隧道LED照明技術(shù)見(jiàn)證大國(guó)交通發(fā)展，三思陶瓷散熱技術(shù)強(qiáng)勢(shì)突圍

隧道燈，顧名思義，就是用于公路隧道中照明的燈。隨著我們社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步，公路交通網(wǎng)越來(lái)越發(fā)達(dá)，隧道越來(lái)越多，隧道中的照明也越來(lái)越受到重視。

很多人會(huì)想當(dāng)然地認(rèn)為，隧道照明和公路、街道照明應(yīng)該差不多。但實(shí)際上，隧道作為一種管狀的半封閉區(qū)域，是存在一些特殊性的。比如，白天車輛駛?cè)胨淼罆r(shí)，由于亮度驟降，人眼反應(yīng)滯后，很難分辨前方的情況，形成所謂的“黑洞效應(yīng)”；反之，車輛駛出隧道時(shí)，又會(huì)因?yàn)閺?qiáng)烈眩光，形成所謂的“白洞效應(yīng)”。因此，隧道照明和一般的街燈照明存在很大的不同：

一是亮度上有一些特殊要求。隧道中的照明分為臨近段、入口段、過(guò)渡段、中間段和出口段，不同路段對(duì)于光照的要求是不一樣的。一般要求亮度先逐漸減小，中間保持平穩(wěn)，在出口時(shí)再提高亮度。

港珠澳大橋海底隧道圖片

二是燈光要均勻，最亮和最暗不能相差太大，避免路面連續(xù)出現(xiàn)明、暗相間的“斑馬效應(yīng)”。另外，對(duì)于燈具的安裝間距也要調(diào)整，對(duì)于尤其要避免出現(xiàn)2.5-15Hz之間明暗變化，造成所謂的“頻閃效應(yīng)”。因?yàn)闊o(wú)論是“斑馬效應(yīng)”還是“頻閃效應(yīng)”，都容易讓視覺(jué)產(chǎn)生疲勞和心理上的不適感。

三是照明控制也有特殊要求。和普通道路照明不同，隧道照明要求一天24小時(shí)不間斷，而且白天的光照強(qiáng)度比夜間要強(qiáng)，電力消耗較高。為了在有效、安全照明的前提下實(shí)現(xiàn)節(jié)能，就必須有針對(duì)性地控制照明的強(qiáng)弱。

在LED隧道燈出現(xiàn)之前，市場(chǎng)上主要的隧道燈有三種，高壓鈉燈，熒光燈和無(wú)極燈。但這三種燈各有一些優(yōu)點(diǎn)，但也各存在一些明顯的缺點(diǎn)。

高壓鈉燈的優(yōu)點(diǎn)是光效較高（可達(dá)120ml/W），比較節(jié)能。缺點(diǎn)是顯色性較差和可選功率范圍有限。因?yàn)槌３Ｕ也坏胶线m的功率，不得不使用大功率的燈泡，不僅耗電，而且強(qiáng)光下容易引起眩光和頻閃效應(yīng)。

熒光燈的顯色性較好，同時(shí)由于一般采用是直管熒光燈，有一定的視覺(jué)誘導(dǎo)作用。但熒光燈的功率偏小，在隧道入口或出口段使用時(shí)光強(qiáng)往往無(wú)法滿足要求。另外熒光燈的使用壽命較短，一般只有8000小時(shí)，需要經(jīng)常更換，大大增加了成本。

無(wú)極燈的顯色性好、使用壽命長(zhǎng)，功率也大于熒光燈。但其光效并不突出（80ml/W）另外體積偏大、發(fā)光面也較大，燈具設(shè)計(jì)時(shí)往往會(huì)受限。

而LED隧道燈，則集中了以上三種燈所有的優(yōu)點(diǎn)，摒棄了其不足。因此，迅速成為隧道照明中最理想的光源。到目前為止，隧道照明基本上都已經(jīng)LED燈化了。具體說(shuō)來(lái)，LED隧道燈的優(yōu)點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面。

一是高光效。如今LED的光效已普遍超過(guò)高壓鈉燈，未來(lái)可提升的空間還很大。因此節(jié)能效果明顯。

二是長(zhǎng)壽命。LED燈的理論壽命達(dá)10萬(wàn)小時(shí)，實(shí)際產(chǎn)品也超過(guò)3萬(wàn)小時(shí)，可大大降低維護(hù)費(fèi)用。

三是燈具設(shè)計(jì)靈活。LED是點(diǎn)光源、尺寸小，可以按照不同隧道或同一隧道不同路段的要求設(shè)計(jì)燈具，以達(dá)到最佳的照明效果。

四是可無(wú)極調(diào)光。作為半導(dǎo)體固態(tài)光源，LED燈的最大特點(diǎn)就是調(diào)光極為靈活?？山Y(jié)合洞口亮度、車輛多少或其它參數(shù)，動(dòng)態(tài)改變隧道內(nèi)的燈光亮度，如果再輔以適當(dāng)?shù)膫鞲泻涂刂葡到y(tǒng)，就可實(shí)現(xiàn)智能化照明。

當(dāng)然，LED隧道燈在應(yīng)用時(shí)也不是不會(huì)遇到困難，其中比較典型的一個(gè)問(wèn)題就是LED燈的光衰。LED燈的光衰主要與半導(dǎo)體二極管p-n結(jié)溫度（結(jié)溫）有關(guān)。結(jié)溫升高，燈的亮度就不斷下降。而LED隧道燈是24小時(shí)連續(xù)照明，發(fā)熱量更大，因此對(duì)于散熱的要求就比較高。此外，隧道中環(huán)境較惡劣，空氣流通性不好，濕度高，也會(huì)加速燈具的老化。

為了解決這些問(wèn)題，業(yè)內(nèi)的科研人員想了不少辦法。比如上海三思光電研制出一種陶瓷LED隧道燈，將LED燈珠直接焊接在氧化鋁陶瓷散熱器上，利用氧化鋁陶瓷的高絕緣性和高導(dǎo)熱性，達(dá)到迅速散熱的目的。同時(shí)，由于氧化鋁陶瓷具有極佳的化學(xué)穩(wěn)定性，對(duì)空氣中的酸、堿、水分等都不敏感，可以在惡劣環(huán)境下長(zhǎng)期使用，再輔以適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，就能很好地解決燈具老化的問(wèn)題。目前，這種陶瓷LED隧道燈在國(guó)內(nèi)多條重要隧道中都得到應(yīng)用（比如港珠澳大橋海底隧道、廈門海滄隧道、大連灣海底隧道、濟(jì)南黃河隧道等），取得很好的效果。