大功率白光LED道路照明探讨

　　Ⅳ 美国能源部对商用LED产品有效性的评估(CALiPER)

　　在LED光效和寿命指标方面，目前存在较大的意见分歧，其中一个重要原因是没有统一的标准和测试方法，例如照明行业向来以稳定运转时的光通量输出和光效作为其产品参数指标，而LED业者则普遍以初始(冷态)的最大光通和光效为标准，在显色指数的测量方法和标准上亦存在不少差异，寿命标准和测量方法也是不同的，相关数据相差甚远，评价也大相径庭。

　　这一问题不仅我国，在国外也是同样严重的，美国能源部早已发现，他们从2006年12月到2008年9月共进行了7轮市场产品调查，仅在2008年就连续分别在1月、5月和9月进行了三次抽查，并于9月份公布了“商用LED产品有效性的评估和报告”CALiPER(Commercially Available LED Product Evaluation & Reporting)，他们公布的数据和结论是负面的，在所检测的24类产品中只有二类(下射筒灯)数据与产品说明书吻合，除少数LED光效达62lm/W外，平均只有32lm/W，低的不足10lm/W，远远不能达到能源之星的标准。对于宣传上的混乱和数据的夸大作了十分严厉而否定的结论，其中包括光效、色温、颜色质量、光分布以及照明系统的功率因数。特别是光效，他们发现宣传上往往夸大2~3倍以上，而一般用户对此并不了解。美国能源部的一个结论是必须建立统一的标准来规范产品质量和指标，在我国上述问题更为突出而重要。

　　Ⅴ 结论

　　LED是一种优良的有前途的光源，其特定的发光机理赋予它一系列特征和特点。由于它的发光体小、介质密度大、发光非常集中、亮度很高。即使功率很小、光通量不大的LED也能给人眼以清晰、明亮、无误的光信号，用于指示、显示时具有无与论比的优越性，所以在显示领域其应用已极为广泛，无所不在。小功率单色LED还在装饰照明和艺术照明方面显示了特有功能和魅力，2008年北京奥运更充分发挥了LED的此种功能。

　　白光LED是LED家族中的杰出成员，具有很多特征与特点。开发白光LED的重要目的之一是用于替代常规电光源如白炽灯、荧光灯、高强度放电灯等，然而看来其发展不如预期神速。目前市场上的白光LED的实际光效约为40lm/W，最高不超过50lm/W，对用于功能照明，这些参数尚待提高。为推广白光LED更为重要的是廉价、高效的散热系统的开发。

　　如所周知，除LED以外、所有光源的发光体均是在高温下工作，几千度的高温是保证其高效发光的条件，但LED等半导体类的发光器件其发光中心的温升则是极为有害的，如果这个问题不能解决，则LED光效的提高、功率的加大是有限的。

　　小功率白光LED(1W及以下产品)在广泛的应用中已显示出了无比的优越性，例如在小空间的局部照明、庭园灯、近距离小功率手电筒、台灯以及应急照明等方面有非常广泛的发展余地。目前白光LED不需要、也没有条件和中大功率常规照明光源争夺道路照明市场。

　　与室内照明不同，开阔空间的道路照明四周没有反光物体存在，因此道路照明要求的光通量更大，这正是目前道路照明大多采用250W、400W高光通量高压钠灯的原因，这种灯的光通量在28000lm至48000lm范围，若以1W、3W的 白光LED取代，则LED的需要量太大、成本很高、设计难度也大，并且效果难以理想。近数年来LED在道路照明方面已取得大量经验教训，加以目前白光LED的光效不高、寿命不长，本人认为用LED作道路照明试验应当暂缓，待研发成功更高效率、更大功率的白光LED和廉价高效的冷却系统后再行推进。

　　道路照明消耗作巨大能源、也有很大潜力可挖，其改造势在必行，最近飞利浦公司和复旦大学合作，对此进行了十分有益的研究[5]，他们的结论是陶瓷金属卤化物灯是高压钠灯的非常好的换代产品。
 

编辑：向佐