LED路灯及其控制方法与流程

led路灯及其控制方法
技术领域
1.本发明涉及照明设备技术领域，尤其涉及一led路灯及其控制方法。


背景技术：

2.led作为一种可以将电转化光的固态半导体器件，其核心部分是由p型半导体及n型半导体所组成的p-n结。led作为半导体器件，以其不同与白炽灯和荧光灯的发光原理，使得其在作为照明光源的优越性上得以凸显,具有发光效率高、使用寿命长、绿色环保、体积小的特点。尽管近年来由于光电转换效率和发光亮度的提升，led逐渐渗透进通用照明、汽车照明等行业。然而就全球路灯照明市场来看，传统高能耗的照明产品还是占市场的大一部分，这对能源日益紧张的全球局势发展是不利的，若用节能的led产品替代传统固态光源，可以节省大量能源、减少二氧化碳导致的温室效应、二氧化硫导致的酸雨、汞污染等。因此加快推广“高效、节能、环保、长寿命”的led产品是非常紧急和必要的。
3.另外，现有技术的led光源作为路灯还存在如下至少一技术问题；首先，现有技术的led路灯替换高能耗路灯基本采用的都是led灯和电源一体化的结构，led的寿命可长达10万小时，但led驱动电源还没有跟上目前led的实际寿命。在实际使用过程中，失效的led灯具很大概率都是led驱动失效导致的，这也给led路灯后期的维护过程中带来很大的维护成本(包括升降车、道路管制等等)。其次，现有技术的led光源作为路灯还存在着电光转化率较低的问题，但是现有的led光源通常是通过提高电流值来提高led光源的光通量，这样带来的负面影响是增大的电能消耗。第三，现有技术的led芯片在工作过程中会产生大量的热，因此大电流会影响led的使用寿命和热稳定性。


技术实现要素：

4.本发明的一个主要优势在于提供一led路灯及其控制方法，其中所述led路灯包括一灯体和一驱动电源，其中所述驱动电源控制所述灯体以高电压和小电流的工作方式工作，有利于提高所述led路灯的发光效率。
5.本发明的另一个优势在于提供一led路灯及其控制方法，其中所述led路灯的所述驱动电源基于高压小电流方式驱动led芯片，避免芯片在大电流情况下工作，提高led的抗光衰能力和热稳定性。
6.本发明的另一个优势在于提供一led路灯及其控制方法，其中所述led路灯的光源光效高，灯珠发光强度高，功率密度高，能够有效提高能量利用率，达到节能减排的效果，与传统高能耗路灯相比节能率提高80％以上。
7.本发明的另一个优势在于提供一led路灯及其控制方法，其中所述led路灯进一步包括一具有散热功能的灯壳，所述灯体被设置于所述灯壳，有利于解决芯片结到灯珠、灯珠到基板、基板到外壳装置这3个核心环节的散热问题，可以有效延长led光源的寿命。
8.本发明的另一个优势在于提供一led路灯及其控制方法，其中所述led路灯的所述灯体和所述驱动电源结构分离，有利于降低led路灯后期维护成本，有利于led路灯的推广
和普及。
9.本发明的另一个优势在于提供一led路灯及其控制方法，其中所述led路灯在使用过程中只需替换灯泡，无需更换原有路灯灯壳，极大的减少无谓资源的浪费。
10.本发明要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，本发明的目的一是提供一种可以节省能耗的新型高光效低能耗led路灯。
11.本发明的目的二是提供一种可以节省能耗的新型高光效低能耗led路灯的控制方法。
12.为了实现上述目的一，本发明提供一种新型高光效低能耗led路灯，包括分体式设计的led灯本体、led驱动电源，所述led灯本体包括采用高导热材料制成的外壳，所述外壳的平面部分贴合设有led灯珠贴片pcb板，所述外壳的顶部设有散热翅片、散热风扇，所述外壳的一端设有便捷安装构件，所述led灯珠贴片pcb板、散热风扇通过导线连接所述led驱动电源。
13.依本发明的一个方面，能够实现前述目的和其他目的和优势的本发明的一led路灯，包括：
14.一灯体；和
