圖文解析LED路燈光效定義及測(cè)量方法

　　國(guó)內(nèi)很多LED路燈廠(chǎng)家在技術(shù)參數(shù)說(shuō)明上，為了宣稱(chēng)自己產(chǎn)品的高光效，往往把芯片的初始光通除以光源的消耗電功率得出比值，作為產(chǎn)品高光效的數(shù)據(jù)。其實(shí)這樣做是混淆概念的。為了讓大家明白，下面我把這兩個(gè)概念解釋一下：

　　1.初始光通量(Initial luminous flux)是每單位時(shí)間到達(dá)、離開(kāi)或通過(guò)曲面的光能數(shù)量，單位：流明(lm)。 光通量通常用Φ來(lái)表示。

　　2.實(shí)際光通量(Actual luminous flux)是指打開(kāi)照明設(shè)備時(shí)，光能從光源發(fā)出，穿越照明設(shè)備(如透鏡或燈罩等)，直到它到達(dá)需要它的工作平面為止的光能數(shù)量。我們稱(chēng)到達(dá)工作平面的光通量為實(shí)際光通量。

　　通過(guò)以上兩點(diǎn)的介紹，可以知道，實(shí)際光通量的數(shù)值要小于初始光通量。見(jiàn)下圖。

　　由光通的定義，我們緊接著引出另一個(gè)重要的概念：光效。

　　光效(Efficacy)是光源發(fā)出的總光通量與該光源消耗的電功率的比值，單位：流明/瓦(lm/w)。

　　因有初始光通量與實(shí)際光通量?jī)煞N數(shù)據(jù)，所以光效也就有了初始光效與實(shí)際光效兩種不同的數(shù)據(jù)。

　　我們知道，“十城萬(wàn)盞工程”之所以大力推廣LED路燈，完全是節(jié)能減碳的需要。芯片的初始光通量經(jīng)過(guò)透鏡燈罩，到達(dá)路面能為行人車(chē)輛起照明作用的，也就是實(shí)際光通量。我們需要的是由實(shí)際光通量帶來(lái)的高光效，并非需要初始光通量帶來(lái)的高光效。

　　現(xiàn)在LED路燈行業(yè)，盲目的推廣初始光通量的高光效，很多廠(chǎng)家在這里面也起到了推波助瀾的作用。某些商家打出了120 lm/w的高光效LED路燈，世界第一光效LED路燈等宣傳口號(hào)。導(dǎo)致這種局面出現(xiàn)的原因，正是由于國(guó)家或行業(yè)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)未制定，相關(guān)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)未實(shí)施。另外，雖然有些地方出臺(tái)了地方標(biāo)準(zhǔn)，譬如廣東的DB44標(biāo)準(zhǔn)，深圳LED規(guī)范等等，但是，標(biāo)準(zhǔn)并不統(tǒng)一。就拿DB44來(lái)說(shuō)，規(guī)定對(duì)于適用在高速主干道上的LED路燈，在4000K~6500K色溫前提下，I類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)是不得小于78 lm/w;深圳規(guī)范定義初始光效最高不得小于 60 lm/w，但是深圳規(guī)范額外提及能效等級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是：I級(jí)能效最低不得小于80 lm/w。DB44與深圳規(guī)范都已經(jīng)按地方的實(shí)際情況發(fā)布，可以看出，各地的差異還是比較大的。所以，國(guó)家應(yīng)盡早制定統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一各項(xiàng)規(guī)范，這樣，各個(gè)地區(qū)才會(huì)有章可循。

　　雖然國(guó)內(nèi)對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一尚在研討，但是國(guó)外在2009年12月3日，經(jīng)過(guò)發(fā)布三次草案后，美國(guó)能源部DOE出臺(tái)了能源之星LED燈具標(biāo)準(zhǔn)的最終版本，要求于2010年8月31日生效。

　　為此，我們翻閱了大量的資料進(jìn)行研讀。美國(guó)能源部DOE在2009年7月1日發(fā)布的關(guān)于三種SSL燈具性能標(biāo)準(zhǔn)的第二稿草案，指出其他指標(biāo)尚不能充分測(cè)量出燈具的能效。因此草案提出了一種新的度量指標(biāo)----特定目標(biāo)效能FTE(Fitted Target Efficacy)。并要求戶(hù)外道路照明燈具最低的光輸出要達(dá)到1000 lm(初始光通量)。

　　FTE將“目標(biāo)照亮區(qū)域”作為研究對(duì)象。因此，F(xiàn)TE就有了兩個(gè)關(guān)鍵假定：

　　1.矩形分布可覆蓋最大區(qū)域，比圓形分布更加有效。見(jiàn)下圖。

　　2.白色圓圈是光源，綠色部分是目標(biāo)照明區(qū)域被有效照亮的區(qū)域，紅色部分是目標(biāo)照明區(qū)域未被有效照亮的區(qū)域，黑色區(qū)域處在目標(biāo)照亮區(qū)域外，落在黑色的區(qū)域的光通量應(yīng)被拋棄。見(jiàn)下圖。

　　FTE的計(jì)算公式如下：

　　FTE=(綠色區(qū)域光通量*綠色區(qū)域面積占綠色和紅色區(qū)域總面積的百分比)/燈具輸入功率

　　由此看出，美國(guó)能源部發(fā)布的以FTE作為今后LED能效的制定，是非常合理的。

　　我們非常反對(duì)盲目推廣初始光通的高光效。在路面照明，只需要一個(gè)合理的照度，所謂的“越亮越好，光效越高越好”，已經(jīng)不適用于現(xiàn)在節(jié)能減碳形式的需要，同時(shí)也不符合人類(lèi)視覺(jué)健康的真正追求。我們應(yīng)理性的對(duì)待LED路燈的前景，不盲目追隨。只有擁有了正確的、客觀(guān)的、成熟的心態(tài)，擁有理性的、扎實(shí)的分析，擁有基礎(chǔ)的、踏實(shí)的研究，才能使得LED產(chǎn)業(yè)迅速而穩(wěn)健的發(fā)展。