LED路燈特性室內(nèi)外長程測試中的誤差分析

1、道路上車輛的光照；

2、相鄰路燈的光輻射；

3、路邊其它光源的干擾；

4、路燈光源在其它物體上反射光的干擾；

上述雜散光其實質(zhì)都是非穩(wěn)定的，如相鄰路燈的光輻射會隨路燈布置位置的不同，路燈光型分布的不同而變化；當(dāng)路邊的綠化植物、建筑物、廣告牌等物體遮擋或反射光輻射時，這種光的干擾也極不穩(wěn)定。

為了消除這類不穩(wěn)定雜散光的影響，在實地測試中可以使用一個輔助的隔離筒，如圖6所示。

圖用于消除雜散光影響的隔離筒簡圖

隔離筒內(nèi)部涂吸收光涂層，可以有效地隔離外界的干擾光，從而保證有效地接受正上方的被測路燈的光輻射。圖中d為照度計測光表面直徑，H為路燈的高度，D為隔離筒光闌孔徑，從隔離外界干擾來看，D的尺寸應(yīng)當(dāng)盡量接近d的大小，由于LED路燈目前大都是有多顆LED模塊陣列組成，其等效發(fā)光面的尺度不容忽視，隔離筒的構(gòu)造就需保證能有效地接受路燈發(fā)光面上所有LED模塊的光線，即：

環(huán)境污染的影響

室外LED燈具必然會受到落塵堆積、膠質(zhì)懸浮物等雜質(zhì)的污染，這一污染在燈具的透光面出現(xiàn)時將會直接導(dǎo)致燈具光效的下降，而且這一影響的程度也會隨路燈安裝的地點、在路面使用的時間以及路燈表面的處理情況不同而變化。

為了測試路燈表面污染對光度測試的影響，我們對正常道路上的LED路燈進(jìn)行了定點照度隨時間變化的測試，圖7顯示了在同一條道路上的10盞路燈在表面不清洗的情況下的測試結(jié)果，而在圖7中則顯示了最后一次測量進(jìn)行了燈具出光面清洗后的結(jié)果。兩者有著明顯的差距，從表2可見，在4500小時的路面運(yùn)行后，路燈因表面污染引起的照度測試誤差平均達(dá)-7%.

上述結(jié)果是對出光面為平面結(jié)構(gòu)的LED路燈而作的測試所得，對于一些出光面兼做二次光學(xué)透鏡表面從而具有凹凸結(jié)構(gòu)的LED路燈，這一影響會更嚴(yán)重并會進(jìn)一步影響光型分布。特別是用在交通量較大的公路和隧道照明場合，燈具表面往往會被油污嚴(yán)重污染，采用目前傳統(tǒng)對隧道燈具的清洗方法就很難對這些具有凹凸結(jié)構(gòu)的LED路燈出光面進(jìn)行有效的清洗。

3、總結(jié)

由上述實驗分析可知，對LED路燈整燈光參數(shù)的實地長程測量，將受到很多外在因素的影響，其中溫度的影響最不容忽視。當(dāng)溫度升高1oC時，由驅(qū)動電源、LED光源、照度計引入的測量誤差分別為-0.0735%、-0.25%、-0.374%,當(dāng)溫度升高20oC時，上述各項誤差引起的總測量誤差將達(dá)到-13.95%.而路燈因表面污染引起的照度測試誤差也相當(dāng)嚴(yán)重，在城市主干道的應(yīng)用環(huán)境下，4500小時的路面運(yùn)行后表面污染引起的測試照度下降值平均也達(dá)-7%左右。再看圖，不同廠家室內(nèi)和室外測試的數(shù)據(jù)相差5%-15%也就不難解釋了。當(dāng)然我們數(shù)據(jù)只是研究某一種電源、光源和照度計，不同的電源，不同的LED光源，不同的照度計受溫度的影響不同。

從上述研究結(jié)論可知，要準(zhǔn)確地在時間跨度較大的長程測量中獲取LED路燈整燈的光電參數(shù)，就必須盡可能地排除各類非LED光源自身造成的影響因素，尤其是在戶外實地測試中，各類外界的影響也更嚴(yán)重。通過清潔燈具、規(guī)范測試方法可以減少由于或消除因環(huán)境污染和測試方法帶來的誤差。但LED路燈系統(tǒng)中的開關(guān)電源、LED光源和測量用照度計受溫度影響較大。如要測試光衰小于3%,則測量精度最基本也應(yīng)優(yōu)于1%,如此就需選用標(biāo)準(zhǔn)級的測試儀器；溫度的影響必須進(jìn)行控制或給予必要補(bǔ)償；光的采集須避開各類雜散光的干擾；同時必須考慮燈具表面污染對測試的嚴(yán)重影響。