15.一驱动电源，其中所述灯体包括一电路板，被设置于所述电路板的至少一led芯片以及多个灯珠，其中所述多个灯珠和所述至少一led芯片通过所述电路板实现电气连接，其中所述灯体的所述电路板与所述驱动电源相电气地连接，所述驱动电源输出给定电流和电压，经所述电路板和所述多个灯珠控制所述led芯片在低于额定工作电流以下工作，以提高光效。
16.根据本发明的一个实施例，设所述多个灯珠的总数为s＝m*n，灯珠排布采用m串n并的方式进行排布，由所述驱动电源输出给定电流i和电压v，由芯片光电特性可知：
17.v＝v1+v2+
…
+vm18.i＝i1+i2+
…in
；
19.使得n并led灯珠(i1,i2,
…
,in)的电流值，控制在led芯片额定工作电流的69.5％以下。
20.根据本发明的一个实施例，所述至少一led芯片包括一smd支架和被设置于所述smd支架的至少一芯片单元，其中所述芯片单元通过所述smd支架被固定于所述电路板。
21.根据本发明的一个实施例，所述芯片单元通过串联或/与并联的方式集成在所述smd支架。
22.根据本发明的一个实施例，所述led芯片工作电流被控制在额定电流的25.5％以下。
23.根据本发明的一个实施例，所述驱动电源输出电压值在100-150v之间。
24.根据本发明的一个实施例，所述驱动电源与所述灯体分体地设置，以供所述驱动电源被安装于一路灯杆的一支撑杆，所述灯体被固定于所述路灯杆的一延伸杆。
25.根据本发明的一个实施例，进一步包括一灯壳，其中所述灯体被固定于所述灯壳，在工作过程中产生的热量被传递至所述灯壳，藉由所述灯壳向外散热。
26.根据本发明的一个实施例，所述灯壳包括一支撑板和被设置于所述支撑板的至少一散热鳍，其中所述支撑板呈平板状结构，所述灯体被固定于所述支撑板，由所述支撑板固
定支撑所述灯体，其中所述灯体工作产生的热量被传导至所述灯壳的所述支撑板，所述散热鳍被一体地形成于所述支撑板的一侧，通过所述散热鳍增大散热面积。
27.根据本发明的一个实施例，所述散热鳍之间形成多个相互间隔的导流槽，其中所述导流槽连通外界环境，所述散热鳍之间的所述导流槽被用于引导气流的流动方向。
28.根据本发明的一个实施例，进一步包括一散热器，其中所述散热器被设置于所述灯壳，由所述散热器通过主动散热的方式对所述灯壳散热。
29.根据本发明的一个实施例，进一步包括一电连接器，其中所述电连接器被用于电气地连接所述驱动电源与所述灯体，通过所述电连接器实现所述灯体与所述驱动电源的电气连接。
30.根据本发明的一个实施例，进一步包括一夹具，其中所述夹具被设置于所述路灯杆，并通过所述夹具固定所述灯壳和所述灯体。
31.根据本发明的一个实施例，所述夹具包括一固定底板和至少一压板，其中所述底板和所述压板之间具有一夹持空间，所述led路灯的所述电连接器可被所述固定底板和所述压板固定在所述夹持空间。
32.根据本发明的另一方面，本发明进一步提供一led路灯控制方法，其特征在于，其中所述led路灯控制方法包括如下步骤：
33.(a)输出一给定电流i和电压v至一灯体，其中所述灯体包括一电路板和被设置于所述电路板的至少一led芯片和多个灯珠，其中所述至少一led芯片和所述多个灯珠通过所述电路板相电气地连接，其中所述多个灯珠以串并联的方式排布于所述电路板；和
34.(b)基于所述led芯片的发光特性，控制所述led芯片工作在额定工作电流以下，以提高所述led路灯的光源光效。
35.根据本发明的一个实施例，所述灯珠的数量为s＝m*n，灯珠排布采用m串n并的方式进行排布，由芯片光电特性可知：
36.v＝v1+v2+
…
+vm37.i＝i1+i2+
…in
，其中通过所述灯珠(i1,i2,
…
,in)的电流值，控制在led芯片额定工作电流的69.5％以下。
38.根据本发明的一个实施例，所述至少一led芯片以串联或/与并联的方式集成于所述电路板，通过一驱动电源与所述灯体的所述电路板、相电气地连接，并由所述驱动电源、输出所述给定的电流和电压，通过所述灯珠和所述电路板、降低通过所述led芯片的电流，以控制所述led路灯的光源光效。
39.根据本发明的一个实施例，所述驱动电源输出的工作电压为100v至150v。
40.通过对随后的描述和附图的理解，本发明进一步的目的和优势将得以充分体现。
