；又由于模块的标准化，生产也可以标准化，从而有利于提高产品品质及品质的稳定性，降低产品制造成本；再由于模块的标准化，有利于产品造型的多样化及后期维护。
·关键技术及创新点
硅衬底LED路灯采用硅衬底LED芯片光源器件，集成LED光源器件的二次光学、系统散热、驱动控制、结构等应用技术，开发出硅衬底LED路灯，使我国在硅衬底LED路灯的技术瓶颈得以突破。
硅衬底LED路灯集成硅衬底材料芯片技术、类钻碳镀膜(DLC)铝基板技术、LED非成像光学技术、光引擎技术以及灯具涡流散热结构等技术，有非常明显的优势，其创新点包括：
（1）硅衬底芯片具有原创知识产权，产品可销往国际市场，不受国际专利限制；
（2）硅衬底芯片具有优良的性能，产品抗静电性好，寿命长，可承受的电流密度高；
（3）硅衬底芯片器件封装工艺简单，芯片为上下电极，单引线垂直结构，在器件封装时只需单电极引线，简化封装工艺，节约成本
（4）硅衬底LED路灯解决了硅衬底LED芯片在城市道路照明规模化应用的技术难题；
（5）创新的模块一体化设计，实现标准化模块，降低灯具制造成本；
（6）散热结构设计解决了大散热体热分布不均的问题,提高了散热效率，确保LED灯具温升不超过30度；
（7）类钻碳镀膜铝基板的应用，使得硅衬底LED路灯的散热问题得到较好地解决，提高了灯具的使用寿命；
（8）非成像等亮度光学技术,构造出道路照明的均匀矩形光斑，提高灯具照明综合利用效率；
（9）一体化双曲面透镜阵列设计，减少光损，增加光学透镜的出光效率。
·应用及效益情况
中节能晶和照明有限公司是目前全球第一家将“硅基大功率LED芯片”技术与路灯应用完美结合并推出高光效LED路灯的照明企业。晶和照明“硅衬底LED路灯”的创新应用，将引领全球LED路灯技术的新方向，将极大的推动我国具有自主知识产权的LED行业的突破式快速发展，为我国LED路灯的科技创新注入了全新血液。
该项目结合“十城万盏”示范工程，在南昌市城市道路节能改造建设过程中进行硅衬底LED路灯推广应用，替代老路改造和新路建设用的传统高压钠灯，形成5000盏LED路灯示范应用的规模。加快硅衬底芯片的推广应用速度，以形成通过技术创新带动产业发展的示范效应。
案例分享：山西吕梁太阳能路灯项目（新农村新建）
2013年启动的山西省行政村亮化项目中，晶和照明以期出色的产品性能成功中标，不但如此，公司作为国内的LED照明主流制造商，公司还承接了其它标段部分产品的生产，其中山西吕梁吕梁太阳能路灯项目中就采用了我公司路灯2000多盏。
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