1、引言：
在工厂的能耗中，照明能耗占有一定的分量。例如在一个4万平方米的厂房建筑物中，照明用电负荷约为400KW,因此，在工厂照明灯具的选用中，如何实现节能、环保是摆在工厂设计者一个重要的课题。采用新型LED光源为基础的照明灯具，除了节能环保外，它还具有寿命长、响应时间快、光色纯光线集中等优点，近年来，广受消费者的青睐。
2、LED照明设计关键技术
新技术 、新材料和新工艺不断应用到大功率 LED光源的设计中，为大功率 LED灯具设计奠定了坚实的基础 .由于同为 LED光源的应用产品差异性较大，其设计 、测试等标准的出台具有一定滞后性 ,所以导致不同厂家生产的产品在结构、性能等方面互换性较差 .同时，LED灯具产品本身就是一个机、光、电等因素的整合，其设计更是涉及到众多领域的技术。
3、LED工矿灯设计实例
LED工矿灯的设计，涉及较多细节，我们按照以下几个重要的注意事项，逐一分析讨论，以此来体现设计流程和方法，如图所示：
功率选择
光源选择
散热设计
机构设计
光学设计
3.1 功率选择
传统工矿灯以250W或400W高压钠灯和金卤灯居多，和新型的LED灯具的特性对比，有着较为明显的差别，见下表：
考虑到在实际使用中的高压钠灯和金卤灯光衰及二次出光问题，其实际发光效率远低于80lm/W,往往无法达到标称的7成。依此我们首次开发的LED工矿灯功率设定为120W左右，一旦光照效果符合预期，即比传统灯具节能超过50%.
3.2 光源选择
目前市面上大功率LED光源比较知名的品牌有：CREE、OSRAM、NICHIA、Lumileds（最早的LED），另外台湾厂商的晶元、艾迪森以及国内的封装大厂深圳万润、珠海瑞丰、江西联创等也是应用较为普及的品牌。
为保证产品的稳定性，此工矿灯我们选用最为知名的CREE光源。
3.3 散热设计：
在大功率LED 中，散热是个大问题。例如，1 个10W 白光LED 若其光电转换效率为20%,则有 8W的电能转换成热能，若不加散热措施，则大功率LED的器芯温度会急速上升，当其结温（TJ）上升超过最大允许温度时（一般是150℃），大功率LED会因过热而损坏。因此散热设计也是我们最为重要的内容，以下我们分别从铝基板和散热器两方面结合，来探讨散热设计。
3.3.1 基板选用
在LED产品应用中﹐通常需要将多个LED光源组装在一电路基板上。电路基板除了扮演承载LED模块结构的角色外﹐另一方面﹐随着LED输出功率越来越高﹐基板还必须扮演散热的角色﹐以将LED晶体产生的热传派出去﹐因此在材料选择上必须兼顾结构强度及散热方面的要求。针对基板，我们分别比较了FR4、陶瓷基板以及MCPCB.
（1）FR4导热系数约0.36W/m•K,无法满足高功率LED照明散热要求；
（2）Ceramic导热系数大于80W/m•K,价格昂贵、加工性差，无法大面积使用；
5、成本与效益评估
众所周知，相比高压钠灯或金卤灯作厂房照明用，LED工矿灯初期投入成本显然要高出传统灯具很多。然而由于LED光源具有光效高的特点，再加上制成灯具时， LED光源指向性强的优点很容易体现出来， LED灯具较传统灯具的效率也就高得多，所以其节能特点就能明显地体现出来。下表为我们的120WLED工矿灯与传统400W高压钠灯的一个投资效益分析。