41.本发明的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明和附图得以充分体现。
附图说明
42.图1为本发明的结构示意图。
43.图2为本发明中led灯本体的立体结构示意图。
44.图3为本发明中led灯本体的主视结构示意图。
45.图4为本发明中led灯本体的俯视结构示意图。
46.图5为本发明中led灯本体的左视结构示意图。
47.图6为本发明中led灯本体的右视结构示意图。
48.图7为本发明中led灯本体的仰视结构示意图。
49.图8为本发明中led灯珠贴片pcb板的结构示意图。
50.图9为本发明中灯珠的俯视结构示意图。
51.图10为本发明中灯珠的主视结构示意图。
52.图11为本发明中连接底板的构示意图。
53.图12是根据本发明的第二较佳实施例的一led路灯的结构示意图。
54.图13a和图13b是根据本发明上述第二较佳实施例的所述led路灯的一灯体的结构示意图。
55.图14是是根据本发明上述第二较佳实施例的所述led路灯的led灯珠贴片设计示意图。
56.图15a和图15b是根据本发明上述第二较佳实施例的所述led路灯的一灯壳结构示意图。
57.图16是根据本发明上述第二较佳实施例的所述led路灯的散热风扇的安装示意图。
58.图17a至图17b是根据本发明上述第二较佳实施例的所述led路灯的一固定夹具的结构示意图。
59.图18是根据本发明上述第二较佳实施例的所述led路灯的控制方法的流程示意图。
具体实施方式
60.以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
61.本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
62.可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
63.下面结合附图中的具体实施例对本发明做进一步的说明。
64.参阅图1-10，一种新型高光效低能耗led路灯，包括分体式设计的led灯本体1、led驱动电源2。led灯本体1包括采用高导热材料制成的外壳3，外壳3的平面部分贴合设有led灯珠贴片pcb板4，外壳3的顶部设有散热翅片5、散热风扇6。外壳3的一端设有便捷安装构件
7，led灯珠贴片pcb板4、散热风扇6通过导线连接led驱动电源2。
65.led灯珠贴片pcb板4包括pcb基板8，pcb基板8的平面部分设有m串n并结构布置的灯珠9，其中m,n≥1，即m个灯珠9串接成一排，n排这样的灯珠9并联，pcb基板8上的灯珠总数s＝m*n。pcb基板8的贴合于外壳3的平面部分，使灯珠9的热量更容易散发出去。灯珠9包括smd支架10，smd支架10内布置有n(n≥1)个led芯片11，其中n个led芯片采用串联或/与并联的电路排布(即a串b并，其中a*b＝n)。led芯片11通过串联或/与并联的方式集成在smd支架10内，led芯片11可选择不同额定功率的芯片。
66.散热翅片5沿外壳3的长度方向延伸，散热翅片5的一端设有用于安装散热风扇6的通槽12，散热翅片5与外壳3为一体式结构，有利于led灯珠的热量快速散热，从而降低灯芯温度。通过散热翅片5与散热风扇6结合进行主动散热，可以保证有效散热的同时降低铝合金的制造成本，对于新型led灯泡的推广具有非常重要的意义。
67.在本实施例中，外壳3采用高导热铝合金材料制成，具有较高的抗腐蚀性和氧化性；新型外壳设计有足够的散热面积和pcb电路板贴合，采用新颖的外型设计，能有效快速的将pcb板上光源热量散出。在其他实施例中，外壳3也采用高导热铜材料制成。
68.便捷安装构件7为圆筒结构，便捷安装构件7的外围套设有连接底板13，连接底板13中部设有与便捷安装构件7对应的安装孔18，安装孔18的外围设有4个用于穿过螺栓的螺栓孔，便捷安装构件7与连接底板13之间通过螺栓锁紧，用于将便捷安装构件7通过底板13安装在灯罩17内。可以确保在后期使用过程中对抗各种干扰(台风和震动等)的时候具有稳定和可靠性，通过便捷安装构件7确保在替换以后安全性和可靠性进一步提升。
