美国能源部（DOE）商业化可行LED产品评估及报告（CALiPER）项目（之前为固态照明商品测试项目）第三轮测试（2007年6月-8月）已经结束。这一轮共测试了24种代表一系列应用、设计和制造商的产品，并使用了与第一轮和第二轮相同的测试方法。其中对光源和替换灯泡采用了分光辐射测试法（spectroradiometry）和测角光度测量法（goniophotometry），对温度测试（对灯具可接近的最高热点进行测量）及关闭状态功耗也进行了研究，但流明衰减测试及其他的产品可靠性测试（这些特性将在以后的计划中使用其他方法进行测试）并未实施。
测试方法：
照明测试实验室依照LM-79标准草案中规定的检验过程对整个灯具进行了测试，而不是像传统测试一样分开测试灯泡等级（lamp rating）和灯具功效（fixture efficiency），或只测不加控制电子元件及散热片的LED器件和阵列。这一方面是因为目前对LED器件或阵列光通量的测量尚无标准行业测试流程，另一方面由于LED的性能对温度敏感，受其影响很大，不同的灯具设计对所使用的LED器件或阵列的性能有实质性的影响，LM-79标准因此将整个灯具效率作为评估SSL产品能效的依据。该轮测试，对以灯具出售的产品采用了整个灯具测试法；而对以替换灯泡出售的产品，则依其大小尺寸和测试工具的几何形状将其安放在标准灯架插头上进行了测量。
产品选择：
CALiPER项目的总体方针是：通过分销商或其他市场途径购买商业化可行的产品并对其进行测试。但由于某一产品无小批量购买市场，或受其他DOE SSL项目委托，CALiPER项目也接受了一些样品进行测试，并在测试报告中指出了哪些是样品。第三轮测试的产品有一部分是参加“lighting for tomorrow″ 2007 SSL 比赛和技术展示项目而提交的样品。
测试结果：
表1总结了第三轮测试中所有产品的性能（包括光输出、灯具效率、相关色温、显色指数），除了提供依据LM-79所测得的性能外，还收集了厂家公布的光度数据加以分析，作为对照。
| 表1. DOE SSL CALiPER第三轮测试结果摘要 | ||||||
| 灯具及替换灯泡的光度测量（基于LM-79，室温25º C） | DOE 测试ID | 总功率 （W） | 光输出（lm) | 效率（lm/W） | 相关色温(K) | 显色指数 |
| 定向替换灯泡及A-lamp替换灯泡 | ||||||
| MR16 替换灯泡 | 07-17* | 3.9 | 77 | 20 | 6381 | 80 |
| E27 替换灯泡 | 07-18* | 8.6 | 180 | 21 | 7878 | 77 |
| Par 30 替换灯泡 | 07-19* | 17.1 | 650 | 38 | 2854 | 52 |
| A-lamp 替换灯泡 | 07-23 retest** | 0.7 | 33 | 48 | 3099 | 70 |
| 筒灯Downlight | ||||||
| 筒灯改进灯泡 (6″Ф) | 07-31* | 11.8 | 719 | 61 | 2754 | 95 |
| 筒灯改进灯泡 (6″Ф) | 07-47 | 10.8 | 663 | 61 | 3402 | 91 |
| 筒灯改进灯泡 (7.5″ 正方形) | 07-35‡ | 15.5 | 553 | 36 | 3442 | 81 |
| 筒灯(4″Ф) | 07-42 | 6.3 | 101 | 16 | 2719 | 66 |
| 筒灯CFL (5″Ф) | 07-15 | 12.8 | 346 | 27 | 3928 | 79 |
| 筒灯CFL (6″Ф) | 07-21 | 12.2 | 514 | 42 | 2729 | 82 |
| 作业灯/台灯 | ||||||
| 作业灯/台灯 | 07-33‡ | 102 | 430 | 42 [38] | 3631 | 71 |
| 橱柜灯 | 07-27‡ | 6.4 | 281 | 44 | 6842 | 78 |
| 橱柜灯 | 07-28‡ | 6.4 | 264 | 42 | 4044 | 79 |
