摘 要：文章对LED光源在城市道路照明中的实际应用情况进行了照度和电功率的测试，阐述了LED与传统光源对比的优劣。
关键词：LED光源 道路照明标准 测试
1、前言
LED发光二极管，也叫作光发射二极管（Light Emitting Diode，简写为LED）。是一种可将电能转变为光能的半导体发光器件，属于固态光源。近年来随着白光LED发光效率的提高、价格的降低以及相关驱动电路的成熟，使LED光源在城市道路照明中的应用成为可能。潍坊市于2006年11月在城区一条主要道路上安装了300余套LED光源，标称功率100W+80W（机动车道100W，非机动车道80W），厂家提供的光通量数值为：7700+4800lm①，用于替换1998年安装的高压钠灯光源（机动道400W，非机动车道250W），这次改装只替换了光源未更换灯具。该条道路形式为双向六车道，道路性质属于城市主干道，道路模型见图1。
2、路面照度测量
为考察LED光源的实际照明效果，潍坊市路灯管理处组织相关人员对安装LED光源的路段进行了路面照度的测量，测量仪器采用TES1339光照度计，测量方法采用CIE相关标准推荐的等距测量法（鉴于道路中心隔离带宽度为8m，道路对面光源的影响较小，故采用半幅测量法，未进行整个道路宽度范围内的照度合成），测量范围未包括人行道。在道路的车行道、辅道选取99个点进行测量，对比组为同路段采用400W+250W高压钠灯的光源和采用400W+250W金属卤化物灯的光源，测试结果如图2~图4所示。
在进行路面照度测量的同时进行了光源功耗的测量，测试仪器为DDS334单相电子电度表，测量方法采用单光源功率测试。测试结果如上表所示。
3、测试结论
（1）从以上测试结果可知，功耗方面：LED路灯的功耗远小于高压钠灯（含镇流器）的功耗，约为高压钠灯的21%；在实现路面照度方面：LED路灯低于作为对照组的高压钠灯光源，与对照组的金属卤化物灯光源接近，考虑到通用照度计对于窄谱LED光源测量时的修正系数的影响（这个系数可能是大于1的）②，限于测量条件又未能进行照度的加权合成，应用LED路灯的路面照度的实际值可能大于实测值，通过现场的主观评价证实了这一点。
（2）限于测量手段和条件的限制未对光源的光通量、光谱辐射、显色性、辐射安全性、光衰特性进行测量③。
（3）这次应用的LED光源光效为（7700+4800）/180W=69.44lm/W，距离高强度气体放电灯129lm/W的高光效还有较大的差别，个人认为取得与金属卤化物灯相当的照明效果主要是由于LED的定性投射特性造成的，现阶段的LED光源用于定向或半定向投射的场合更为合适。
4、结束语
尽管发展LED照明系统目前尚存在一系列技术问题需要解决，但随着LED管芯光效的迅速提高；LED封装与灯具制造工艺的进一步改进；LED灯具的相关国际和国家标准的建立和完善，一些经济上和技术的障碍将逐步消除。相信在不久的将来，LED照明系统能在多领域获得广泛应用。
注：
①光通量参数取自厂家提供的产品规格书。
②CIE127—1997标准对于LED单体发光光源测试修正参数的说明：标准把LED强度测试确定为平均强度的概念，并且规定了统一的测试结构和探测器大小，这样就为LED准确测试比对奠定了基础。在LED测量仪器中所用的光度测量传感器是采用硅光电二极管和相应的视觉光谱响应校正滤光片组成。为了使探测器的光谱响应函数与CIE标准观察者光谱光视效率函数V（λ）一致，一般需由多片滤光片组成。由于受材料及工艺的限制，某些仪器的传感器在光谱匹配上存在一定的差异，当仪器出厂定标所用的标准源（通常采用2856K钨丝灯即标准光谱曲线中的A曲线）与所测量的LED管的光谱存在较大差异时，测量的LED光度量值就会产生明显的偏差，而且对某些单色LED往往更加明显。因此，应采用光谱响应曲线在各个波长符合度较好的高精度光度探测器，或者采用光谱辐射法测量，并由计算机加权积分，得到准确的测量结果。否则，必须采用LED标准样管对仪器进行定标或校正，才能得到比较一致的结果。CIE127-1997标准对应的国内标准是行业标准SJ/T2355-2005《半导体发光二极管测试方法》。
③国际电工委员会IEC和国际照明委员会CIE已有相关的测量标准。照明用LED灯的中心光强和光束角可参照IEC61341-1994的标准执行，国标GB 19658 -2005《反射灯的中心光强和光束角的测量方法》已于2005年8月开始实施。对于光谱辐射及颜色的测量，则可参照CIE NO.63文件及国标GB/T7922-2003等执行。另外根据国际电工委员会IEC60825标准的要求，LED灯或灯具产品必须按照类似于激光器件的要求进行辐射安全的检测。对于常规照明用的灯和灯系统，考虑到可能对人体皮肤和眼睛的健康造成的危害，国际电工委员会于2002年采纳了国际照明委员会的文件IES009/E2002《灯和灯系统的光生物安全性》，作为IEC的正式标准。