69.本led路灯还包括灯杆16，灯杆16的顶部设有用于安装led灯本体1的灯罩17，led驱动电源2安装于灯杆16的底部，led灯本体1与led驱动电源2通过灯杆16内的电线相互连接。由于目前led路灯基本采用的都是led灯和电源一体化的结构，led的寿命可长达10万小时，但led驱动电源还没有跟上目前led的实际寿命。在实际使用过程中，失效的led灯具很大概率都是led驱动失效导致的，这也给led路灯后期的维护过程中带来很大的维护成本(包括升降车、道路管制等等)，进一步阻碍了led路灯推广和普及。因此本发明实施过程采用led灯本体1、led驱动电源2分离的技术，保留原有路灯的led灯本体1，仅需要替换新的led驱动电源2，最大程度的节约了资源，也解决了当下用led灯替换过后原有外壳的去向和存储问题；同时结合led驱动电源的选取原则(高压小电流方案)，把led驱动电源2置于路灯灯杆16底部，大大地降低了led路灯灯泡后期的维护成本。
70.一种新型高光效低能耗led路灯的控制方法，通过控制led驱动电源2输出电流控制n并灯珠9的工作电流低于led芯片11的额定电流，led驱动电源2输出给定电流i和电压v，由芯片光电特性可知：
71.v＝v1+v2+
…
+vm72.i＝i1+i2+
…in
；
73.本发明采用驱动电源输出高电压和小电流，根据led芯片发光特性，让n并灯珠9的工作电流(i1,i2,
…
,in)降低至led芯片11额定工作电流的65％以下，使得led灯的光效提高了30％以上。特别地，当led芯片11工作电流为额定电流的20％以下时，光源光效可提高55％以上，当前技术下，光效可达230lm/w以上，高光效意味着高电光转化效率，提高了电能的有效利用。
74.本发明可以提高led光源的发光效率，提高电光转换效率。通过pcb电路板结合led驱动电源，采用高压小电流方式驱动led芯片，避免芯片在大电流情况下工作，提高led的抗光衰能力和热稳定性。本发明光源光效高，灯珠发光强度高，功率密度高，能够有效提高能量利用率，达到节能减排的效果，与传统高能耗路灯相比节能率提高80％以上。本发明通过新颖的外壳设计和主动散热装置，解决芯片结到灯珠、灯珠到基板、基板到外壳装置这3个核心环节的散热问题，可以有效延长led光源的寿命。本发明采用led灯泡和led驱动分离技术，大大降低了led路灯后期维护成本，有利于led路灯的推广和普及。只需替换灯泡，无需更换原有路灯灯壳，极大的减少无谓资源的浪费。
75.以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。
76.参照本发明说明书附图之图12至图18所示，依照本发明第二较佳实施例的一led路灯及其控制方法在接下来的描述中被阐明。所述led路灯适于被安装于一路灯杆100a，其中所述led路灯被所述路灯杆100a支撑，并朝特定方向照射，形成一特定的照明区域。所述路灯杆100a包括一支撑杆101a和由所述支撑杆101a向外支撑延伸的一延伸杆102a，其中所述支撑杆101a被固定于地面，所述延伸杆102a自所述支撑杆101a的顶部向外延伸，以使得所述路灯能够提供合适的照明区域。
77.所述led路灯包括一灯体10a和与所述灯体10a相电气连接的一驱动电源20a，其中所述驱动电源20a与所述灯体10a相分离，其中所述灯体10a被设置于所述路灯杆100a的所述延伸杆102a，所述驱动电源20a被设置于所述路灯杆100a的所述支撑杆101a，其中所述驱动电源20a为所述灯体10a提供工作电能，并且控制所述灯体10a的工作状态。值得一提的是，所述驱动电源20a被安装在所述支撑杆101a的内部，由所述支撑杆101a保护所述驱动电源20a。优选地，在本发明的该优选实施例中，所述驱动电源20a被设置的位置在地面上方，便于工作人员检查和更换。
