LED道路照明灯具的检验

文/朱恺鹏

LED 照明灯具以其自身所具备的诸多优点，在各个领域中得到越来越广泛的应用，并逐步取代了传统的照明灯具。路灯作为市政道路中不可或缺的重要基础设施之一，其应当具备较低的能耗和较长的使用寿命。而传统的路灯不但能耗高，而且使用寿命短，发生故障的几率相对较大。所以很多城市纷纷对路灯进行技术改造，用LED 照明灯具替代传统的灯具。为确保LED 道路照明灯具的各方面性能满足相关技术标准的要求，需要对其进行检验测试。借此，下面就LED 道路照明灯具的检验展开研究。

1 LED道路照明灯具的特点

LED 即发光二极管，其归属于注入电能可发光器件的范畴。LED 由半导体材料制作而成，PN 结是它的核心部分，由此使得LED具有了PN 结的一般特性，具体包括正向导通性、击穿以及反向截止性。LED 道路照明灯具，简称LED 路灯，是市政道路中不可或缺的重要基础设施之一，LED 路灯的效率主要取决于LED 光源的发光效率，该指标与产品的制造水平密切相关。传统的路灯采用的照明灯具多为气体放电灯，如高压钠灯，此类灯具虽然能够满足道路照明的需要，但其本身能耗较高，且不利于智能化控制目标的实现。而LED 路灯属于节能型灯具，本身的能耗非常低，并且性能稳定，光效高、使用寿命长，无需预热能够瞬间启动，照明效果较好，光衰较小，正常工作300h 的光衰仅为1-2%左右。LED 路灯的优点是显而易见的，但此类路灯也存在一些缺陷，比如大功率的LED 路灯在工作时会产生较高的热量，所以路灯设计时，必须对散热问题进行考虑，并且还需要进行二次光学设计。

2 LED道路照明灯具的检验测试方法

2.1 LED路灯电性能检验测试

2.1.1 检验测试方法

我国现行的GB/T24824 标准给出了LED模块电参数的测量方法，即供电方式为直流的LED 模块，可通过电压表和电流表对其电参数进行测量；供电方式为交流的LED 模块，可以通过电量测量仪对其电参数进行测量。同时，该标准还对电流表的接线方法进行说明。鉴于此，在对LED 路灯的电性能进行检验测试时，可按该标准的要求，使用电量测量仪，对LED 路灯的相关电参数进行检测，具体包括电压、电流、频率、功率等等。实践表明，这种检验测试方法的结果相对比较准确，得到了行业的一致认可。

2.1.2 注意事项

采用电量测量仪对LED 路灯的电性能进行检验测试时，应当充分考虑如下因素：线路对测试过程的影响、电流大小、产品本身的功率等。同时，要保证所选的接线方式合理。此外，为进一步提高检验测试结果的可靠性，可在实际操作中，选用优于标准要求的稳压电源给LED 路灯供电，确保供电电压稳定在额定220V，功率50Hz 的条件下。按照相关技术标准的规定要求，LED 路灯应当能够在以下供电范围内正常工作，且电压变化不会对LED路灯的功能造成影响：供电电压为220-15%至220V+10%，功率为50Hz±2Hz。实际检验测试过程中，LED 路灯在上述供电条件下工作稳定、功能正常，说明电性能合格。

2.2 LED路灯光性能检验测试

我国现行的GB/T24824 标准中，对LED模块的光通量测量给出以下三种方法：总光通量基准测量法、积分球法以及光强积分法。这三种方法中的光通量基准测量法的准确性较高，该方法在具体检测时，采用的是探测器旋转式分布光度计，对LED 路灯的空间照度分布情况进行测量，将测量所得的数值带入到相关公式当中，便可计算出LED 路灯的总光通量，由此可得到较为准确的测量结果。但是，该检验测试方法中使用的仪器设备的可靠性并未获得确认，致使其在行业内的应用受到一定的限制。光强积分法虽然检测结果的准确性没有光通量基准测量法的准确性高，但其采用的检测仪器为反光镜式分布光度计，只要确保检验测试场地足够大，就能得到较为准确的光通量值。光通量代表的是LED 路灯的光度分布情况，直接反映了其照明效果。所以在对LED 路灯的光性能进行检验测试时，可以选用光强积分法对光通量进行测量。

