照明測試實驗室依照LM-79中規(guī)定的檢驗過程對整個SSL燈具進行測試，而不是像傳統(tǒng)測試一樣對燈泡等級（lamp rating）與燈具功效（fixture efficiency）分開測試。這一方面是因為目前對LED器件或陣列的光通量測量尚無標準行業(yè)測試流程，另一方面也是由于LED性能對溫度敏感，不同的燈具設(shè)計對所使用的LED器件或陣列的性能有實質(zhì)性影響，導致了LM-79將整個燈具效率作為評估SSL產(chǎn)品能效的依據(jù)。
表1總結(jié)了CPTP試測試和第一輪測試中所有產(chǎn)品的性能（包括光輸出、燈具效率、相關(guān)色溫、顯色指數(shù)）。前4種燈具（06-01、 06-02、 06-03和06-04）已在試測試中接受了測試，而第一輪測試對06-02和06-04兩種燈具進行了附加測試。
為了對同種產(chǎn)品中不同個體間的差異作初步探查，并提供有關(guān)其他照明技術(shù)的基準數(shù)據(jù)和LED熱量管理基準數(shù)據(jù)，第一輪中對產(chǎn)品的選取做了安排。為便于觀察個體差異性，06-06和06-07產(chǎn)品分A、B兩類。為了提供基準數(shù)據(jù)，06-11、 07-02和 07-03為同一種產(chǎn)品，不同的是07-02和07-03擁有相同的燈具設(shè)計，但前者使用CFL（緊湊型熒光燈管）作光源，后者使用LED作光源，而06-11與07-03則使用相同類型的 LED光引擎和驅(qū)動器，但熱量管理系統(tǒng)和燈具設(shè)計卻不同。
表1. DOE SSL CPTP第一輪測試結(jié)果摘要 | ||||||
整個燈具基于LM-79的光度測量（室溫25º C） | 光輸出 (lm) | 燈具效率 (lm/W) | 相關(guān)色溫 (K) | 顯色指數(shù) | ||
CPTP 06-01筒燈（Downlight） (制造商公布的LED光效為40 lm/W) | 193 [!--empirenews.page--] | 12.8 | 3012 | 70 | ||
CPTP 06-02櫥柜燈(Under-cabinet light） (制造商公布的LED光效為55 lm/W) | 166 | 16.1 | 3483 | 78.2 | ||
CPTP 06-03筒燈（Downlight） （制造商公布的LED光效為45 lm/W) | 298 | 19.4 | 2724 | 67.3 | ||
CPTP 06-04作業(yè)燈（Task light） (制造商公布的LED光效為36 lm/W) [!--empirenews.page--] | 114 | 11.6 [7.1] | 6392 | 76 | ||
CPTP 06-05 室外照明燈（Outdoor Area light） (制造商公布的LED光效為24 lm/W) | 2638 | 23.9 | 4661 | 20 | ||
CPTP 06-06A 平面安裝燈具 （Surface Mount luminaire） (制造商公布的LED光效為55 lm/W) | A | 960 | 23.5 | 3405 [!--empirenews.page--] | 75 | |
B | 967 | 23.8 | 3414 | 75 | ||
CPTP 06-07A 壁燈/踏板燈 （Wall/Step light） | A | 23.8 | 4.0 | 2833 | 70.3 | |
B | 25.9 | 4.3 | 2874 [!--empirenews.page--] | 69.8 | ||
CPTP 06-08櫥柜燈 | 375 | 21.6 | 7003 | 72.3 | ||
CPTP 06-09作業(yè)燈/臺燈 （Task/Desk light） | 327.5 | 15.3 [11.6] | 3841 | 84.9 | ||
CPTP 06-10櫥柜燈 | 166 | 32.8 [21.9] | 4103 [!--empirenews.page--] | 77.3 | ||
CPTP 06-11作業(yè)燈/臺燈 （Task/Desk light） | 215 | 17.0 [8.2] | 5973 | 74 | ||
CPTP 07-02作業(yè)燈/臺燈 （Task/Desk light） CPTP 07-03作業(yè)燈/臺燈 （Task/Desk light） | CFL | 236 | 24.2 [13.3] | 3432 | 79 | |
