CN102135259A

CN102135259A - 有高能量效率的公共照明装置

Info

Publication number: CN102135259A
Application number: CN2011100292044A
Authority: CN
Inventors: G·P·贝格利
Original assignee: Beghelli SpA
Current assignee: Beghelli SpA
Priority date: 2010-01-27
Filing date: 2011-01-27
Publication date: 2011-07-27
Also published as: US20110210676A1; ITVI20100013A1; IT1398450B1; EP2354636A1

Abstract

有高能量效率的公共照明装置，包含用于收容光源的适合与支承单元连接的外壳(10，12)，其中该外壳(10，12)包括LED(24)光辐射的发射装置(13)；尤其是，该光辐射的发射装置(13)包括由导电材料制成的基座板(17)，该基座板上安装有：控制和管理一系列功率发射LED(24)的印刷电路板(20)；展开在平面上的一系列纵向反射镜或反射器(21)，这些平面彼此平行并基本上垂直于光辐射被引向的平面；和展开在平面上的一系列横向反射镜或反射器(22)，这些平面彼此平行并基本上垂直于纵向反射镜或反射器(21)展开的平面。此外，有散热片的散热器(19)被与基座板(17)连接，该散热器(19)被收容在收容外壳(10，12)内并且在前述收容外壳(10，12)中制成的相应狭缝或开缝(11)与该散热器(19)对应。

Description

有高能量效率的公共照明装置

技术领域

本发明一般涉及有高能量效率的公共照明装置。

更具体地，本发明涉及街灯或中国灯笼或灯塔，本发明能够被用于有高能量效率的街道LED照明。

背景技术

就迄今被普遍使用的而言，用于街道照明的街灯和/或灯塔(所谓“街道铠装(street armour)”)包含照明单元，通常被置于支柱的顶部并被***灯座中，该灯座能够有各种美学配置。

前述的照明单元包含一个或多个亮的灯，每个与相应灯座电连接，适合把光向下投射到车行道上。

虽然这样的***被传统地和广泛地使用，但它们有一些缺点，第一个缺点与非常低的照明和/或能量效率有关。

尤其是，使街灯或灯塔适合保证低的环境影响，减少电力消耗，同时即使在低可见度条件下有良好的照明，将是非常合宜的。

发明内容

在上面的要求内，本发明的目的因此是建立一种有高能量效率的公共照明装置，它与现有技术比较，允许获得非常高的照明效率，从而与常用的白炽灯相比，降低它的电源的电力消耗。

本发明的另一个目的，是提供一种有高能量效率的公共照明装置，它在全部时间上都极其可靠，对每种需求都有效和起作用，以及容易和快速地被安装且生产也不昂贵。

本发明进一步的目的，是提供一种有高能量效率的公共照明装置，它即使在低可见度条件下，也能使路表面和边缘可见。

按照本发明，这些和其他目的，是通过实现一种有高能量效率的公共照明装置而达到的。

细节的更多实施例在随后的说明中被描述。

有利地，本发明针对“街道铠装”或“街道照明”的智能工作，它尤其能够被用于街道照明并且使用有完整光学装置和散热器的功率发射LED发射体模块作为光源，由于必需供应LED的电力消耗比常用的白炽灯更低，有利于确保低的环境影响。

