LED路灯要想大规模地应用,成为道路照明的主流光源,还面临一些需要解决的难点。归纳起来,主要难点有三个,即光学设计、散热问题及驱动电源设计。
　　1.光学设计:便于光学设计本来是LED路灯的一大优势,但同时又是一大难点。 从LED路灯配光角度来说,其光输出特性只有满足表2所示的CJJ45-2006道路照明标准规定要求才具有实用价值。LED路灯配光包括一次配光(采用封装透镜)、二次配光和三次配光。当通过二次配光可以满足路面亮度、照度及其均匀度要求时,则无需再进行三次光学设计。要满足道路照明的要求,LED路灯的配光必须经过多次反复设计才能实现。如何选择配光方式,如何选择透镜,如何改进路灯的结构达到配光和散热要求,目前都还需要更为成熟的解决方案。
　　2.散热问题:LED路灯的散热能力直接影响LED的实际发光效率及其寿命。LED为电致发光器件,在其工作过程中只有15%~25%的电能转换成光能,其余的电能几乎都转换成热能,使LED的温度升高,导致光效急剧下降。如果LED结温超过最高允许温度(一般为125℃),LED将会因过热而损坏。因此在LED灯具设计中,最重要的一项工作便是散热设计。ED灯具的散热系统包括LED模组的散热和灯具结构(如外壳)上的散热片散热,其中后者是目前常见的散热方式,由于LED路灯的工作环境比较恶劣,易积聚尘沙和飞虫,散热器表面易被腐蚀氧化,这就会影响灯具内LED及电器的散热,导致LED路灯使用寿命的缩短。LED路灯的重量主要由散热装置的重量所决定。随着LED路灯功率的增大,散热器尺寸和重量也需要相应增加。欲减轻大功率LED路灯散热装置的重量,就需要对散热方式、散热结构和材料等多方面进行优化设计。
　　3.驱动电源设计: 目前的LED路灯几乎全部采用工频市电电源供电。LED路灯驱动电路拓扑结构一般均为离线式开关电源(SMPS)。从近几年LED路灯示范应用的情况看,故障几乎全部集中发生在驱动电源上。由于LED路灯的工作环境十分恶劣,因此在驱动电源设计上,对电路拓扑结构的选择、电子元器件的选择以及电路的保护、散热与防水性能等各个环节,都十分苛求。根据现有的技术水平,目前常规离线式开关电源的平均寿命通常在3万小时以下,LED驱动电路的寿命决定LED路灯灯具的寿命。对LED驱动电源寿命具有决定性影响的是电解电容器,其次才是功率半导体器件。因此,对电解电容的选择是极为重要的。
　　在LED路灯驱动电源设计方面,不仅要格外重视其可靠性,同时还必须满足输入AC电流谐波含量、线路功率因数、电磁干扰(EMI)、防雷击和防水及能效等方面的性能要求与安全要求。探求低成本、高可靠与高性能解决方案,是LED路灯驱动电源设计的一个难点。