| 橱柜灯 | 07-29‡ | 6.4 | 218 | 34 | 2797 | 79 |
| 橱柜灯 | 07-30‡ | 21.1 | 760 | 36 | 3328 | 83 |
| 橱柜灯 | 07-32‡ | 8.0 | 344 | 43 [24] | 3552 | 71 |
| 橱柜灯 | 07-36‡ | 8.7 | 265 | 31 | 2767 | 70 |
| 橱柜灯（T5荧光灯管） | 07-20 | 18.9 | 689 | 36 | 3015 | 84 |
| 橱柜灯（T5荧光灯管） | 07-41 | 11.6 | 235 | 20 | 5734 | 71 |
| 室外应用 | ||||||
| 室外墙灯 | 07-25‡ | 70.5 | 3758 | 53 | 6145 | 77 |
| 室外墙灯 | 07-34‡ | 4.7 | 124 | 27 | 3270 | 70 |
| 室外区域照明灯 | 07-26‡ | 188.6 | 9808 | 52 | — | — |
| 室外停车 | 07-24‡ | 116.4 | 6272 | 54 | 5948 | 76 |
| 室外道路灯 | 07-37‡ | 4.3 | 24 | 6 | 3792 | 77 |
| ||||||
测试结果分析及评论：整体上看产品性能获得提高
一、能源使用和光输出
第三轮测试所测产品范围较广，从功率非常小的A-lamp型替换灯泡（流明值比典型7W白炽灯还小）跨到了功率较大的筒灯。这些产品的性能自然地也差别显著，这一部分由于应用和功率级别不同，一部分由于相同应用和功率级别下不同产品之间差别显著。宽泛的差异加重了对严密、一致的性能标准的需要。在这些标准被行业广泛接受以前，必须在分析了侯选产品的性能及其他相关数据后才能决定是否使用SSL替换产品。
第三轮中许多测试产品在性能上有了明显的进步，光输出达到了相称的水平，这一点在岗位灯、筒灯、室外区域照明灯等定向照明应用方面表现得尤为突出。在这些应用中，SSL产品的光效明显超过了白炽灯，与CFL和荧光灯相当，有些产品的光效甚至高过了CFL与荧光灯。基准测试使SSL产品与CFL和荧光灯管可进行并行（side-by-side）比较。对比中的一些特殊点在下文中将作详细的说明。
二、产品资料中的性能报告
在第一、二轮测试中，厂商所提供产品资料中的输出及功效数据与测试结果有很大的差异，但在第三轮中这些差异变少了。在17种附有产品资料的产品中，只有4种产品的性能被明显夸大了（夸大了35%-90%），7种产品的性能数据与实际测试值存在±10%的差异，还有4种产品的数值明显低于CALiPER的测试值，这都是之前测试中未曾出现的。参加SSL商业化支持项目而提交的大部分样品的数值则与CALiPER的测试值精确相符（±10%），反映出了参与厂商拥有更高的专业水平，或这些项目明确要求精确的性能报告。
报道性能低于实际测试性能，有可能是因为LED芯片技术变化迅速，制造商频繁使用新型和改进的芯片来为产品升级，但这些性能进步不会立即体现在产品资料上。性能的少报也可能源于对SSL技术和测试缺少了解，或可能由于一批产品中性能存在差异，导致CALiPER所测产品的性能明显高于该类产品的平均水平。
在第二轮测试中，我们曾经对夸大的产品性能进行过讨论，实际测试值的差异可能由以下几个问题引起的：
- 对SSL测试原理的曲解或对这一方面缺乏经验。
- 缺少LED器件性能测试及报告的标准测试方法，而基于LED器件的性能来确定灯具的性能是不可行的。
- 规格制定者（包括灯具制造商）在LED性能的规格参数方面意见不统一。
- 产品资料中，LED器件性能及灯具性能之间区分不明显或混乱。
- 测量方法不统一，厂商可能使用与LM-79不同的测试方法（如中国及日本标准）从而得出不同的结果。
- 产品资料可能未明确指出数据来自哪种结构的产品，LED器件、驱动器、光学元件的不同可能会对测试结果产生很大的影响。
- 产品资料有可能夸大了产品性能。