作为本发明的目的的公共LED照明装置还包含：无线电控制的电子馈电器，用于测量交通情况和/或环境参数的任何附属传感器和收容和保护的外壳或封套。

下表概括按照本发明的公共照明装置的基本特性和光度学性能：

附图说明

按照本发明的有高能量效率的公共照明装置更多的特性和优点，从下面关于其优选的和说明性实施例和附图但不作为限制的描述，将变得更为明显，附图中：

图1示出从按照本发明的有高能量效率的公共照明装置顶部看的透视图；

图2示出从按照本发明的有高能量效率的公共照明装置底部看的透视图；

图3示出从按照本发明的有高能量效率的公共照明装置顶部看的平面图；

图4示出从按照本发明的有高能量效率的公共照明装置底部看的平面图；

图5A和5B是按照本发明的、有透明罩的有高能量效率的公共照明装置的从顶部看的两个透视图；

图6是按照本发明的、有透明外壳基座的有高能量效率的公共照明装置，从底部看的透视图；

图7和8是从内置在按照本发明的有高能量效率的公共照明装置内的LED发射体的顶部看的两个透视图；

图9是从按照本发明的图7和8的LED发射体的底部看的透视图；

图10和11示出按照本发明的图7和8的LED发射体的部分横剖面视图；

图12是按照本发明的图7和8的LED发射体的整个横断面；

图13和14示出按照本发明的图7和8的LED发射体的部分纵向断面视图；

图15是出现在按照本发明的图7和8的发射体中的第一类LED发射的光强曲线图；

图16是出现在按照本发明的图7和8的发射体中的第二类LED发射的光强曲线图；

图17是按照本发明的图7和8的光功率发射体中的功率发射LED的定位示意图；

图18示意示出按照本发明的图7和8的由LED发射的并且在发射体的纵向反射镜上被反射的一系列光线；

图19示意示出按照本发明图7和8的由LED发射的并且在发射体的横向反射镜上被反射的一系列光线；

图20示意示出按照本发明的借助在图7和8的发射体的反射镜上多次反射所反射和再利用的一系列光线；

图21示出在有双向车道的道路上，按照本发明的一系列有高能量效率的公共照明装置的排列的实施例；

图22示出按照本发明的有高能量效率的公共照明装置的部分横剖面视图；

图23是按照本发明的用于操作有高能量效率的公共照明装置的电子馈电器的方框图；

图24示出按照本发明的图23的馈电器中使用的谐振转换器功率级结构的电路细节；

图25示出按照本发明的图23和24的谐振转换器的一系列输出I/V特性的笛卡尔曲线图，这些曲线是在不同工作频率上计算的；

图26是笛卡尔曲线图，示出按照本发明的LED的结温度和由有高能量效率的公共照明装置所发射的光通量之间的关系；

图27是笛卡尔曲线图，示出按照本发明的LED的结温度和每一LED串两端电压之间的关系；

图28示出对72个LED的照明装置，按照本发明的有高能量效率的公共照明装置的发射体的LED串之间的电连接图；

图29示出图28的72个LED的有高能量效率的公共照明装置的发射体的12个LED的每个串的电连接图。

具体实施方式

参考该描述及附图，尤其是参考附图1-14，作为本发明目标的有高能量效率的公共照明装置，包含上盖或外壳10，其上有供该装置自然通风的狭缝11和供与该装置的柱或其他支承单元的电和/或机械连接的连接器16，以及该外壳10的下基座12，该外壳10中设置有照明LED的光功率发射体13，收藏无线电天线的孔或开孔14，以及适合任何控制道路交通的多普勒效应雷达天线***的区域15。

该光功率发射体13包含：基座板17，最好由铝制成以便散热；侧壁17A，也最好由铝制成；侧孔或开孔18，用作电缆的通道；一系列有散热片的侧散热器19；以及被布置在基座板17上方的有铜的绝缘轨迹(IMS或“绝缘金属基底(Insulated Metal Substrate)”)的铝印刷电路板20。该功率发射LED 24、一系列由镀银铝或夹杂氧化铝的反射镜制成的纵向反射镜或反射器21、以及一系列横向反射镜或反射器22安装在该铝印刷电路板20上。

光功率发射体13底部侧被用抗反射玻璃23封闭并密封，以防大气作用。

如上所述，按照本发明的公共照明装置的工作，是基于适合发射光辐射的高功率发射LED 24与被形成适当形状并置于光功率发射体13内的纵向反射镜21及横向反射镜22的组合。

功率发射LED 24被有利地按两种类型使用，两者都有内置主透镜，一种被称为A型而另一种被称为B型，它们给出光辐射的相应曲线图，如附图15和16中所示。

被称为A型的LED 24有内置的非对称型主透镜并在第一平面(在图15曲线图中被称为“水平的”)的60°角上给出光发射的峰值，且光发射集中在垂直于第一平面的第二平面(在图15曲线图中被称为“垂直的”)的小于约50°角的场中。

这些在该照明装置中以更大百分比(它们约占被使用的全部功率发射LED的80％)被使用的A型LED，基本上具有沿纵向方向引导光(在被称为“水平的”平面中以高发射角发射的光)离开该照明装置照亮车行道的功能。