78.本领域技术人员可以理解的是，目前led路灯替换高能耗路灯基本采用的都是led灯和电源一体化的结构，led的寿命可长达10万小时，但led驱动电源还没有跟上目前led的实际寿命；在实际使用过程中，失效的led灯具很大概率都是led驱动失效导致的，这也给led路灯后期的维护过程中带来很大的维护成本(包括升降车、道路管制等等)。因此在本发明的该优选实施例中，采用led灯泡和电源分离的技术，保留原有的路灯外壳，用新型led灯泡替换传统的光源，最大程度的节约了资源，也解决了当下用led灯替换过后原有外壳的取向和存储问题。
79.如图13a和图13b所示，所述灯体10a包括一电路板11a，被设置于所述电路板11a的至少一led芯片12a以及多个灯珠13a，其中所述多个灯珠13a和所述至少一led芯片12a通过所述电路板11a实现电气连接。优选地，所述至少一led芯片12a和所述多个灯珠13a被分布在所述电路板11a的两侧。所述电路板11a具有一正面和与所述正面向背的反面，其中所述至少一led芯片12a被设置于所述电路板11a的反面，所述多个灯珠13a被设置于所述电路板11a的正面。
80.优选地，在本发明的该优选实施例中，所述电路板11a被实施为pcb电路板。所述至少一led芯片12a包括一smd支架121a和被设置于所述smd支架121a的至少一芯片单元122a，
其中所述芯片单元122a通过所述smd支架121a被固定于所述电路板11a的所述反面。值得一提的是，smd支架内布局有n(n≥1)个led芯片以及电路结构，该led芯片通过串联或/与并联的方式集成在smd支架内，led芯片可选择不同额定功率的芯片。优选地，在本发明的该优选实施例中，采用低热阻、稳定好的封装材料进行光源的封装。
81.如图13b所示，对封装好的光源，进行pcb电路板排布设计，该实施方法中灯珠排布采用m串n并(即mcnb)的方式进行排布。详细地说，在本发明的该优选实施例中，所述多个灯珠13a采用串并联的方式被贴附于所述电路板11a的所述正面。设所述灯珠13a的总数为s＝m*n，其中m个所述灯珠13a相串联，n个m串的所述灯珠13a相并联，形成一灯珠阵列。
82.在本发明的该优选实施例中，根据led芯片发光特性，采用新颖的led灯珠封装，结合独特的pcb板电路设计和led驱动电源的输出参数的选取，使得该技术方案下的新型灯泡具有较高的发光效率，相比普通led灯，大大提高了电光转换效率，提高了能量的有效利用。
83.在本发明的该优选实施例中，所述驱动电源20a与所述灯体10a的所述电路板11a相电气连接，并由所述驱动电源20a输出给定电流i和电压v，由芯片光电特性可知：
84.v＝v1+v2+
…
+vm85.i＝i1+i2+
…in
86.优选地，在本发明的该优选实施例中，所述驱动电源20a输出高电压，并经灯珠13a形成小电流，根据led芯片发光特性，基于pcb板电路的设计，使得n并led灯珠(i1,i2,
…
,in)的电流值，控制在led芯片额定工作电流的69.5％以下，进而使得pcb板上led光源光效提高了30％以上。更优选地，当所述led芯片12a工作电流为额定电流的46.5％以下时，光源光效可达230lm/w以上，高光效意味着高电光转化效率，提高了电能的有效利用。也就是说，所述驱动电源输出高电压，并经所述电路板11a使得所述led芯片12a的工作电流被控制在额定电流的46.5％以下，从而使得所述灯珠13a的光源效率达到230lm/w以上，进而提高了电能的有效利用。优选地，在本发明的该优选实施例中，所述led芯片11a工作电流为额定电流的25.5％以下。
87.值得一提的是，所述驱动电源20a输出定额的电压和电流至所述灯体10a，经所述灯体10a的所述电路板11a和所述led芯片12a以及所述灯珠13a的排布，控制流过所述led芯片12a的电流，串联电路两端电压等于串联灯珠的压降之和；并联电路的电流之和为总电流。简言之，所述驱动电源20a输出高额电压和恒定电流，通过所述灯体10a的灯珠的排布方式使得流经所述led芯片12a的电流被控制在额定电流的69.5％以下，进而提升光效。优选地，在本发明的该优选实施例中，所述驱动电源20a输出高额电压和恒定电流，通过所述灯体10a的灯珠的排布方式使得流经所述led芯片12a的电流被控制在额定电流的46.5％以下，进而提升光效。
