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电子警察杆配光要求及方案分析
小编叙述：对于电子警察杆的理解：
电子警察杆配光是使灯光尽可能投射到被照明道路的各个区域，以获得满足道路照明要求的配光， 电子警察杆配光设计是否准确是取代传统路灯的关键因素之一。
1.LED路灯的光分布形状特性
道路照明中，如果LED路灯的光源不分布，道路上照明的光源类型为一个大的圆形光斑，一些光线会散落道路外而无法使用，
为了满足路面的亮度、照度和均匀性要求，并尽可能使大部分光线分布路面上，从而提高光的利用率，减少不必要的浪费，通常需要对LED路灯进行配光。如图1（b）所示，由道路表面上LED路灯的光输出形成的光类型或光斑最好为矩形。
2.道路照明的标准配光要求
根据《城市道路照明设计标准》的要求，道路照明中的道路分为高速公路、主干道、次干道和支路。LED道路照明配光要求的标准值应符合表1的规定。
3.LED路灯的配光曲线
光强度的空间分布通常称为光分布曲线。路灯下，光照强度应为最小值，随着高度θ的增加，光照强度I增加。
功能关系是：
即光分布曲线的表达式。由于光学设计的复杂性，光分布形状很难完全符合函数关系，因此可以缩小θ角投影范围，减小灯具间距以获得均匀的照明。
LED路灯配光方案及分析
LED路灯的配光方案应根据道路照明要求进行，同时考虑眩光控制和环境系数。对于道路照明，光效率和光分布曲线是两个重要参数。目前，LED路灯的配光方案主要有以下基本形式。
1.LED路灯的一次光分布
功率LED的制造过程中，将透镜技术应用于封装可以提高光效率，降低光输出损耗，改变光输出特性。LED封装透镜技术与大功率LED路灯照明的一次光分布有一定的关系。通过良好的封装透镜设计，LED可以获得更好的光输出特性。
通过双头透镜封装的LED配光，可以将单个LED的光强输出曲线转化为形状，从而进一步实现整个路灯整体光强输出曲线的配光。透镜的设计成为其主要的配光核心。
2.LED路灯的二次配光
对于LED路灯中的大功率LED，透镜或反射器用于进一步改变LED路灯的输出光特性，即二次光分布。
LED路灯的二次配光主要包括以下情况。
带全反射透镜的Led二次光分布。当入射角大于临界角时，会发生全反射。基于这一原理，设计了一种轴对称全反射透镜。
例如，将光束角度更改为±30°范围内有助于进一步的光分布设计。
带自由曲面透镜的Led二次光分布。本设计中，使用了XY轴方向上具有不对称矩形光分布的自由曲面光学元件。
例如，X轴上产生±60°均匀分布光以满足道路长度方向的照明要求，Y轴上产生±30°均匀分布光以获得具有矩形照明效果的led光分布。
自由曲面设计中，采用微分方程法、多参数优化法、多曲面同时设计法和剪切法对光源的光分布和照明目标曲面的光分布进行匹配。
带外部透镜和反射器的Led二次光分布。选择合适的透镜和抛物面反射器，使出射光满足一定要求。
3.LED路灯的三次光分布
LED路灯的第三次配光是完成大功率LED的一次配光和二次配光的基础上，通过多个LED（单元模块）的叠加和空间排列来实现的，以满足道路照明的平均亮度、平均照度和均匀性的要求。
三次光分布有几种方式：
（1） 平面光分布
LED路灯的设计中，采用了XY方向非对称矩形光分布的自由曲面光学元件（透镜或反射杯）。由于矩形光分布已单个LED光学元件上完成，整个LED路灯只需将LED模块布置平板上即可。
（2） 弧形配光
多个LED被布置成形成LED模块。LED模块上的LED采用轴对称全反射透镜或反射杯进行配光。通过透镜或反射杯的光分布的辐射角宽度足以覆盖道路宽度。
LED模块设置弧面上。通过调整弧面，它可以道路方向上产生几乎矩形的光。
（3） 多重光分布
LED灯具有良好的方向性。为了获得更好的道路光分布，每个组的LED投影方向设计为照亮各自区域。更简单的方法是采用V形曲面。
多折配光设计中，路灯中各组大功率LED分别安装不同的平面上，通过调整各组的相对角度，得到路灯的光输出特性和近似矩形的照明效果，以满足道路照明标准的要求。
（4） 反射杯光分布
通过LED反射镜的设计，获得了路灯的输出特性。XY轴方向的不对称反射器是为单个LED单独设计的。该方案类似于平面光分布。不同之处于，自由曲面反射器用于使其光输出接近形状。设计和布置多个反射器也可以获得更好的道路照明效果。
4.LED路灯配光方案分析
无论采用何种技术手段或方案，LED路灯的配光，其光输出特性均满足夜间道路照明标准的要求。该技术或方案具有良好的应用价值。上述光分布有其优点和缺点，如表2所示。
LED路灯的配光方案往往需要反复组合设计，以满足道路照明标准。
如LED一次配光（透镜封装）与灯具二次配光的组合，LED二次配光单元与灯具三次配光的组合，LED路灯反射镜二次配光等。
目前，大功率白光LED正朝着单片大功率方向发展。由于芯片散热瓶颈的限制，多芯片组合封装的单芯片大功率LED散热相对困难，光效相对较低。
考虑到封装、散热、光效、显色等因素，通常选择单个LED功率为1瓦至数瓦、光效为90~100lm/W的产品，通过多个阵列的混合连接来满足整体功率需求。LED路灯配光方面，一次配光较好的LED合理布置同一平面内，该平面内的LED整体采用自由曲面光学元件（透镜或反射杯）进行二次配光，满足道路照明的配光要求。
该方案减少了LED路灯的总配光次数，即减少了LED输出光的损失，提高了灯具的效率；简化了灯具的相关设计和加工难度；确保路面的均匀性、照度和光线类型；便于整体设计。
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