被称为B型的LED 24对前缘峰值发射有对称响应且能量被包含在近似±80-90°的发射锥中。

这些按小的百分比(约占总数的20％)被使用的B型LED，给出照明靠近照明装置的车行道区域的功能，以改进由于A型LED的发射不十分高的均匀度。

实际上，只用A型LED，要妥善安排完美兼顾光的平滑分布的需要，以便满足街道照明所有要求，将是更为困难的。

而且，如附图9-14中所示，按照本发明的公共照明装置使用两种反射器，即，一系列平行于车行道的纵向反射镜21和一系列垂直于车行道取向的横向反射镜22。

附图17示出由铝IMS(“绝缘金属基底”)制成的印刷电路板20的布局，光功率发射体13上安装A型和B型功率发射LED 24(在图17中分别以24A和24B表示，图上还通过虚线25表示纵向反射器21的位置)，而图18重点指出从光功率发射体13射出的光线26被局限于纵向反射镜或反射器21之间，这些反射器的目的是对照明装置发射的光整形(“遮光”功能)，以便引导光落在车行道所需宽度的跨越区域(cross area)上，尤其是落在企图照亮的道路表面的区域中，避免使光分散到其他地方(乡村周围或路边)。

此外，以光功率发射体13结构为中心放置的纵向反射镜21的倾斜角也被优化，以便在车行道上获得良好的跨越(cross)均匀度。

类似地，附图19示出从光功率发射体13射出并借助侧面和/或横向反射镜或反射器22而被局限的光线，这些反射器的目的是引导车行道上远处的光，增大纵向发射角

尤其是，按此方式，通过增大这些装置自身的安装中心之间可能的距离，引导部分被发射的光(以增大的角

被反射的光线27)远离照明装置是可能的，且效果是把A型功率发射LED 24的发射角

增大至60°以上。

如图19中的细节所示，在照明装置的某些模型中，横向反射器22的使用也能够移动在较小发射角(以缩小的角被反射的光线28)上的部分光，校正功率发射LED 24的发射，以便使在更接近照明装置的区域中的车行道照明更均匀。

纵向反射镜21和横向反射镜22的优点由此是明显的，因为它们允许按意愿引导从光功率发射体13射出的光线，并且尤其是，纵向反射镜21允许利用可能被横向分散到车行道的光，以便使它重新进入前述的车行道，而在需要增大照明装置的中心之间的相互定位距离情形和在必需更好地分配光以改进纵向均匀度情形这两种情形下，横向反射镜22允许通过增大发射角，把照明装置沿纵向方向的发射校正到车行道上。

于是，一般说来，纵向21和横向22反射镜或反射器允许配置单个照明装置发射的曲线图，以便满足街道照明所需照明要求，而无需改变所使用的功率发射LED 24的主透镜。

照这样做，有可能总是使用功率发射LED 24的相同标准模型，以最佳照明特性设计公共照明装置。

使用纵向21和横向22反射镜或反射器的另一个优点，是对横越那些反射镜或反射器21和/或22的玻璃23时的“菲涅耳效应”损耗加以部分再利用，因为这种玻璃23虽然经过所谓“抗眩光”处理，但不可避免地具有反射损耗特征，特别是对光线非常掠射的入射。

如定量地在附图20中所示，由于所选择的角度和高反射率反射镜21、22的使用，作为玻璃23上的反射得到的光线(附图20中示出玻璃23上的第一次反射29和第二次反射30)，返回发射体13封套内，再次被传播进入有用的半侧空间。

由于非常高反射率的反射镜(在使用镀银的铝情形，＞95％)的使用，多次反射没有导致光线能量的过度衰减，而这一点明显地允许增加***的效率。

概而言之，由于功率发射LED24被高反射率反射镜21、22包围的事实，光被“反复地”再发射和再引导到对街道照明有用的区域。

这种情况对几乎所有入射角都可能发生(尤其是，作为例子，如附图20中所示，光束32直接被反射镜21反射，而一组光线31被玻璃23反射，这些光线由于反射镜21的多次反射而被再利用)。