88.本领域技术人员可以理解的是，所述驱动电源20a以高电压输出的方式与所述灯体10a相电气连接，可有效地减少线损，即驱动电源20a和所述灯体10a分体式结构在所述驱动电源20a和所述灯体10a之间的电能损耗。优选地，所述驱动电源20a输出电压值在100-150v之间。
89.如图15a和图15b所示，在本发明的该优选实施例中，所述led路灯进一步包括一灯壳30a，其中所述灯体10a被固定于所述灯壳30a，并由所述灯壳30a固定支撑所述灯体10a。所述灯体10a被贴附于所述灯壳30a，所述灯体10a在工作过程中产生的热量被传递至所述
灯壳30a，藉由所述灯壳30a向外散热，避免热量堆积影响所述灯体10a的寿命。
90.优选地，在本发明的该优选实施例中，所述灯壳30a为铝合金材料，降低led灯珠在使用过程中p-n结的温度，避免荧光粉产生色温漂移，容易发黄等现象，有效解决了因荧光粉色温漂移等不良现象，而造成的发光效率较低的问题，提高了led光源的工作寿命。
91.所述灯壳30a包括一支撑板31a、被设置于所述支撑板31a的至少一散热鳍32a，以及一连接端33a，其中所述支撑板31a呈平板状结构，所述灯体10a被固定于所述支撑板31a，由所述支撑板31a固定支撑所述灯体10a。所述灯体10a的所述电路板11a被固定于所述支撑板31a，其中所述灯体10a工作产生的热量被传导至所述灯壳30a的所述支撑板31a。所述散热鳍32a被一体地形成于所述支撑板31a的另一侧，通过所述散热鳍32a增大散热面积，从而提高所述灯壳30a的散热效果。优选地，所述散热鳍32a呈鳍状纵向地排列于所述支撑板31a的背侧，其中所述散热鳍32a位于所述灯体10a的相对侧。
92.所述散热鳍32a之间形成多个相互间隔的导流槽320a，其中所述导流槽320a连通外界环境，并允许气流穿过。换言之，所述散热鳍32a之间的所述导流槽320a被用于引导气流的流动方向，使得热气流从内部向外部移动，便于热量的传导，有利于降温。
93.相应地，所述散热鳍32a自所述连接端33a沿纵向方向倾斜，形成内侧高外侧低的流线型结构，使得所述散热鳍32a之间的所述导流槽320a为内侧深、外侧浅的结构，以便内侧热空气经所述导流槽320a向外侧流动。可以理解的是，在雨天环境下，水可经所述散热鳍32a的引导，经所述导流槽320a自内侧向外侧移动，从而防止水进入到所述灯体10a内部。
94.所述连接端33a位于所述支撑板31a的一侧，并且通过所述连接端33a连接并支撑所述支撑板31a向一侧延伸。优选地，在本发明的该优选实施例中，所述连接端33a被实施为一半环装的连接结构。
95.值得一提的是，在本发明的该优选实施例中，所述灯体10a的所述电路板11a被可热传导地固定于所述灯壳30a的所述支撑板31a，其中所述灯体10a产生的热量通过所述电路板11a传导至所述支撑板31a，再由所述支撑板31a和所述散热鳍32a将热量散出，从而降低所述灯体10a的温度。换言之，在本发明的该优选实施例中，所述灯壳30a采用高导热铝合金材料制造而成，较高的抗腐蚀性和氧化性；所述灯壳30a设计有足够的散热面积和pcb电路板贴合，采用新颖的外型设计，能有效快速的将pcb板上光源热量散出。
96.所述led路灯进一步包括一散热器40a，其中所述散热器40a被设置于所述灯壳30a，由所述散热器40a通过主动散热的方式对所述灯壳30a散热。所述散热器40a与所述驱动电源20a相电气地连接，由所述驱动电源20a为所述散热器40a提供工作电能。所述灯壳30a进一步设有一安装槽300a，所述散热器40a被固定地设置于所述灯壳30a的所述安装槽300a。值得一提的是，所述灯壳30a的所述安装槽300a被形成于所述灯壳30a的所述散热鳍32a的内侧，所述散热器40a被所述支撑板31a固定于所述灯壳30a的所述安装槽300a。