第三轮中产品性能准确度的提高，可能主要是该轮所挑选、测试的特定产品组合的典型产物，但还是显示出了产品资料质量正在提高的迹象。时间将验证准确度提高的趋势在后续测试中是否还会继续。
三、筒灯及筒灯替换灯泡
第三轮测试中对用于筒灯的6种SSL产品（2种为完整的筒灯灯具，2种为筒灯替换灯泡，2种为螺口插座型方向性替换灯泡）及2种CFL筒灯灯具（两款皆符合能源之星要求，被选作CFL筒灯的典型代表）进行了测试。所有的产品都在同样的条件下进行测试，在整个灯具上采用绝对光度测量。在比较性能结果时，我们需注意这些产品之间的几何及结构差异。两筒灯替换灯泡是完整的单元，在孔径为6英寸的外壳内包含光源、外框、反射器、扩散器、散热片、支撑/ 附加装置等。在两SSL筒灯产品中，一种的外壳孔径为4英寸(CALiPER #07-42)，另一产品外壳则是7.5″x 7.5″的正方形 (#07-35)。 而在2种CFL筒灯灯具中，输出较低的产品的孔径为5英寸，较高的则为6英寸。替换灯泡和方向性替换灯泡安放于简单的灯座进行测试。
在之前的测试中，我们观测到了范围很大的性能差异：从光效16 lm/W、光通量101 lm的SSL筒灯到光效61lm/W、光通量719lm的SSL替换灯泡（见图1、图2）。其中一部分产品可与CFL媲美，2种筒灯替换灯泡（同一产品的暖白光及中性白光版）在性能上明显超过了CFL筒灯。为测试提供基准的两种CFL筒灯，其光通量分别为346lm和514lm，灯具效率则分别为27lm/W及42lm/W。13种SSL产品的平均光通量为423lm，介于两种CFL筒灯的基准之间，平均效率为30lm/W，SSL产品的平均性能因此跌至两CFL灯具性能之间。但第三轮中最好的SSL筒灯产品，在效率及光通量上明显高于两CFL产品。
至于颜色质量，CFL基准和SSL产品都涵盖了暖白光和冷白光CCT（相关色温）范围。但CFL及SSL的显色指数非常不同：SSL产品的显色指数最高为95（超过CFL），而第三轮中一种使用荧光粉转换LED的SSL产品的显色指数仅为52。
表2 光性能范围CALiPER第三轮测试结果
| 最小值 | 最大值 | ||
| 电源 Power | 0.7 W | ↔ | 189 W |
| 输出量 Output | 24 lm | ↔ | 6272 lm |
| 功率 Efficacy | 6 lm/W | ↔ | 62 lm/W |
| 相关色温 CCT | 2700 | ↔ | >7000 |
| 显色指数 CRI | 52 | ↔ | 95 |
对于光束特性，第三轮中仅有一种SSL筒灯产品的CBCP（Center Beam Candle Power，中心强度）低于两CFL基准产品，SSL的平均CBCP与白炽反光灯相似，但低于卤素反光灯。SSL产品的光束角从很窄的28度跨越到很宽的106度。两CFL基准产品的光束角都很宽，分别为84及124度。SSL产品的平均光束度比泛光白炽反光灯略高。
第三轮测试结果中SSL筒灯与CFL灯比较的大体情况如下：
- SSL产品性能差别非常大，所以相互比较应基于某一产品对某一产品的基础上，考虑某些照明应用的特殊要求
- SSL产品的效率明显超过白炽灯产品
- SSL筒灯与SSL方向性替换灯泡的效率与CFL产品类似，并有一种SSL产品的效率明显高于CFL灯具
- SSL筒灯与SSL方向性替换灯泡的平均光输出达到CFL及白炽灯筒灯的水平
- SSL筒灯与SSL R30替换灯泡与CFL相比，平均中心强度（Center Beam Candle Power）更高
与类似的白炽射灯（泛光型）相比，结果如下
- 一些SSL筒灯与SSL R30替换灯泡的波束宽度及波束角比CFL要窄
- SSL筒灯与SSL R30替换灯泡的中心强度（Center Beam Candle Power）高于CFL灯泡
即将来临的SSL筒灯测试预计将有更多性能上（输出及效率）与CFL相似甚至更高的SSL产品。未来测试还将对稳定性、原位性能方面进行检测，并提供SSL产品与不同光源之间更多的直接比较。
四、无方向性替换灯