按照本发明的公共照明装置的其他优点特性由平坦的布局给出，这种平坦的布局凭借所开发的设计，使安装优化并降低生产成本，所开发的设计是可伸缩型并因此在LED技术不断进展的同时，允许项目的更新而无需巨大的投资，且凭借反射器或反射镜21、22的角度布置，允许获得致密和大体积的结构，以节省空间。

在下面的讨论中，作为优选但不是限制的例子，描述按照本发明的72个功率发射LED照明装置的应用，该应用适合有两个车道34的车行道33的照明，该两个车道34围绕两条相邻车行道33之间的中心铺设(如在附图21中详细示出)。

对33.5m长和8m宽的两条平行车行道，每一车行道有两条车道和道路表面C2，q0＝0.070，及保持因子＝0.80，照明装置安装的高度离地9m，相应照明装置的支柱之间距离为33.5m，以及所选择的照明类型是ME3a，对上述车行道计算的照明参数如下：

能够从获得的结果中注意到，所有光度学要求都被满足，而在均匀度(U0，U1)、亮度(Lm)和眩光度(TI)方面的优秀性能是实出的。

所描述的技术解决方案还优化由功率发射LED 24产生的热的排出，如附图22的细节所示。

实际上，其上安装功率发射LED 24的铝基座板17通过传导(按照附图22中以CD所示箭头方向)，向侧面有散热片的散热器19传送热，该散热器19通过自然对流(按照附图22中以CV所示箭头方向)把产生的热转移到竖直地横过它们的外部环境的空气流CVF。

这些性能因此是优良的，因为功率发射LED 24的结温度在室温25°温度下保持在55-60°以下。

这样低的工作温度允许高度可靠地延长产品的使用寿命，并同时允许获得优良的照明性能(如更进一步详细描述的，LED 24发射的光通量随结温度的增高而下降)。

该解决方案还能使热良好地传送出去，同时避免使散热器19暴露于照明装置之外，与传统的解决方案相比，在美学上有较大改进。

外壳10的侧狭缝11无论如何要足够细以保证良好的保护以免弄脏和外来物体穿过。

按照本发明的照明装置的工作被指定给安装在适当用树脂浸透的容器35内的电子馈电器，该电子馈电器的结构在附图23的方框图中详细解释。

电子馈电器被藏在照明装置的后部并包含内置在塑料盒内的电子电路20，该塑料盒以高度电绝缘的硅酮树脂完全密封以整体地保护免受大气作用。

电子馈电器是高效率类型，在输入I(交流电(AC)230伏的电网电压被施加到该输入)和输出U(在该输出上提供功率发射LED 24串的标称电源电压)之间有电流隔离，且该电子馈电器实际由两个功率转换器的级联构成，该两个功率转换器在附图23中分别以A1和A3-A4表示。

转换器A1是用于功能PFC(“功率因子校正”的“AC/DC升压”型转换器，并由一个典型级组成，该典型级具有一个MOSFET、一个二极管、一个电感、一个储存电容器CS和一个廉价且广泛普及的集成控制器，例如“过渡型”和广泛类型(诸如集成的ST L6562)的集成控制器。

转换器A3-A4是DC/DC谐振型转换器，能在高频率(数十千赫兹)上通过LC谐振网络驱动隔离变压器T。

隔离变压器T的下游，设置A3-A4谐振转换器的输出级A4，该输出级A4由整流器和滤波块组成，能在输出U上向功率发射LED 24的串供电，该功率发射LED 24串在所述受本发明欢迎但不受其限制的例子中，由72个串联的LED组成，标称电压为72×3.2伏＝230伏和标称直流电流(DC)为350mA。

转换器级A1以产生η₁高于96％为特征，而转换器级A3和整流器及滤波级A4的组件以整个产生η₂高于97％为特征。

以此方式，得到的整个转换输出等于值η_c＝η₁×η₂，该值高于93％，这对孤立的低功率转换器是非常高的值。

这种结构借助输出上的谐振转换器A3-A4，允许获得高效的馈电器，该馈电器同时在输入I和输出U之间有电流隔离的优点，并由于输入转换器A1的PFC级而同时满足对被电力***吸收的谐波电流的要求。

