LED路燈特性長程測試中的誤差分析

　　為了消除這類不穩(wěn)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6 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(jì)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:

　　(5) 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(shí)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(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 ( a) 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 ( b) 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(shí)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%。

表2 表面污染引起的測試誤差

圖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(shí)驗(yàn)分析可知，對LED 路燈整燈光參數(shù)的實(shí)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1℃ 時(shí)，由驅(qū)動電源、LED 光源、照度計(jì)引入的測量誤差分別為－ 0. 0735% ， － 0. 25% ， － 0. 374% ，當(dāng)溫度升高20℃時(shí)，上述各項(xiàng)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(shí)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1，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(jì)，不同的電源，不同的LED 光源，不同的照度計(jì)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(shí)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(shí)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(jì)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( 測試時(shí)間跨度內(nèi)環(huán)境溫度的變化ΔT 3℃) 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(shí)必須考慮燈具表面污染對測試的嚴(yán)重影響。