第三轮对一款A-Lamp替换灯进行了测量，该款产品是第二轮测试中07-06产品的升级版。在本轮测试中，A-Lamp替换灯的光输出为33lm，效率为48lm/W，是之前的3倍。尽管如此，其光输出水平还是远低于期望值。
五、作业灯/台灯
第三轮共测试了六种SSL橱柜灯、一种SSL台灯和两种橱柜荧光灯。所有的SSL作业灯都为“lighting for tomorrow″ 2007 SSL 比赛和技术展示项目提交的样品。两橱柜荧光灯使用T5灯管，并作为能源之星认证产品进行销售。与SSL灯具一样，荧光灯具也采用整体灯具（包括灯具、镇流器和灯管）测试法，以便对SSL与荧光灯在总体灯具输出和效率方面进行直接的比较。
表3提供了所有橱柜灯具的性能，由于都是样品，SSL灯具的性能可能高于当前的平均性能。但这些结果证明SSL橱柜灯在光输出、灯具效率、色温和显色指数上很明显达到或超过类似的荧光灯产品。
类似的，即使考虑进关闭状态的功耗，SSL台灯的光输出及效率也高于第二轮测试中的卤素和CFL台灯。这一SSL台灯的效率是第二轮测试中卤素台灯效率的4倍多。
六、关闭状态的功耗
第三轮测试对所有装有开关的灯具的关闭状态功耗进行了测量。结果显示，每种SSL作业灯和一种SSL橱柜灯在关闭状态时消耗了能量。第三轮还对四种CFL及卤素产品做了测量，作为基准。这四种产品中有两种在关闭状态时消耗了能量。两种SSL产品装有占用感应器(occupancy sensor), 如果这些产品适当地使用感应器（感应器可在无人时关掉电源线路端[墙上插座端]的电力供应）的话，关闭状态的功耗将会降低。
具体数值如表2所示。
图4显示了产品效率在考虑进关闭功耗后（例如每天工作3小时）降低了。从左右两图我们可对SSL作业灯与荧光、卤素灯作比较：卤素台灯的关闭功耗很小，而CFL的关闭功耗很明显。两橱柜荧光灯和一种装有开关的SSL柜橱灯不产生关闭功耗，而其他所有装有开关的SSL台灯和橱柜灯在关闭状态时均消耗电能。
不幸的是，表现最好的SSL作业灯也拥有最高的关闭功耗，其有效效率也因此降到了与荧光作业灯差不多的水平。如果这些SSL灯具在关闭状态时不消耗电能，那么除了一款外，其他所有SSL灯的效率都超过卤素作业灯和表现较差的荧光作业灯。由于关闭功耗的存在，仅有四种效率最高的SSL灯具的有效效率明显超过卤素及荧光灯。
七、室外照明灯
第三轮对五种面向室外应用的产品进行了测试，从低瓦数道路灯到高瓦数室外区域照明灯。表四总结了这些灯具的性能，之前对室外灯具做的两个测试的测试结果也包括在内。由于目前并无室外墙灯基准样本，以室外墙灯常用替换灯光的瓦数为基础，SSL产品的功效是白炽灯及卤素的2-3倍，至少与使用CFL光源的类似灯具不相上下。本轮测试的SSL室外道路灯光效则非常低， 可能不及使用其他光源的类似灯具的性能。较大的SSL区域照明及停车灯的输出则符合这些应用的需要，光效也超过了50lm/W。至于这些产品与使用其他技术的大面积区域照明及停车灯间性能的可比较性，预计将来的基准检查和原位评估可为其提供进一步的了解。其他特性，如低温性能、更长的寿命（尤其是低温下）、可控性（与感光器兼容）、颜色、及低水平的照明性能对这一应用来说，可能与功效一样重要。
八、颜色质量的测量
第三轮测试产品的色温均匀分布在不同的白光范围内，从暖白光（～2700-～3000K范围）到中性白光（～3500-～4000K）再到冷白光（～5700-～6500K）。一种产品拥有7878K的色温，超越了由ANSI标定的白光LED的范围。
第三轮中SSL产品的平均CRI（显色指数）值为76，最小值为52，最大值为95。但第三轮并未对基于RGB（红、绿、蓝）LED的白光灯具进行测量。值得注意的是，对某些特定应用来说，光源的CRI相对较低也同样会得到用户的认可甚至欢迎。建议读者对颜色质量评估的复杂性及CRI在SSL产品上的局限性有一定的理解。定性的视觉评估可为特定应用的灯具（尤其对不使用CRI值的RGB灯具）的颜色质量提供重要的深入理解。
九、功率因数