微控制器A6通过瞬间接瞬间地控制其所有工作参数，管理电子馈电器的工作，尤其是，该微控制器A6：

-测量电流、电压和被230伏AC的电力***吸收的有效功率；

-通过跨越绝缘隔障与输出微控制器A5的通信，测量功率发射LED 24的电压、电流和温度；

-控制谐振转换器A3；

-按照预定算法以反馈调节提供给LED的功率；

-允许无线电诊断的传输和接收、控制和监控通过“扩展频谱”A7型无线电收发信机的信号。

微控制器A5管理转换器输出参数(功率发射LED上的电流和电压以及LED自身的温度)的测量，并把它们通过光隔离器OP和串行通信接口发送到主微控制器A6。

通信接口是标准的，并不要求高速特性，因为转换器A3被设计成在开环中工作，即使当反馈控制无效时，也不致损坏它自身和负载(功率发射LED 24)。

有必要记住，功率发射LED 24构成以慢动力学为特征的负载(秒的量级，因为这是热动力学，起因于LED自身的加热和冷却导致温度的变化从而导致电学参数的变化)，于是测量的微控制器A5的带宽能够足够慢(可允许测量有数十/数百ms量级的延迟)。

电子馈电器的这种结构还允许大大简化测量输出参数的隔离电路并建立有非常廉价部件的数字反馈控制(由两个微控制器A5、A6组件构成)，不需要DSP。

无线电收发信机“扩展频谱”A7，例如工作在2.400-2.483GHz频带中的FH-DSSS(“跳频”-“直接序列扩频”)型，能以几百Kbit/s与照明装置外部的设备或装置交换信号和/或数据，而该馈电器A2是维护用的、低功率的和高效率的例如“逆程”型馈电器，它向照明装置所有有源部分提供辅助电源。

最后，所述电子馈电器可以包含多普勒效应雷达(选项)A8，它受微控制器A6管理并适合验证车行道上卡车或行人的存在并测量他们的运动。

附图24详细示出谐振转换器A3的功率级和输出整流器级A4的结构，图上能够看到，转换器A3的控制由微控制器A6通过调节H形半桥的开关频率进行，该H形半桥由晶体管M3、M4形成，该两个晶体管总是在彼此相位相反时开关，从与M3的漏极DR连接的400-500伏总线BS获取功率。

来自隔离侧LT输出功率的调节，是靠改变频率出现的，接着是由L1、C143和C144组成的谐振电路中电压和电流之间相位差产生变化，最后才是有效输出功率的变化；此外，该电路被设计成使晶体管M3和M4的开关总是出现在零电压上(“零电压开关”)，从而允许转换器A3有非常高的效率。

举例说，附图25示出在谐振转换器A3输出上作为这些功率发射LED的工作电压(以伏为单位)函数的功率发射LED的驱动电流(以mA为单位)的趋势曲线，这些曲线是在不同工作频率F(110,000到300,000Hz，曲线分别以参考符号A、B、C、D、E、G、H、L表示)上计算的，这些曲线与功率发射LED的负载曲线(分别以M、N、P表示，电压和电流的指数增加的伸延)交叉。

如从该曲线图所能看到那样，对给定的功率发射LED的配置，能够改变LED的工作点，例如从550mA改变到150mA和以上。

这样，微控制器A6能通过控制转换器A3的频率，调节LED的电流从而调节输出功率；微控制器A6还能通过控制转换器A3接通的占空因数，调节电输出变量的平均强度(LED的功率)，实际上，转换器A3以几百μs的接通和断开过渡为特征，而作为结果，能够以高于100-200Hz的特征频率建立转换器A3的接通和断开(ON-OFF)循环，以避免低频率开关典型的光“闪烁”的效应。