97.优选地，在本发明的该优选实施例中，所述散热器40a被实施为一散热风扇，其中所述散热器40a在通电的情况下朝所述散热鳍32a方向吹风，加快空气流动，以提升散热效果。本领域技术人员可以理解的是，所述散热器40a的具体实施方式在此仅仅作为示例性质的，而非限制。在本发明的其他可选实施方式中，所述散热器40a还可被实施为其它散热器件，比如水冷装置。值得一提的是，在本发明的该优选实施例中，所述灯壳30a加上主动散热的所述散热器40a，可以保证有效散热同时降低铝合金的制造成本。
98.如图16所示，所述led路灯进一步包括一电连接器50a，其中所述电连接器50a被用于电气地连接所述驱动电源20a与所述灯体10a，即通过所述电连接器50a实现所述灯体10a与所述驱动电源20a的电气连接。所述电连接器50a与所述灯壳30a相固定连接，通过所述电连接器50a连接并固定所述灯壳30a。值得一提的是，在本发明的该优选实施例中，在不改变现有技术的路灯杆100a的情况下，可替换安装在原有路灯杆的灯泡。所述电连接器50a包括一固定端51a和自所述固定端51a一体向外延伸的一电连接端52a，其中所述电连接器50a的所述固定端51a与所述灯壳30a的所述连接端33a相固定地连接，其中所述电连接器50a的所述电连接端52a呈螺旋状结构，并通过所述电连接端52a与所述驱动电源20a的正负极相电气连接。
99.所述led路灯进一步包括一夹具60a，其中所述夹具60a被设置于所述路灯杆100a，并通过所述夹具60a固定所述灯壳30a和所述灯体10a，防止由于振动或风吹等因素影响到所述led路灯的稳定性。所述夹具60a被固定于所述路灯杆的所述延伸杆102a，并且所述电连接器50a被所述夹具60a以夹持的方式固定，增加所述led路灯的安装稳定性。简言之，在本发明的该优选实施例中，所述led路灯的所述灯体10a替换传统高能耗路灯灯泡的过程中，由于所述灯壳30a和所述灯体10a具有一定的重量，为了确保在后期使用过程中对抗各种干扰(台风和震动等)的时候具有稳定和可靠性，由所述夹具60a确保在替换以后安全性和可靠性进一步提升。
100.所述夹具60a包括一固定底板61a和至少一压板62a，其中所述底板61a和所述压板62a之间具有一夹持空间601a，所述led路灯的所述电连接器50a可被所述固定底板61a和所述压板62a固定在所述夹持空间601a。可以理解的是，所述夹具60a的所述夹持空间601a的形状和大小适配于所述电连接器50a的形状和大小。
101.所述夹具60a进一步包括一衬垫63a，其中所述衬垫63a被设置于所述夹具60a的所述压板62a内侧，通过所述衬垫63a缓冲所述压板62a对所述电连接器50a的夹持作用力和振动作用，并由所述衬垫63a防止所述电连接器50a的相对滑动，从而保持安装的稳定性。优选地，在本发明的该优选实施例中，所述衬垫63a被实施为橡胶垫或者塑料弹簧垫。更优选地，所述衬垫63a被包裹在所述压板62a的内侧。
102.值得一提的是，在本发明的该优选实施例中，在保留了现有技术的路灯杆的基础上通过替换现有技术的灯泡，保留原有的路灯外壳，用所述led路灯替换传统的光源，最大程度的节约了资源，也解决了当下用所述led路灯替换过后原有外壳的取向和存储问题；同时结合所述驱动电源20a的选取原则(高压小电流方案)，把所述驱动电源20a置于路灯灯杆底部，大大地降低了所述led路灯后期的维护成本。
103.值得一提的是，在本发明的该优选实施例中，同时采用优异的铝合金材料制造的外壳，结合主动散热的方式，降低led灯珠在使用过程中p-n结的温度，避免荧光粉产生色温漂移，容易发黄等现象，有效解决了因荧光粉色温漂移等不良现象，而造成的发光效率较低的问题，提高了led光源的工作寿命。通过所述夹具60a的固定夹持，使得所述led路灯在替换以后具有更高的安全性和可靠性，同时该系统采用灯体10a和驱动电源20a电源分离的实施方案，大大降低了led路灯后期的维护成本。该发明的实施无需更换原有灯罩，可以达到降低能量消耗，提高经济效益的目的，进一步推广led光源在通用照明领域的应用，因此具有巨大的实用价值。