目前测试的所有SSL产品的平均功率因数（PF）为0.75，超过了能源之星项目对SSL灯具要求的最小功率因数—0.7。所有SSL产品的PF值如图所示：红色虚线表示的是能源之星标准极限0.7（能源之星对商业化SSL产品的功率因数要求为0.9）。为将功率更高的灯具包括在内，X轴为对数刻度。所测PF范围从0.3跨越到1.0，而PF与灯具功率之间则表现出了很小的相关性（这种现象同样存在于PF与功效之间）：一般而言，瓦数及功率更高的SSL灯具的PF值超过了0.9。
十、再现性和可变性
只要有可能，第三轮就对灯具及替换灯泡的输出进行了积分球及测角光度测量法的测量，与之前两轮的测量一样，积分球及测角光度测量法在某一产品的输出上的平均差异接近2%。第三轮中90%的测试表明，测角光度测量法测出的流明光输出略高于积分球。而对作为基准的荧光灯样品，这两种测量法之间的差异要略大于SSL样品。较低输出器件用这两种方法测量出的数值差别要稍高于较高输出的器件。
第三轮对三种替换灯泡、两种灯具和筒灯改进灯泡的两个样品进行了测试，以检测个体间的可变性。拥有最低输出和功率的两种替换灯泡，其个体在输出、功率及颜色质量显示出了明显的差别。其它产品在输出及功率方面的个体差异为4%或更低，在颜色质量方面的个体差异小于2%。
第三轮测试结论
关键点：
第三轮测试的SSL产品涵盖了多种应用，从0.6W的低功率替换灯泡到189W的室外区域照明灯。尽管大部分测试产品表现良好，仍有一些产品表现不佳。由于所测产品呈现出了多种性能，向卖主要求明确的灯具输出和功率读数对买者来说非常重要。对于特殊应用SSL方案，必须对产品的性能进行仔细分析才能做决策。
平均而言，SSL筒灯的光输出可与45-65W白炽反光灯相媲美，且效率上大大超过白炽灯，并无疑可与类似的CFL筒灯相匹敌，一种SSL产品的性能明显超过了作为基准的CFL筒灯。
第三轮测试结果还显示出，目前SSL橱柜和台灯的表现优于作为基准的卤素和荧光作业灯，如果其关闭状态功耗可加以限制，其优势将表现得更彻底。
我们还发现，第三轮中一些产品的灯具输出、灯具功率和颜色质量均满足能源之星标准对SSL产品的要求。能源之星对SSL的要求之1.0版本对一系列应用作出了清楚规定：橱柜灯（厨房和架装）、台灯、筒灯和室外（台阶、道路和走廊）。 在筒灯种类中，CALiPER测试的07-31、07-35和07-47产品将满足能源之星的标准要求，橱柜灯类中，07-27、07-28、07-29和07-30产品将满足能源之星的标准要求，在室外类中，则是07-25和07-34产品满足要求。尽管SSL产品的能源之星认证还未开始，评述哪种灯具将满足能源之星标准的光度要求目前可作为有用的参考点。
第三轮中SSL产品及替换灯泡的产品资料仍不统一，且并不总是能提供可靠或简单明了的产品性能信息。但样品（为参加比赛和技术展示项目而提交的）附带了明显更准确的性能宣言则是一个鼓舞人心的进展。
尽管第三轮中SSL产品的性能普遍良好，预示了未来商业可行的SSL灯具的美好前景，SSL产品的性能仍不能概括化。性能的巨大差异意味着买者需要分别考虑每种产品的性能，并向制造商索要明确（精确）的灯具性能信息。
下一步测试：
接下来的CALiPER项目将继续增加照明应用种类，进行更多的基准测试，以加强SSL产品与其他技术在每一应用领域的并行比较。许多产品的流明衰减和原位测试正在进行，以评估SSL灯具和替换灯泡的热量管理和长期稳定性。
CALiPER项目将继续分析评估可变性、再现性和差异（divergence）的测试，并用其为测试实验室、标准委员会和其他利益相关者提供(数据)资料。CALiPER项目还正通过流明衰减和原位测试评估SSL灯具的稳定性。
行业下一步：
参加行业贸易集团和DOE SSL 商业化项目或信息大会无疑能让制造商对SSL技术有更好的理解和认知，从而产生出产品性能更精确的评估和报告。
DOE和行业领袖正越来越关注产品配件（这些配件使产品表现不佳或产生不准确的、有误导性的信息），探究为连贯一致的（从LED器件级水平到灯具水平）产品性能报告提供指南的方法。例如建立指南建议制造商测试和报道灯具的输出和灯具功率（以及标注数值），并清楚使用的是什么测试方法及所测产品的种类。
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