这样，通过周期“猝发”地操作转换器A3，能够调节LED 24的亮度直到非常低的平均水平，约为标称值的1％。

附图26中示出的曲线图示出功率发射LED 24光通量φv的变化随结温度Tj变化的特征趋势；在此能够指出，通量φv随温度Tj的增高而下降，反之亦然。

一旦把标称工作点设置在25℃的标称室温上，LED 24的结工作在由照明装置确定的工作温度上，诸如55℃。

如果室温增高15℃，例如在夏天的情形，结温度Tj也增高15℃，达到例如55℃+15℃＝70℃，由此光通量φv下降约5-10％。

反之亦然，例如在冬天的情况，当室温下降，于是作为结果，结温度Tj也下降，光通量φv能够增加达+5/+10％。

作为本发明目的的照明装置的电子馈电器，因为也能测量LED的温度，所以能够相应地补偿该装置的驱动功率，以保持恒定的光通量φv，即通过在夏天期间增大功率和在冬天期间降低它。

在为节省能量而特殊设计的实施例中，该夏天的增大能够被欠补偿(差一点不到照明装置的保持因子的容限)，以便对冬天功率的降低给予优先；据所作的估计，这种策略导致照明装置较低的电力消耗每年大于5％。

LED的温度能够按两种方式被测量：

-直接的方式，通过与微控制器A5连接并安装在LED 24的铝印刷电路板20上的传感器NTC，它直接测量基座板17的温度，从而测量LED 24的结温度Tj(因为热接合板电阻以及驱动功率已知)；

-间接的方式，通过测量LED的串的直流电压(该第二个方法允许省去温度传感器的使用)。

前述LED温度的间接测量，基本上依赖于LED的结温度Tj和取自LED串两端的电压ΔV_F(如示于附图27的图表中所报告的)，图上ΔV_F(Tj)＝V_F(Tj)-V_F(25℃)＝f(Tj)和I_F＝350mA。

如上所述，电子馈电器以足够的精度测量LED的串的电压，同时，在照明装置或街灯的生产线终端(end line)测试阶段，在照明装置已经预先断开一段时间，使功率发射LED 24的基座板17和LED 24自身充分冷却下来之后(因此，LED 24和它们的结都在室温上)，测试***测量供最后测试的照明装置所放置的桌子附近的室温。

此时，测试装备向测试中的照明装置或街灯发送专门的无线电信号，指示微控制器A6以非常短的脉冲接通LED 24，微控制器A5在该脉冲上瞬间地测量静止的、冷的LED 24的电压V_F。

这样，照明装置的电子馈电器采集和储存LED 24在已知参考温度(该参考温度是测试室的温度，与此同时从测试***经由无线电通知馈电器)上的电压值V_F。

从此时起往后，馈电器能通过简单地测量工作电压V_F并把它与测试阶段期间记录的电压比较，重建LED的温度。

在示意的和优选的，但不是限制性的本发明的实施例中，功率发射LED 24全部是被串联的。

附图28例如示出每串12个LED的六个串S1、S2、S3、S4、S5、S6的电连接，该电连接能够被用作有72个LED的照明装置，而附图29示出一种典型的电连接，能够被用在由12个LED形成的每一单独串(S1或S2或S3或S4或S5或S6)的输入X和输出Y之间。

附图28和29中示意示出的电连接的解决方案，使电子馈电器和其上定位了LED 24的基座板17之间的布线充分地简化。

事实上，LED 24与基座板17的连接是按照图28和29的电学方案，且基座板17和馈电器之间的连接只要求两根铜导线CR1、CR2；因此，串联首先提供显著的结构优点。

再者，万一任一LED由于短路而失效，则所述电连接不会出现任何问题，因为此时串中的所有其他LED将继续正常地工作。

此外，电子馈电器通过检测整个电压降和实施所有可能的策略及反措施，能诊断这种情况，以便抵消性能的退化，举例说，诸如增大仍在工作的LED的电流以抵消光通量的损失。

即使在个别LED 24的开路断线的情形中，如附图29所示的电路也能处理该问题，因为划分为六个串S1、S2、S3、S4、S5、S6给出重要的功能优点，使12个LED的六个组各自独立。

实际上，参考附图29，如果某一串S1、S2、S3、S4、S5、S6的某一LED例如因老化而断裂变成开路，则出现包括SCR二极管Q1的电路被齐纳二极管D73放电的自动干预。

实际上，随着该串S1、S2、S3、S4、S5、S6的某一LED 24的断开，跨接于该LED两端的电压立刻增加，由此，跨接该串两端的电压增加至允许齐纳二极管D73导电，引起SCR二极管Q1放电，接着使该串S1、S2、S3、S4、S5、S6整串短路。