2.3 LED路灯现场亮度检验测试

2.3.1 检测依据

LED 路灯的主要应用场所为街路，当车辆在道路上行驶时，驾驶员看到的路面反射光是路面亮度的具体反映，而路面亮度则取决于LED 路灯的亮度。所以在对LED 路灯的亮度进行检验测试时，需要在现场进行，且应以驾驶员的观测方向作为检测依据。

2.3.2 检验方法

我国现行的GB/T5700 中，对亮度计观测点与路面之间的高度进行了明确规定，即1.5m。在纵向上，亮度计与首排测点之间的距离为60m，在横向上，测点的位置应在右侧路缘内1/4 路宽处。依据现行GB/T5700 的规定要求，对LED 路灯的路面照度进行检测时，应当采用现场中心布点的方法，获取测量范围内的照度数据。但是这种方法需要在路面上划出数量较多的网格，检测结果的偏差较大。为提高LED 路灯现场亮度检验测试结果的准确性，可以采用如下方法进行现场测量：先在道路的纵向上对测量点进行选取，包括灯下、两个LED 路灯之间的中点和前两个位置的中点；然后在道路的横向上对测量点进行选取，即路宽的中点。由于LED 路灯是为驾驶员行车提供光照，而驾驶员在开车时，只会对车道内的情况进行关注，所以道路中心点的照度可以代表LED 路灯的照明效果。因此，采用该方法对测量点位进行布设，能够保证检验测试结果的准确性。因检测过程中，选取的测量点较少，从而使该方法具有良好的应用效果。

2.4 LED路灯可靠性检验测试

LED 路灯是一种用于道路照明的产品，对于产品而言，可靠性检验测试是不可或缺的重要项目。LED 路灯的可靠性主要体现在外因影响下，功能的发挥和使用寿命两个方面。影响LED 路灯性能和使用寿命的外因包括温湿度和机械力学。因此，在LED 路灯可靠性检验测试中，可将这两个影响因素作为关键指标。

2.4.1 温湿度检验测试

（1）高低温试验。对于LED 路灯而言，其在低温条件下的工作能力较佳，因此，低温测试时，可将温度设定在零下40℃±2℃，测试时间应当不低于16h。具体的检验测试方法可以按照国家现行GB/T2423.1 标准中的规定要求执行。在对LED 路灯进行高温测试时，可将温度设定在45℃±2℃，测试时间与低温测试相同，即不少于16h，检测试验方法可按GB/T2423.2 标准的规定要求执行。

（2）湿热试验。在对LED 路灯进行湿热试验时，可将温度设定为40℃±2℃，相对湿度设定为90-96%，测试时间不低于48h。具体的检验测试方法，可按照现行GB/T2423.3的规定要求执行。

2.4.2 机械力学检验测试

LED 路灯在工作时，风力和车辆会引起一定程度的振动，由此会对路灯的工作性能造成影响。因此，需要对LED 路灯进行振动试验。在具体的检验测试过程中，工作人员可依据我国现行GB/T24827 的规定要求进行操作，如果试验后，LED 路灯安全部件未出现明显的松动迹象，且能够保持正常工作，说明LED路灯的机械力学可靠性达标。

2.4.3 使用寿命检测

LED 产品自问世以来便以节能、使用寿命长作为主要卖点，一般的LED 照明灯具使用寿命可以达到5 万-7 万小时左右。普通的LED 路灯，其使用寿命通常不低于5 万小时。由于LED 路灯的使用寿命过长，从而使得检测时间的合理确定成为难点问题。LED 路灯的使用环境要求其能够维持足够的光通量，即3000h 不低于90%，6000h 不低于85%。对于LED 芯片而言，这个数值非常容易达到。所以在对LED路灯的使用寿命进行检验测试时，需要通过推算的方法，得出LED 路灯完整的寿命时间。在该环节中，可以使用的方法有以下两种：第一种是利用光通量随时间变化的曲线进行推算，第二种则是以加速老化进行推算。第一种方法尚处于试验阶段，并不成熟，在实际检验测试中的应用较少。因此，建议采用第二种方法进行推算。

3 结论

综上所述，LED 道路照明灯具的检验是一项较为复杂且系统的工作，在具体的检验过程中，工作人员应当对相关的检验测试方法加以了解和掌握，从而确保检测结果的准确性。这对于LED 路灯的大范围推广使用具有重要的现实意义。