LED | 226 [!--empirenews.page--] | 18.4 [8.6] | 5939 | 74 | ||
方括號中為調(diào)整過的效率數(shù)值，考慮了關(guān)閉狀態(tài)功耗（假定每天導通時間為3小時）對效率的影響，下文中還就關(guān)閉狀態(tài)時的功耗對平均年效率的影響作了討論。 | ||||||
測試結(jié)果分析及評論
一、能源使用和光輸出
盡管測試產(chǎn)品的光輸出和效率不盡相同，整個的樣品規(guī)模也非常小，但每一種產(chǎn)品中都有光輸出和效率接近其他照明燈具的SSL燈具。忽略異常值，CPTP第一輪測試結(jié)果中燈具效率的提高證明LED芯片功效的改進正慢慢提高商業(yè)化產(chǎn)品的功效。盡管目前SSL產(chǎn)品可能比不上最高效的白熾燈或熒光燈光源，但其光輸出正向特殊應(yīng)用可接受的水平靠攏，效率也開始能與一些CFL燈具一較高下（部分由于LED的方向特性）。
1，當今的熒光產(chǎn)品擁有不同的光輸出和效率，基于制造商提供的熒光/白熾櫥柜燈的光度數(shù)據(jù)，測試的三種SSL櫥柜燈的每英尺（線性）光輸出與一些白熾/熒光燈產(chǎn)品相當。至于能耗，所有SSL櫥柜燈的效率要好于類似的白熾櫥柜燈，有一種還達到與熒光櫥柜燈相當?shù)乃剑晒鉄艄艿墓庑?0-70 lm/W，計入典型燈具損耗后，緊湊型熒光燈具的效率在20-50 lm/W之間）。
2，對于四種SSL作業(yè)燈/臺燈，所有SSL燈具的效率都超過使用白熾燈泡的作業(yè)燈/臺燈，且只有一種的光輸出未達到20W和35W鹵素燈的水平，并達到類似CFL燈具的二分之一至四分之三。
3，對于06-06平面安裝燈具來說，一個使用36顆LED的2英尺SSL產(chǎn)品可提供 960lm的光輸出，但將其與熒光平面安裝燈具作比效時卻需要謹慎。市面上有多種類型的平面安裝燈具，其燈具效率各有不同并可選擇不同效率的熒光燈管作為光源，燈具不同所得的比較結(jié)論不同。考慮兩個例子：1）使用2根T12熒光燈管的4英尺長包圍式（Wrap Around）平面安裝燈具；2）一系列平面安裝熒光櫥柜燈具（某些燈具已在樓梯照明等類似應(yīng)用中達到商業(yè)化）。
4英尺長、集成90顆LED的06-06產(chǎn)品的光通量大約為2400lm，是例1（4600lm ）的一半多一點，效率是其三分之一；而與櫥柜平面安裝燈相比，06-06比23款商業(yè)熒光櫥柜燈的平均光輸出要高，其效率也高于效率最低的熒光櫥柜燈，達到熒光櫥柜燈平均效率的三分之二。
4，對于06-05室外照明燈，任何一款產(chǎn)品的光輸出為2638lm，而燈具效率達到24 lm/W。由于市面上有多種類型的室外照明燈（如鹵素燈、金屬鹵化物燈、高壓鈉燈）且特定的應(yīng)用有不同的方向和白光要求，這使得比較SSL與傳統(tǒng)室外燈的光輸出和效率變得困難或不適當。
5，壁燈/踏板燈是測試產(chǎn)品中的“異類”，光效僅為4lm/W。盡管光效仍高于白熾燈，卻與SSL產(chǎn)品當前的水準相差很多，對這一應(yīng)用的期望值比測量值高了2-4倍。
制造商在大部分測試產(chǎn)品的產(chǎn)品資料中提供了LED的光效，并基于這一數(shù)據(jù)推斷燈具的流明輸出水平。這可能造成誤解，因為實際測量的燈具光效比LED的光效低得多（平均為LED光效的三分之一）。在某些產(chǎn)品資料中，制造商通過提供比較（如相當于35W鹵素燈）來暗示輸出水平。如果這一比較是基于LED芯片的光效而不是實際的燈具輸出，這一信息將對消費者產(chǎn)生極大的誤導。在第一輪測試中，僅有一種產(chǎn)品的輸出和效率值與測試結(jié)果相符。
二、顏色質(zhì)量的測量
第一輪分光放射測試提供了每種燈具的色坐標（chromaticity coordinates ）、相關(guān)色溫（CCT）、顯色指數(shù)（CRI）和光譜功率分布（SPD）。相關(guān)色溫最小為 2724K（屬于CCT最熱的范疇，與白熾燈相似）最大為7000K（屬于CCT最冷的范疇），總跨度達4200K。除一只未使用熒光轉(zhuǎn)換LED技術(shù)外，其他SSL燈具的整體平均顯色指數(shù)為75。