因此，这种机制允许电流在有任一LED 24在串自身内断开的该串S1、S2、S3、S4、S5、S6中循环，以便不致危及照明装置的整个工作，并即使在断线的情形中也提供连续的工作。

部件D73，Q1，...被安装在与功率发射LED 24同一块印刷电路板20上，如附图17中的位置36所示。

照明装置继续工作，例如全部LED的5/6仍然有效，因为只有含有被损坏的LED的串已经被短路；因此，该装置对个别LED的断线是“故障容许”的。

再者，万一单个LED 24断线(断开)，有关的串S1、S2、S3、S4、S5、S6自动短路，允许其他串工作，同时该馈电器通过在它自己的输出U上测量整个电压，立刻识别故障情况并自动地增大驱动电流，以补偿因该串自射中只有5个LED的剩余工作而导致较低的总光通量，继续以与原先相同的性能工作。

实际上，该馈电器能增大电流驱动，以便对最少数量的LED准确地补偿，简单地以较低的总效率为代价，因为剩余的LED将工作在由较低效率表征的点上。

其后，使产生的热消散的优良结构允许剩余的LED仍然工作在宽广的安全工作状态中，结温度仍然低于70℃。

此外，LED 24的串S1、S2、S3、S4、S5、S6被定位在印刷电路板20上，使它们的每一个被有利地沿垂直于纵向反射镜21的方向放置，因为这样的定位允许每一串向照明装置的总光学性能贡献1/6；事实上，由于驱动电流的增大，即使万一串S1-S6串的某一整串断开，照明的曲线图没有改变，且被发射的光通量仍然一样。

万一串S1、S2、S3、S4、S5、S6中两个不同的串中有两个LED断线(断开)，馈电器在诊断这种情况的同时，以增大的驱动电流继续向余下的串馈电，但在该情形中，不是完全补偿较少的剩余通量，而是照明装置继续在降低的性能上工作；照明曲线图没有改变，但光通量略为下降(对缺少了2/6的LED起作用，该下降将是1/6的量级)。

相同的策略将贯彻于其次串的每一断线，直到只有一串正在工作的极端情形，该情形能够被加倍的电流驱动，得到的发光通量近似为照明装置标称通量的25％。

因此，所述实施例的巨大优点是明显的，该优点组合了结构的简单性与万一断线时的良好电学性能。

按照本发明的有高能量效率的公共照明装置，其技术特性以及优点，可从所作描述清楚看出。

最后，显而易见，可以对所讨论的公共照明装置作出许多其他改变而不偏离这里表述的创造性观念中的固有的新颖性原理，同样显而易见的是，在本发明的实际实施中，如有需要，能够改变被示出细节的材料、形状和大小并用别的技术上的等价物代替。

Claims

1.一种有高能量效率的公共照明装置，包括：

至少一个用于收容至少一个光源的外壳(10，12)，适合与至少一个支承单元连接，和

至少一个LED光辐射发射装置(13)，

其特征在于，所述光辐射发射装置(13)包含：

至少一个基座板(17)，该基座板(17)至少部分地由导电材料制成，该基座板(17)上方安装有：用于控制和管理一系列功率发射LED(24)的印刷电路板(20)、被展开在彼此平行并基本上垂直于所述光辐射被引向的平面的平面上的一系列纵向反射镜或反射器(21)和被展开在彼此平行并基本上垂直于所述纵向反射镜或反射器(21)的展开平面的平面上的一系列横向反射镜或反射器(22)；和

多个散热器(19)，与制成在外壳(10，12)中的相应狭缝或开缝(11)相对应，该散热器(19)被与所述基座板(17)连接并被收容在所述外壳(10，12)内。

2.按照权利要求1的公共照明装置，其特征在于，所述功率发射LED(24)能够被组合成至少两种不同类型：第一类型功率发射LED(24A)，包括设置在光辐射的所述发射装置(13)内的大部分功率发射LED(24)，与非对称的主透镜结合并适合引导该光辐射沿纵向方向离开该照明装置；和第二类型功率发射LED(24B)，与对称的主透镜结合并适合在接近照明装置的区域中引导该光辐射。

