文/朱愷鵬

LED 照明燈具以其自身所具備的諸多優(yōu)點(diǎn)，在各個領(lǐng)域中得到越來越廣泛的應(yīng)用，并逐步取代了傳統(tǒng)的照明燈具。路燈作為市政道路中不可或缺的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一，其應(yīng)當(dāng)具備較低的能耗和較長的使用壽命。而傳統(tǒng)的路燈不但能耗高，而且使用壽命短，發(fā)生故障的幾率相對較大。所以很多城市紛紛對路燈進(jìn)行技術(shù)改造，用LED 照明燈具替代傳統(tǒng)的燈具。為確保LED 道路照明燈具的各方面性能滿足相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，需要對其進(jìn)行檢驗(yàn)測試。借此，下面就LED 道路照明燈具的檢驗(yàn)展開研究。

1 LED道路照明燈具的特點(diǎn)

LED 即發(fā)光二極管，其歸屬于注入電能可發(fā)光器件的范疇。LED 由半導(dǎo)體材料制作而成，PN 結(jié)是它的核心部分，由此使得LED具有了PN 結(jié)的一般特性，具體包括正向?qū)ㄐ?、擊穿以及反向截止性。LED 道路照明燈具，簡稱LED 路燈，是市政道路中不可或缺的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一，LED 路燈的效率主要取決于LED 光源的發(fā)光效率，該指標(biāo)與產(chǎn)品的制造水平密切相關(guān)。傳統(tǒng)的路燈采用的照明燈具多為氣體放電燈，如高壓鈉燈，此類燈具雖然能夠滿足道路照明的需要，但其本身能耗較高，且不利于智能化控制目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。而LED 路燈屬于節(jié)能型燈具，本身的能耗非常低，并且性能穩(wěn)定，光效高、使用壽命長，無需預(yù)熱能夠瞬間啟動，照明效果較好，光衰較小，正常工作300h 的光衰僅為1-2%左右。LED 路燈的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的，但此類路燈也存在一些缺陷，比如大功率的LED 路燈在工作時會產(chǎn)生較高的熱量，所以路燈設(shè)計時，必須對散熱問題進(jìn)行考慮，并且還需要進(jìn)行二次光學(xué)設(shè)計。

2 LED道路照明燈具的檢驗(yàn)測試方法

2.1 LED路燈電性能檢驗(yàn)測試

2.1.1 檢驗(yàn)測試方法

我國現(xiàn)行的GB/T24824 標(biāo)準(zhǔn)給出了LED模塊電參數(shù)的測量方法，即供電方式為直流的LED 模塊，可通過電壓表和電流表對其電參數(shù)進(jìn)行測量；供電方式為交流的LED 模塊，可以通過電量測量儀對其電參數(shù)進(jìn)行測量。同時，該標(biāo)準(zhǔn)還對電流表的接線方法進(jìn)行說明。鑒于此，在對LED 路燈的電性能進(jìn)行檢驗(yàn)測試時，可按該標(biāo)準(zhǔn)的要求，使用電量測量儀，對LED 路燈的相關(guān)電參數(shù)進(jìn)行檢測，具體包括電壓、電流、頻率、功率等等。實(shí)踐表明，這種檢驗(yàn)測試方法的結(jié)果相對比較準(zhǔn)確，得到了行業(yè)的一致認(rèn)可。

2.1.2 注意事項(xiàng)

采用電量測量儀對LED 路燈的電性能進(jìn)行檢驗(yàn)測試時，應(yīng)當(dāng)充分考慮如下因素：線路對測試過程的影響、電流大小、產(chǎn)品本身的功率等。同時，要保證所選的接線方式合理。此外，為進(jìn)一步提高檢驗(yàn)測試結(jié)果的可靠性，可在實(shí)際操作中，選用優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)要求的穩(wěn)壓電源給LED 路燈供電，確保供電電壓穩(wěn)定在額定220V，功率50Hz 的條件下。按照相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求，LED 路燈應(yīng)當(dāng)能夠在以下供電范圍內(nèi)正常工作，且電壓變化不會對LED路燈的功能造成影響：供電電壓為220-15%至220V+10%，功率為50Hz±2Hz。實(shí)際檢驗(yàn)測試過程中，LED 路燈在上述供電條件下工作穩(wěn)定、功能正常，說明電性能合格。