104.以下提供一个所述led路灯的具体示例，其中所述驱动电源20a输出的电压为dc100v，输出电流为450ma；所述led芯片12a的额定功率0.5w，额定电流为150ma；其中灯珠封装规格为2串1并，即所述led芯片为2串1并；其中所述电路板11a设计规格：19串22并，即所述灯珠13a数量为418个。可以理解的是，通过所述灯珠13a和所述电路板的电路设计，控制所述led芯片12a的电流，其中通过所述led芯片13a的电流为20ma，通过控制led芯片13a的电流实现对光效的控制。
105.值得一提的是，上述led路灯的具体示例在此仅仅作为示例性质的，而非限制。因此，在本方的其他实施方式中，所述led路灯还可被实施为其他可选方式，在此不做限制。
106.在本发明的该优选实施例中，本发明的所述led路灯的设计流程为基于输出的整体光效选定led芯片，根据选定的芯片选择灯珠的封装规格，再确定电源参数和电路板的设计。简言之，在本发明中，通过所述led芯片12a和所述灯珠的封装方式限定出电流的小电流，从而实现路灯的高光效。
107.值得一提的是，在上述具体示例中，如果灯珠封装规格为：1串2并(支架上放置的所述led芯片12a的数量不变，但是改变串并方式)，如果还要控制流过所述led芯片12a的电流为20ma左右，则对应的所述电路板11a电路设计规格应为38串11并，以保持案例一相同的整灯光效输出。也就是说，可以通过改变所述led芯片12a的串并联方式和所述电路板11a的电路设计实现不同的光效。
108.值得一提的是，在本发明的该优选实施例中，对于不同的所述led芯片12a以及不同的所述灯珠13a封装形式(即初始光效是既定的)，通过所述驱动电源20a驱动和电路板11a控制整灯光效的输出(取决于芯片的光效峰值)。通过所述灯珠13a和所述电路板11a的电路设计的规格设定，控制了所述led芯片12a的电流。
109.值得一提的是所述led芯片12a封装出来的灯珠随着电流的增大，光效是较小的。要做到整灯200lm/w；那么灯珠光效(即初始光效)，需要考虑如下几个因素的损耗：电源效率(9-10％的损耗)，灯珠之间光干涉损耗5％左右，外壳的损耗(视具体的外壳而定，需测量)，那就可以大概算出原始灯珠光效要在240lm/w以上，才能到达整灯光效在200lm/w。通过得知流过芯片的电流的大概值是多少，从而就可以设计pcb板和灯珠的电路。比如，通过设定整灯要做到200lm/w的光效，设计pcb板和选定相应的led驱动电源。
110.如图18所示，参照本发明的另一方面，本发明进一步提供一led路灯控制方法，其中所述led路灯控制方法包括如下步骤：
111.(a)输出一给定电流i和电压v至一灯体10a，其中所述灯体10a包括一电路板11a和被设置于所述电路板11a的至少一led芯片12a和多个灯珠13a，其中所述至少一led芯片12a和所述多个灯珠13a通过所述电路板11a相电气地连接，其中所述多个灯珠13a以串并联的方式排布于所述电路板11a；和
112.(b)基于所述led芯片的发光特性，控制所述led芯片12a工作在额定工作电流以下，以提高所述led路灯的光源光效。
113.在本发明上述led路灯控制方法中，所述灯珠13a的数量为s＝m*n，灯珠排布采用m串n并(即mcnb)的方式进行排布，由芯片光电特性可知：
114.v＝v1+v2+
…
+vm115.i＝i1+i2+
…in
，其中通过所述灯珠(i1,i2,
…
,in)的电流值，控制在led芯片额定工
作电流的69.5％以下。
116.在本发明上述led路灯控制方法中，所述至少一led芯片12a以串联或/与并联的方式集成于所述电路板11a。通过一驱动电源20a与所述灯体10a的所述电路板11a相电气地连接，并由所述驱动电源20a输出所述给定的电流和电压，通过所述灯珠和所述电路板11a降低通过所述led芯片的电流，以控制所述led路灯的光源光效。
117.优选地，在本发明的该优选实施例中，所述驱动电源20a输出的工作电压为100v至150v。
118.本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。