3.按照权利要求1的公共照明装置，其特征在于，所述纵向反射镜或反射器(21)给出至少一个表面，该表面相对于垂直所述发射装置(13)的所述基座板(17)的平面有至少一个预定的倾斜角。

4.按照权利要求1的公共照明装置，其特征在于，所述横向反射镜或反射器(22)给出至少一个表面，该表面相对于平行该发射装置(13)的所述基座板(17)的平面有至少一个预定的倾斜角。

5.按照权利要求1的公共照明装置，特征在于，所述纵向反射镜或反射器(21)和/或横向反射镜或反射器(22)由高反射率材料制成并设有抗反射玻璃(23)。

6.按照权利要求1的公共照明装置，特征在于，所述散热器(19)是有散热片的并被放置在所述基座板(17)侧面，以便通过对流(CV)转移由所述基座板(17)产生的热并通过向所述散热器(19)传导(CD)，传送到外部环境的空气流(CVF)。

7.按照权利要求1的公共照明装置，特征在于，所述公共照明装置包括电子馈电器，该电子馈电器包含：

两个级联的功率转换器(A1，A3-A4)的电子馈电器，其中第一输入功率转换器(A1)给出PFC级，而第二功率转换器(A3-A4)是谐振转换器，适合通过谐振网络在高频率上驱动至少一个隔离变压器(T)；和

在所述隔离变压器(T)下游的输出整流器和滤波级(A4)，该输出整流器和滤波级在输出(U)上向多个串联的所述功率发射LED(24)供电，

所述电子馈电器还包含至少一个第一微控制器(A6)，用于管理和控制电源的电学参数、所述功率发射LED(24)的电学参数及温度和所述第二谐振功率转换器(A3-A4)的电学/电子参数。

8.按照权利要求7的公共照明装置，特征在于，所述电子馈电器包含至少一个第二微控制器(A5)，该第二微控制器(A5)测量所述输出整流器和滤波级(A4)的参数，并借助接口(OP)装置和/或串行通信把这些参数发送到所述第一微控制器(A6)。

9.按照权利要求7的公共照明装置，特征在于，所述电子馈电器包含至少一个无线电收发信机(A7)，适合与外部设备和装置交换消息和/或数据。

10.按照权利要求7的公共照明装置，特征在于，所述电子馈电器包含至少一个低功率维护馈电器(A2)，该低功率维护馈电器(A2)向所述照明装置的所有有源部分提供辅助电源。

11.按照权利要求7的公共照明装置，特征在于，所述电子馈电器包含多普勒效应雷达(A8)，该多普勒效应雷达(A8)受所述第一微控制器(A6)控制并适合验证道路上通行车辆的存在和运动。

12.按照权利要求8的公共照明装置，特征在于，所述功率发射LED(24)的温度是被传感器(NTC)测量的，该传感器(NTC)与所述第二微控制器(A5)连接并被安装在所述功率发射LED(24)的所述基座板(17)上，直接测量所述基座板(17)的温度从而测量功率发射LED(24)的结温度(Tj)。

13.按照权利要求7的公共照明装置，特征在于，所述功率发射LED(24)的温度是由所述电子馈电器间接测量的，该间接测量通过进行至少多个串联的功率发射LED(24)端子之间电压的测量，并通过在所述照明装置测试阶段期间，在所述照明装置被断开一段足以冷却所述基座板(17)及所述功率发射LED(24)的时间之后，测量所述照明装置所放置的环境的温度，在所述第一微控制器(A6)已经通过短脉冲接通所述功率发射LED(24)的同一瞬间，测量所述功率发射LED(24)端子之间的电压。

14.按照权利要求1的公共照明装置，特征在于，所述功率发射LED(24)被串联地连接在各个串(S1、S2、S3、S4、S5、S6)内，这些串彼此独立，含有多个功率发射LED(24)且也是被串联地连接的，以便即使个别功率发射LED(24)失效和/或断线的情形下，也允许工作的连续性。

15.按照权利要求14的公共照明装置，特征在于，所述功率发射LED(24)的串(S1、S2、S3、S4、S5、S6)沿垂直于所述纵向反射镜或反射器(21)方向，被放置在所述印刷电路板(20)上。