公园路灯照明原理是什么？

公园路灯照明系统是城市基础设施的重要组成部分，其工作原理基于光能转换、电路控制与能源供给的协同运作，主要可分为光源原理、控制系统和供电系统三个模块。

1. 光源发光原理

现代公园路灯多采用LED光源，其是半导体PN结的电子跃迁发光机制。当电流通过LED芯片时，P型半导体中的空穴与N型半导体的电子在耗尽层复合，释放能量产生光子。相较于传统高压钠灯的电子激发钠蒸气发光（波长589nm黄光），LED通过调整半导体材料（如氮化、）实现450-650nm的宽光谱输出，显色指数可达80以上。智能路灯还可集成RGB三色芯片，通过PWM调光实现色温动态调节（2700K-6500K）。

2. 智能控制系统

采用STM32系列MCU为控制器，集成光敏传感器（如BH1750）、微波雷达（HB100）和NB-IoT通信模块。系统通过ADC采样环境光照值（0-65535lx），当照度低于10lx时触发继电器开启路灯。微波传感器可检测20米半径内人体移动，触发动态调光策略：无人时维持30%亮度（约50lm/W），检测到活动时提升至100%亮度（170lm/W）。数据通过LoRaWAN协议上传云端，实现远程监控和故障诊断。

3. 混合供电系统

新型路灯采用光伏-市电双模架构。单晶硅组件（效率22%）搭配MPPT控制器，日间储能于磷酸铁锂电池（循环寿命>2000次）。典型配置为200W组件+5kWh储能，可支持3天阴雨续航。市电侧配置有源PFC电路，功率因数>0.98，配合DALI调光接口实现0-10V无级调压。系统搭载电能计量芯片（如ADE7953），实时监测各支路能耗，年节能率可达65%以上。

当前技术趋势显示，5G智慧灯杆正集成环境监测、应急广播等功能，形成城市物联网节点。通过边缘计算实现本地化智能决策，典型响应时间<50ms，系统可用性达99.99%。这种多学科融合的照明方案，在保障夜间安全的同时，正推动城市基础设施向数字化、低碳化转型。