2.2 LED路燈光性能檢驗(yàn)測試

我國現(xiàn)行的GB/T24824 標(biāo)準(zhǔn)中，對LED模塊的光通量測量給出以下三種方法：總光通量基準(zhǔn)測量法、積分球法以及光強(qiáng)積分法。這三種方法中的光通量基準(zhǔn)測量法的準(zhǔn)確性較高，該方法在具體檢測時，采用的是探測器旋轉(zhuǎn)式分布光度計，對LED 路燈的空間照度分布情況進(jìn)行測量，將測量所得的數(shù)值帶入到相關(guān)公式當(dāng)中，便可計算出LED 路燈的總光通量，由此可得到較為準(zhǔn)確的測量結(jié)果。但是，該檢驗(yàn)測試方法中使用的儀器設(shè)備的可靠性并未獲得確認(rèn)，致使其在行業(yè)內(nèi)的應(yīng)用受到一定的限制。光強(qiáng)積分法雖然檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性沒有光通量基準(zhǔn)測量法的準(zhǔn)確性高，但其采用的檢測儀器為反光鏡式分布光度計，只要確保檢驗(yàn)測試場地足夠大，就能得到較為準(zhǔn)確的光通量值。光通量代表的是LED 路燈的光度分布情況，直接反映了其照明效果。所以在對LED 路燈的光性能進(jìn)行檢驗(yàn)測試時，可以選用光強(qiáng)積分法對光通量進(jìn)行測量。

2.3 LED路燈現(xiàn)場亮度檢驗(yàn)測試

2.3.1 檢測依據(jù)

LED 路燈的主要應(yīng)用場所為街路，當(dāng)車輛在道路上行駛時，駕駛員看到的路面反射光是路面亮度的具體反映，而路面亮度則取決于LED 路燈的亮度。所以在對LED 路燈的亮度進(jìn)行檢驗(yàn)測試時，需要在現(xiàn)場進(jìn)行，且應(yīng)以駕駛員的觀測方向作為檢測依據(jù)。

2.3.2 檢驗(yàn)方法

我國現(xiàn)行的GB/T5700 中，對亮度計觀測點(diǎn)與路面之間的高度進(jìn)行了明確規(guī)定，即1.5m。在縱向上，亮度計與首排測點(diǎn)之間的距離為60m，在橫向上，測點(diǎn)的位置應(yīng)在右側(cè)路緣內(nèi)1/4 路寬處。依據(jù)現(xiàn)行GB/T5700 的規(guī)定要求，對LED 路燈的路面照度進(jìn)行檢測時，應(yīng)當(dāng)采用現(xiàn)場中心布點(diǎn)的方法，獲取測量范圍內(nèi)的照度數(shù)據(jù)。但是這種方法需要在路面上劃出數(shù)量較多的網(wǎng)格，檢測結(jié)果的偏差較大。為提高LED 路燈現(xiàn)場亮度檢驗(yàn)測試結(jié)果的準(zhǔn)確性，可以采用如下方法進(jìn)行現(xiàn)場測量：先在道路的縱向上對測量點(diǎn)進(jìn)行選取，包括燈下、兩個LED 路燈之間的中點(diǎn)和前兩個位置的中點(diǎn)；然后在道路的橫向上對測量點(diǎn)進(jìn)行選取，即路寬的中點(diǎn)。由于LED 路燈是為駕駛員行車提供光照，而駕駛員在開車時，只會對車道內(nèi)的情況進(jìn)行關(guān)注，所以道路中心點(diǎn)的照度可以代表LED 路燈的照明效果。因此，采用該方法對測量點(diǎn)位進(jìn)行布設(shè)，能夠保證檢驗(yàn)測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。因檢測過程中，選取的測量點(diǎn)較少，從而使該方法具有良好的應(yīng)用效果。

