LED路燈特性室內外長(cháng)程測試中的誤差分析

1、道路上車(chē)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(shí)質(zhì)都是非穩定的，如相鄰路燈的光輻射會(huì )隨路燈布置位置的不同，路燈光型分布的不同而變化；當路邊的綠化植物、建筑物、廣告牌等物體遮擋或反射光輻射時(shí)，這種光的干擾也極不穩定。

為了消除這類(lèi)不穩定雜散光的影響，在實(shí)地測試中可以使用一個(gè)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(jiǎn)圖

隔離筒內部涂吸收光涂層，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(lái)看，D的尺寸應當盡量接近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(xiàn)，即：

環(huán)境污染的影響

室外LED燈具必然會(huì )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時(shí)將會(huì )直接導致燈具光效的下降，而且這一影響的程度也會(huì )隨路燈安裝的地點(diǎn)、在路面使用的時(shí)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(diǎn)照度隨時(shí)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果。兩者有著(zhù)明顯的差距，從表2可見(jiàn)，在4500小時(shí)的路面運行后，路燈因表面污染引起的照度測試誤差平均達-7%.

上述結果是對出光面為平面結構的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構的LED路燈，這一影響會(huì )更嚴重并會(huì )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(chǎng)合，燈具表面往往會(huì )被油污嚴重污染，采用目前傳統對隧道燈具的清洗方法就很難對這些具有凹凸結構的LED路燈出光面進(jìn)行有效的清洗。

3、總結

由上述實(shí)驗分析可知，對LED路燈整燈光參數的實(shí)地長(cháng)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。當溫度升高1oC時(shí)，由驅動(dòng)電源、LED光源、照度計引入的測量誤差分別為-0.0735%、-0.25%、-0.374%,當溫度升高20oC時(shí)，上述各項誤差引起的總測量誤差將達到-13.95%.而路燈因表面污染引起的照度測試誤差也相當嚴重，在城市主干道的應用環(huán)境下，4500小時(shí)的路面運行后表面污染引起的測試照度下降值平均也達-7%左右。再看圖，不同廠(chǎng)家室內和室外測試的數據相差5%-15%也就不難解釋了。當然我們數據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。

從上述研究結論可知，要準確地在時(shí)間跨度較大的長(cháng)程測量中獲取LED路燈整燈的光電參數，就必須盡可能地排除各類(lèi)非LED光源自身造成的影響因素，尤其是在戶(hù)外實(shí)地測試中，各類(lèi)外界的影響也更嚴重。通過(guò)清潔燈具、規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(lái)的誤差。但LED路燈系統中的開(kāi)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優(yōu)于1%,如此就需選用標準級的測試儀器；溫度的影響必須進(jìn)行控制或給予必要補償；光的采集須避開(kāi)各類(lèi)雜散光的干擾；同時(shí)必須考慮燈具表面污染對測試的嚴重影響。