值得注意的是，對某些特定應(yīng)用來說，光源的CRI相對較低也同樣會得到用戶的認可。另外，CRI不能作為比較不同相關(guān)色溫的燈具的尺子。讀者最好對顏色質(zhì)量評估的復雜性及CRI在SSL產(chǎn)品上的局限性有一定的理解。替代CRI的衡量標準正在制定，但在其未出臺之前，DOE仍將使用CRI評定燈具的顯色性。
SSL燈擁有相對溫暖的色溫和可接受的CRI數(shù)值，表明其有潛力為通用照明應(yīng)用提供合適的顏色質(zhì)量。但一些的產(chǎn)品的色溫相對較冷，就不太適用大部分通用照明了。在這一階段，觀察員的定性視覺評估可為燈具顏色質(zhì)量在特定應(yīng)用中的適應(yīng)性提供重要的深入理解。
三、電子及熱量設(shè)計
1，關(guān)閉狀態(tài)的功耗
第一輪測試對所有裝有開關(guān)的燈具的關(guān)閉狀態(tài)功耗進行了測量。結(jié)果顯示，每種作業(yè)燈（包括CFL作業(yè)燈）和一種櫥柜燈在關(guān)閉狀態(tài)時消耗了能量，其范圍介于 0.36-2.0W之間。[!--empirenews.page--]
數(shù)據(jù)表明，即使開關(guān)打到關(guān)閉狀態(tài)產(chǎn)品依舊消耗能量，從而使產(chǎn)品的實際功效下降。解決辦法之一就是在燈具上安裝占用感應(yīng)器（occupancy sensor），當無人占用空間時，感應(yīng)器將關(guān)閉墻上插座的電力供應(yīng)，而最終的解決方案是開關(guān)的電子設(shè)計需要關(guān)掉電源線路端（墻上插座端）的電力供應(yīng)。真正的燈具效率（有效平均效率）取決于燈具每天使用的小時數(shù)，具體數(shù)值如表2所示：
表 2. 有效的平均功效 | ||||||
工作狀態(tài) 時的測量 功效（lm/W) | 關(guān)斷狀態(tài)時的測量功率(W) | 有效的平均功率 (lm/W) | ||||
每天運行1小時 | 每天運行3小時 | 每天運行5小時 | ||||
CPTP 06-04作業(yè)燈 | 11.6 | 0.88 | 3.8 [!--empirenews.page--] | 7.1 | 8.7 | |
CPTP 06-09 作業(yè)燈/臺燈 | 15.3 | 0.98 | 7.4 | 11.6 | 13.0 | |
CPTP 06-10 櫥柜燈 | 32.8 | 0.36 | 12.4 | 21.9 | 25.8 | |
CPTP 06-11作業(yè)燈/臺燈 [!--empirenews.page--] | 17.0 | 1.96 | 3.7 | 8.2 | 10.7 | |
CPTP 07-02作業(yè)燈/臺燈 | CFL | 24.2 | 1.14 | 6.6 | 13.3 | 16.8 |
CPTP 07-03作業(yè)燈/臺燈 | LED | 18.4 [!--empirenews.page--] | 2.00 | 3.9 | 8.6 | 11.4 |
注意：燈具每年工作的時間越短功效就越低，但耗能也越少 | ||||||
無論是CFL還是SSL產(chǎn)品，如果每天僅使用幾個小時的話，平均功率均要低于某些白熾燈，這顯示了關(guān)閉狀態(tài)下功率消耗的重要性。這一問題在使用遙控鎮(zhèn)流器或電源的產(chǎn)品上尤其普遍。
2，功率因數(shù)
目前測試的SSL產(chǎn)品的平均功率因數(shù)（PF）為0.7，一半產(chǎn)品的功率因數(shù)在 0.75以上，并有四分之一的產(chǎn)品的功率因數(shù)超0.9。對于SSL燈具來說，產(chǎn)品的瓦數(shù)與功率因數(shù)、功效與功率因數(shù)到目前為止并未顯示出相關(guān)性來。
高功率因數(shù)對SSL的早期市場進入可能是個好兆頭，它預示著這一技術(shù)有潛力在替換一大部分照明產(chǎn)品的同時保持相對好的功率質(zhì)量。隨著SSL技術(shù)的進步，這一良好聲譽可能會增加SSL技術(shù)被公用事業(yè)部分熱情接受的機會。
3，熱量設(shè)計
第一輪對每種燈具外殼的兩個最熱點進行了溫度測量（使用熱成像攝像機定位），測得燈具的平均外殼溫度為47°C，最高溫度為73°C。
對于大部分產(chǎn)品來說，熱量管理使用的散熱裝置可通過目測觀察出來。在許多產(chǎn)品中，燈具本身就有散熱功能，而一些燈具由于使用了不恰當?shù)纳嵫b置使得散熱不充分（例如，將散熱裝置封裝在塑料蓋內(nèi)阻擋了空氣流，從而降低散熱裝置的效率）。
