Utvecklingen av LED-belysning, som genererar ljus genom strålningselektron-hål-rekombination i halvledare i halvledartyp snarare än genom att stimulera ett gasformigt medium eller värma upp en termisk radiator i ett glashölje eller hölje, har gynnat gatubelysningen enormt. Jämfört med HID-system, såsom högtrycksnatrium (HPS), lågtrycksnatrium (LPS) och metallhalogen (MH) lampor, ger solid state belysningsteknik betydande fördelar.
De betydande energibesparingarna som LED-tekniken ger är det som mest motiverade övergången från HID (HPS, LPS, MH) till LED. Även om HPS-lampor, den vanligaste gatubelysningskällan, kan uppnå källeffektiviteter på upp till 150 lm/W i högeffektsprodukter, är deras verkningsgrad i praktiska tillämpningar närmare 100 lm/W. HPS-gatlyktor kan förlora 30 till 40 procent av sin systemeffektivitet när man tar hänsyn till optiska och ballastförluster. Däremot har fosforkonverterade lysdioder källeffekter mellan 150 och 190 lm/W som både är ekonomiskt lönsamma och har en potentiell källeffektivitet på 255 lm/W. LED-gatljus kan uppnå en systemeffektivitet på långt över 140 lm/W och en armaturverkningsgrad som är nära 80 procent på grund av deras höga källeffektivitet, riktade emissionsmönster och höga effektomvandlingseffektivitet. Detta indikerar att jämfört med traditionella belysningskällor ger LED gatubelysning energibesparingar på 50 till 100 procent.
Kommuner och allmännyttiga företag som strävar efter att minska drifts- och bytekostnader dras till LED gatubelysnings minskade underhålls- och livscykelkostnader. LED-belysningssystem kan fungera i mer än 50,000 timmar förutsatt att de har lämplig värmehantering och optimal effektkontroll. Lysdioder är gjorda av ett halvledarblock snarare än glaskuvert eller andra ömtåliga delar. LED gatubelysning tål kontinuerliga vibrationer från snabbgående bilar på grund av ljuskällans solid state uthållighet. Enastående pålitlighet och hållbarhet samverkar för att förlänga livslängden för LED-system och avsevärt minska underhåll och byte av lampor.
För optimala körförhållanden under natten kan LED-gatbelysningens spektrala kraftfördelning (SPD) justeras. Ljuskällans spektrala egenskaper har en betydande inverkan på synligheten som ett belysningssystem ger. Stavar och kottar, två typer av optiska fotoreceptorer, finns i det mänskliga ögat. Scotopisk syn, som används på natten när ljusstyrkan är mycket låg (mindre än 0.005 cd/m2), möjliggörs av stavar. Alla synliga färger kan ses av konerna, som är mest aktiva under fotopiska omständigheter när luminanser vanligtvis är mer än 3,4 cd/m2. För fotopisk syn och scotopisk syn är kurvorna för högsta spektrala känslighet vid 555 respektive 507 nm. Stavens fotoreceptorer svarar på mesopisk syn, som är regionen mellan fotopisk syn och scotopisk syn.
Ljusspektrumet för LED-gatbelysning kan modifieras för att inrikta sig på det mest effektiva spektrumet för vägens syntillstånd, i synnerhet den mesopiska synen som gäller för de ljusnivåer som ofta förekommer i gatubelysning, genom att justera förhållandet mellan fosfor för de önskade färgerna i nedkonverterare. Ögat måste ha stark scotopisk syn för att kunna identifiera objekt utanför axeln. Medan synskärpan har en relativt liten roll för en förares synlighet, gör en stark färgåtergivning det möjligt att koppla in konens fotoreceptorer, vilket gör det enklare att skilja små saker från deras bakgrund. Jämfört med HPS-lampor, som har låg CRI, har LED-gatlyktor i allmänhet en CRI på 80, vilket är tillräckligt för att belysa vägar. För att säkerställa optimal visuell prestanda i mesopiskt seende, önskas ofta ett ljusspektrum med ett högt scotopiskt/fotopiskt (S/P) förhållande. Medan LED-gatljus kan vara spektralt skräddarsydda för att ge ett S/P-förhållande mellan 1,21 (3000 K LED) och 2,0 (6000 K LED), har HPS-lampor vanligtvis ett S/P-förhållande på 0,63.
Sikten förbättras inte alltid av ett högt S/P-förhållande. När det finns en hög täthet av dimma, dimma eller dis i atmosfären är den meteorologiska sikten dålig, och ju större S/P-förhållandet är, desto mer ljus sprids och desto mindre ljus sänds ut. Ljus med högt S/P-förhållande har en stor del av blå våglängder i sitt spektrum. Detta väckte oro för farorna med blått ljus och de fysiologiska effekterna av högintensiv gatubelysning med hög CCT. Ljusspektrumet för vägbelysning kan behöva ett minimalt innehåll av blått eller ett måttligt S/P-förhållande för att ge god synlighet samt för att skapa vakenhet och undertrycka frisättningen av melatonin (som är känt som ett sömnhormon). Blårikt kallvitt ljus bör dock inte användas i inomhusbelysning under natten för att undvika dygnsstörningar. Så för väg- och motorvägsbelysning rekommenderas vanligtvis LED-gatljus med en färgtemperatur på 4100 K. Varmvitt ljus (t.ex. 3000 K) rekommenderas på platser med tät befolkning och i bostadsområden för att minimera de skadliga fysiologiska effekterna av gatubelysning. Alla CCT-behov kan tillgodoses med LED-teknik.
Eftersom de är halvledare kan lysdioder lätt integreras i andra halvledarkretsar. Eftersom lysdioder reagerar omedelbart på förändringar i strömförsörjningen, kan analog dimning baserad på den kontinuerliga strömreduktionsmetoden (CCR) användas genom att bara ändra drivströmmen till lysdioderna. Pulsbreddsmoduleringsteknik (PWM), som tillåter full intensitetskontroll samtidigt som den håller en konstant färgpunkt trots variationer i ljusintensitet, kan också användas för att digitalt dämpa LED-gatbelysning. I jämförelse är dämpning av MH-lampor mer utmanande och HPS-gatljus kan bara reduceras till cirka 50 procent ljusintensitet. Eftersom halvledarbelysning är digital finns det utsikter till direkt integration av gatubelysning med datorbaserade system, vilket skulle öka automatiseringen och effektiviteten. Denna integration av trådlös anslutning, sensorteknik och gatubelysning öppnar dörren till en mängd banbrytande IoT-möjligheter.