2.4 LED路燈可靠性檢驗(yàn)測試

LED 路燈是一種用于道路照明的產(chǎn)品，對于產(chǎn)品而言，可靠性檢驗(yàn)測試是不可或缺的重要項(xiàng)目。LED 路燈的可靠性主要體現(xiàn)在外因影響下，功能的發(fā)揮和使用壽命兩個方面。影響LED 路燈性能和使用壽命的外因包括溫濕度和機(jī)械力學(xué)。因此，在LED 路燈可靠性檢驗(yàn)測試中，可將這兩個影響因素作為關(guān)鍵指標(biāo)。

2.4.1 溫濕度檢驗(yàn)測試

（1）高低溫試驗(yàn)。對于LED 路燈而言，其在低溫條件下的工作能力較佳，因此，低溫測試時，可將溫度設(shè)定在零下40℃±2℃，測試時間應(yīng)當(dāng)不低于16h。具體的檢驗(yàn)測試方法可以按照國家現(xiàn)行GB/T2423.1 標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定要求執(zhí)行。在對LED 路燈進(jìn)行高溫測試時，可將溫度設(shè)定在45℃±2℃，測試時間與低溫測試相同，即不少于16h，檢測試驗(yàn)方法可按GB/T2423.2 標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求執(zhí)行。

（2）濕熱試驗(yàn)。在對LED 路燈進(jìn)行濕熱試驗(yàn)時，可將溫度設(shè)定為40℃±2℃，相對濕度設(shè)定為90-96%，測試時間不低于48h。具體的檢驗(yàn)測試方法，可按照現(xiàn)行GB/T2423.3的規(guī)定要求執(zhí)行。

2.4.2 機(jī)械力學(xué)檢驗(yàn)測試

LED 路燈在工作時，風(fēng)力和車輛會引起一定程度的振動，由此會對路燈的工作性能造成影響。因此，需要對LED 路燈進(jìn)行振動試驗(yàn)。在具體的檢驗(yàn)測試過程中，工作人員可依據(jù)我國現(xiàn)行GB/T24827 的規(guī)定要求進(jìn)行操作，如果試驗(yàn)后，LED 路燈安全部件未出現(xiàn)明顯的松動跡象，且能夠保持正常工作，說明LED路燈的機(jī)械力學(xué)可靠性達(dá)標(biāo)。

2.4.3 使用壽命檢測

LED 產(chǎn)品自問世以來便以節(jié)能、使用壽命長作為主要賣點(diǎn)，一般的LED 照明燈具使用壽命可以達(dá)到5 萬-7 萬小時左右。普通的LED 路燈，其使用壽命通常不低于5 萬小時。由于LED 路燈的使用壽命過長，從而使得檢測時間的合理確定成為難點(diǎn)問題。LED 路燈的使用環(huán)境要求其能夠維持足夠的光通量，即3000h 不低于90%，6000h 不低于85%。對于LED 芯片而言，這個數(shù)值非常容易達(dá)到。所以在對LED路燈的使用壽命進(jìn)行檢驗(yàn)測試時，需要通過推算的方法，得出LED 路燈完整的壽命時間。在該環(huán)節(jié)中，可以使用的方法有以下兩種：第一種是利用光通量隨時間變化的曲線進(jìn)行推算，第二種則是以加速老化進(jìn)行推算。第一種方法尚處于試驗(yàn)階段，并不成熟，在實(shí)際檢驗(yàn)測試中的應(yīng)用較少。因此，建議采用第二種方法進(jìn)行推算。

3 結(jié)論

綜上所述，LED 道路照明燈具的檢驗(yàn)是一項(xiàng)較為復(fù)雜且系統(tǒng)的工作，在具體的檢驗(yàn)過程中，工作人員應(yīng)當(dāng)對相關(guān)的檢驗(yàn)測試方法加以了解和掌握，從而確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。這對于LED 路燈的大范圍推廣使用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。