在實際應用中，LED路燈的設計與開發首要著重的是光學、散熱、電源及機構設計。本文以吳江市鱸鄉南路LED路燈項目為例，來分析這一技術的在節能與光效上的特點：

    據了解，吳江鱸鄉南路配置的路燈為單桿雙燈方式，原單桿裝設2盞250瓦鈉燈。鈉燈在使用上需安裝鎮流器，因此整個系統功耗約320瓦，單桿功耗640瓦。鈉燈的顯色指數約為21，色溫為2100K。

    換裝臺達LED配置后，在機動車道使用200瓦LED路燈，非機動車道使用120瓦LED路燈，將驅動電源置于燈頭內，無需另外安裝驅動電源或鎮流器，因此系統功率僅為200瓦及120瓦，單桿功耗320W，色溫約3500K，顯色指數大于70。

由下圖可明顯看出照明效果的改善

    實際量測安裝前后地面實際照度的數值可見下表，安裝前后機動車道平均照度提升(28.2-22.8)/22.8=23.7%，非機動車道照度提升(25.4-13)/13=95.4%，單桿功耗降低(640-320)/640=50%。不僅照度有顯著的提升，以換裝124盞250瓦鈉燈計算，每年節電超過6萬8千人民幣。

    除了照度提升及節能效果外，使用LED取代高壓鈉燈的優點還包括顯色指數的提升，以下圖為例，左圖為使用鈉燈為照明光源，由于顯色指數僅21，因此彩球的顏色無法清楚分辨。而右圖使用的光源為LED燈，彩球的顏色皆可清楚辨別。

    為什么會有如此好的效果，還得從LED路燈設計要點來分析：

    要點一：光學

    目前國內道路照明設計需依據"CJJ45-2006城市道路照明設計標準"規范要求，而要在實際道路路面的長型區域達到要求的照度，必須透過二次光學的設計將LED器件泛光的光型，轉換為蝙蝠翼型的光分布。要達到蝙蝠翼型的光分布的二次光學設計主要有透鏡式及反射鏡式，兩種光學設計各有其優缺點。這次實例中應用的LED路燈為反射鏡式專利機構配光，使用高反射系數材質為反射面，減少光損，表面使用強化玻璃，提供足夠的強度來阻擋異物的沖擊，且避免使用光學塑料透鏡老化的問題。

　　要點二：散熱

    以目前的技術輸入LED的能量大約只有20%轉換為光，還有近80%的能量是以熱散出。而偏偏溫度又是影響LED輸出流明及壽命的一個很重要的變量，隨著溫度的上升，光輸出及壽命都很下降，所以散熱的設計在LED的應用中扮演著很重要的角色。

    除了在芯片p-n結到外延層的散熱，以及外延層利用共晶焊或倒裝封裝等手法增加封裝體到基板的散熱效率，在系統設計方面亦要考慮基板的選擇及散熱翅片的設計，如何利用最少的翅片體積達到最佳的散熱設計。

    要點三：電源

    為了讓LED能達到宣稱的長壽命，而使用恒流方式輸出的LED驅動電源。如使用恒壓輸出的LED驅動電源，會造成各路LED單體通過的電流差異控制困難，導致其中一路電流大量升高而失效，進而導致整個LED燈具失效。即使同樣是恒流電源，亦有關鍵技術指標可判定其優劣：　

　　1. 電源效率：由AC轉換為DC的效率。使用LED目的既然為了要節能，AC轉換DC的效率自然是越高越好。再者，效率越高，表示電源散出的熱越少，系統受熱的影響自然也最少，間接也降低LED的光衰。

　　2. 功率因子：高功因的驅動電源，可降低電網諧波污染，提高電網的穩定性及負荷。

　　3. 驅動電流穩定性：LED為具二極管特性的發光管，對驅動電流相當敏感，因此不穩定的驅動電流會使LED所接受的電流波動大，造成光衰嚴重甚至失效。

    要點四：機構設計

　　LED既然被稱為新世代的光源，其帶給道路照明的改變不僅是光源的變化，其外型設計也應帶給道路景觀現代化的印象。而同時，LED路燈的外型也要達到系統散熱的功能，才能維持LED長時間的正常工作。此案例使用的LED路燈使用模塊化的設計，可以替換單顆模塊，簡化維修的工作。而其開放式的架構，除提高自然對流的散熱效率外，亦具備時代感的設計元素。

    總結

    由于物理特性的限制，鈉燈的色溫只限于2000K左右，并無高效高色溫的鈉燈可供選擇。然而，人眼光感受器按其形狀可分為兩大類，即視桿細胞和視錐細胞，視錐細胞主明視覺的感受，而視桿細胞主暗視覺的感受。而視桿細胞對藍綠波長的光線(一般為色溫較高的光線)較敏感。同時，依據研究，在相同亮度下，使用高暗/明視覺比值的光源，而有較佳的景深與分辨率，適合像道路環境這樣需要對環境變化做出明快反應的場所。因此，以此觀點，高色溫的光源相較于低色溫的鈉燈更適合于道路照明。

    隨著能源價格的高漲及環保意識的提高，LED照明以其高光效及無污染材質的特點受到市場越來越多的關注。以LED路燈來看，已逐漸在各地干道上進行了試點應用，盡管目前價格仍高，但隨著關鍵技術的突破，LED的光效不斷地往上突破，價格也隨市場接受度提高而下降，相信在不久的將來，LED照明必定取代傳統光源，成為名符其實的新世代照明光源。