不充分的散熱可降低LED產(chǎn)品的功效并導致流明下降速度加快。CPTP的第二輪測試將包括流明下降測試，以便更好地評述熱量管理及其他因素對SSL商品性能的長期影響。
4，再現(xiàn)性和可變性
分光輻射測試法和測角光度測量法都可用來測量燈具的流明輸出和功效（lm/W）。第一輪測試使用兩種方法測得的燈具輸出的平均差異接近1%，只有一種筒燈的差異達到7%，而兩種方法對某一特定燈具功效的測量差接近3%。一種產(chǎn)品在兩家測試實驗室接受同一測試，其測量結(jié)果的差異性非常小。
為了對某特定產(chǎn)品中的個體差異性有更深入的理解，06-06 和06-07的產(chǎn)品測試中對來自相同廠家的兩個單個個體進行了測量。盡管這一階段的樣品規(guī)模還太小不能進行分析，初步研究顯示其中一種產(chǎn)品的個體差異可以可以忽略而另一種產(chǎn)品的單個個體在功率和輸出上有出入。這可能是由于燈具損耗大及/或LED數(shù)量少（每種燈具使用3顆LED）所引起的。
CPTP的第二輪測試將擴大對再現(xiàn)性和差異性的測試，內(nèi)容包括由不同實驗室使用一系列設(shè)備進行的測試，以及對某種產(chǎn)品多個個體的測試。
5，CFL與SSL產(chǎn)品的直接比較
07-02和07-03產(chǎn)品擁有相同的燈具設(shè)計，前者使用CFL做光源而后者使用LED ，這提供了直接、并行的比較。07-02的測試功率為9.8W，而07-03的功率為12.3W。兩產(chǎn)品的流明輸出幾乎相同，CRI數(shù)值也都可以接受。SSL產(chǎn)品的燈具效率是CFL產(chǎn)品的四分之三，但卻擁有高達0.92的功率因數(shù)（CFL的為0.54），CFL的色溫更偏暖一些（3432K對5939K）。
比較結(jié)果是SSL燈具的能效接近與CFL競爭的水平，而SSL的適合性則部分取決于特定應(yīng)用的顏色要求。由于LED芯片設(shè)計在過去半年內(nèi)有進步，下一代SSL燈具在許多性能上將超過CFL燈具。
四、第一輪測試結(jié)論
關(guān)鍵點：
第一輪測試的12種SSL通用照明商品呈現(xiàn)了多種不同的性能。一些SSL商品的光輸出達到可接受水平，光效也大大超過白熾燈，計入方向性和燈具損耗后，其效率甚至與一些熒光燈具相當。
當今市場上一些產(chǎn)品的光輸出比傳統(tǒng)光源要低，大部分產(chǎn)品的測試值要低于產(chǎn)品資料中所提供的數(shù)值。但也有一些產(chǎn)品表現(xiàn)相對較好，其中一小部分的產(chǎn)品資料提供了可靠、準確的信息。隨著業(yè)內(nèi)專業(yè)人員對整個SSL光源性能評估重要性的認識的加深，新興SSL市場將有更可靠的性能信息做支撐。
下一步測試：
DOE SSL CPTP的下一輪測試將繼續(xù)拓大產(chǎn)品測試種類（包括筒燈和替代燈泡），測試內(nèi)容將包括更深入的性能測試和流明維持率測試（基于IESNA LM-80測試標準草案），對測試結(jié)果的再現(xiàn)性和可變性進行探求，得出更多的基準-為SSL產(chǎn)品與傳統(tǒng)燈具、居家與商業(yè)產(chǎn)品提供更多的定量比較。測試總目標為提高人們對如何比較不同光源、不同燈具的認知水平。[!--empirenews.page--]
行業(yè)下一步：
在SSL技術(shù)持續(xù)快速發(fā)展的時刻，業(yè)內(nèi)團體可使用這些測試數(shù)據(jù)為保護SSL的潛力做策劃。業(yè)內(nèi)團隊正在不懈地發(fā)展SSL技術(shù)，標準組織與DOE正在制定SSL產(chǎn)品標準和測試流程。燈具制造商繼續(xù)整合組件[局部]效率與新LED、LED光引擎新技術(shù)，進而提高整個燈具的效率和顏色質(zhì)量。SSL燈具基本性能的提高可通過良好的熱量管理和電能質(zhì)量特性以及消除關(guān)閉狀態(tài)功耗來實現(xiàn)。
第一輪所測試的產(chǎn)品都為05年或06年初的產(chǎn)品，在光輸出和效率上已經(jīng)逼近 CFL燈具。而LED芯片和光引擎的性能在06年后期和07年初已獲得顯著提高，這預示著使用最新技術(shù)的下一代SSL商業(yè)燈具將與一大批通用照明產(chǎn)品形成實質(zhì)的競爭。
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