LED-stadionljus|Professionella sportbelysningssystem

Vad används en LED-lampa till på en stadion?

LED-stadionlampor är kraftfulla strålkastararmaturer som är designade för att distribuera ljus i ett sportområde över stora avstånd. LED-stadionbelysning är också känd som sportplansbelysning. Dessa riktade armaturer är inställda på lämpliga höjder runt idrottsplatsen på en stadion för att skapa en ljusmiljö som möjliggör enastående synlighet för både spelare och åskådare, såväl som för tv-sändningar. En stadion är en enorm arena som kan vara värd för en mängd olika evenemang, inklusive sport, konserter och andra shower. Den består av en spelplan som antingen är helt eller delvis omgiven av nivåer av lutande säten som är avsedda att ge åskådarna en överblick över handlingen som äger rum.

En stadion är en stor och spektakulär byggnad som täcker ett stort område och välkomnar ett stort antal människor. Det fungerar som en plats för spännande och underhållande evenemang och är känd för sin förmåga att ta emot stora folkmassor. Genom att simulera naturligt ljus även under de mörkaste timmarna på natten, tillåter sportbelysningssystem att arenor håller öppet längre. De tar sig an uppgiften att skapa optimala visuella förhållanden för spelare, utveckla en engagerande miljö för spännande fanupplevelser och möjliggöra HDTV-överföring, digital fotografering och slow-motion-inspelning för att fånga spektaklet, spännande ögonblick och dynamiken i spelen.

Principerna för belysning

Som ett resultat av det faktum att många evenemang arrangeras efter mörkrets inbrott är belysning en viktig komponent i stadionarkitekturen. Att använda strålkastarbelysning på ett lämpligt sätt är det primära fokus för stadionbelysning. För storskaliga arenor som inte har några tillgängliga överliggande strukturer för installation av downlightsystem, är den enda källan till artificiellt ljus översvämningsbelysning, som är placerad högt runt planens omkrets och vetter mot de yttersta delarna av spelområdet. Det är nödvändigt för dessa armaturer att kunna projicera kontrollerade ljusstrålar på spelplanen för att på ett adekvat sätt belysa den kvantitativt och kvalitativt.

Många olika typer av sportevenemang arrangeras regelbundet inne på arenor. De mest populära spelen att spela på dessa arenor är de som utspelar sig i luften, som cricket, baseboll, fotboll och fotboll. De enorma spelplanerna som krävs för dessa sporter skapar en enorm svårighet när det gäller belysning. En fotbollsplan har en bredd som sträcker sig från 59 till 69 meter och en längd som sträcker sig från 100 till 110 meter. Måtten på ett fält som används för amerikansk fotboll är 91,80 meter i längd och 48,75 meter i bredd. Cirka tre tunnland mark krävs för att rymma en basebollplan. Diametern på den ovala eller cirkulära cricketplanen kan variera allt från 90 till 150 meter på dess bredaste punkt.

På grund av det faktum att arenor ofta används för att vara värd för en mängd olika sporter och evenemang, finns det ett behov av belysning som kan tillgodose de olika behoven hos alla sporter som är relevanta. Sportbelysningssystem ska inte bara byggas i kombination med lokalen, utan de ska också skapas i samband med de specifika krav som är förknippade med varje sport.

Det har skett en betydande förändring mot användningen av LED-teknik i sportbelysningssystem under det senaste decenniet. Denna förändring har skett som svar på ökande oro angående kostnaden och miljöeffekten av tidigare belysningstekniker. De ständigt skärpta kriterierna för energiekonomi, i kombination med de övertygande fördelarna med den nya tekniken, har varit en drivkraft bakom den enorma övergången till LED-belysning.

När de är framåtspända orsakar lysdioder en strålningsrekombination av elektroner och hål i det aktiva området av pn-övergångshalvledarenheterna. Detta resulterar i emission av ljus från lysdioderna. Denna mekanism resulterar i en hög kvanteffektivitet i produktionen av synligt ljus och ger ljuskällan ett antal andra betydande fördelar. Dessa fördelar inkluderar ljuskällan som har en liten källstorlek, lång livslängd, möjligheten att slås på och stängas av direkt, praktiskt taget obegränsade omkopplingscykler, dimbarhet i full intervall, spektral avstämning och hållbarhet i solid state. Ljuseffekten hos vita lysdioder som är baserade på fosforomvandling har nu ett stort försprång jämfört med tidigare ljustekniker, även om det fortfarande finns mycket utrymme för förbättringar på detta område.

Genom att möjliggöra en omfattande optimering av alla LAE-parametrar, såsom ljuskällans effektivitet, optisk leveranseffektivitet, spektrumeffektivitet och intensitetseffektivitet, banar LED-tekniken vägen för en helt ny värld av potentiella energibesparingsmöjligheter. En ytterligare viktig faktor som bidrar till den enastående avkastningen på investeringen (ROI) som erbjuds av LED-belysningsprodukter är deras förmåga att fungera utan att kräva någon form av underhåll under en period på minst 50,000 timmar eller till och med längre.

LED-belysning ger inte bara oöverträffad ekonomi, som är av stor relevans för sportbelysningsapplikationer med hög effekt, utan tekniken ger också möjligheten att gå längre än de kvalitativa restriktioner som åläggs äldre teknologier. LED-belysning presenterar en effektiv lösning på det grundläggande problemet med inkonsekvent belysning som orsakas av HID-belysning. Jämfört med HID-strålkastare, resulterar förmågan att producera en ytemissionsenhet med en grupp diskreta lysdioder och användningen av precisionstillverkad optisk kontroll på paketnivå i en förbättring av enhetligheten som är större än en faktor två.

Den inneboende spektrala avstämningsförmågan hos halvledarbelysning möjliggör överföring av ljus som har enastående färgåtergivningsförmåga och är mer estetiskt förbättrande för spelarprestanda och TV-sändningar. Detta är fördelaktigt för både publikens visuella upplevelse och kvaliteten på sändningen.

Hantera komplexiteten i driften av lysdioder

LED-stadionlampor är extremt kraftfulla belysningssystem som kan förbruka upp till 2000 watt elektrisk kraft och skapa en häpnadsväckande hög effekt i paket som sträcker sig från tiotusentals till hundratusentals lumen. LED-stadionlampor har blivit allt populärare de senaste åren. Dessa högeffekts LED-strålkastarljus är verk av flerdimensionell ingenjörskonst som kräver en hög nivå av integration över en mängd olika domäner, inklusive termisk, elektrisk, optisk och mekanisk.

Lysdioder är extremt komplicerade och avancerade halvledarenheter som är avsedda att fungera i en miljö som har den elektriska effekten, temperaturen, luftfuktigheten och andra parametrar som kontrolleras inom specifika intervall. Lysdioder kan bara fungera korrekt i denna typ av miljö. Därför, för att ta itu med integrationsutmaningarna som orsakas av de hårt ömsesidigt beroende optoelektroniska (ljusflöde och effektivitet), elektriska (ström, spänning och effekt) och termiska (övergångstemperatur) egenskaper hos halvledarsändare, ett holistiskt tillvägagångssätt. till systemutveckling krävs.

När de används utomhus kan högeffekts LED-system utsätta sina individuella lysdioder såväl som de andra komponenterna i systemet för betydande miljö- och driftspåfrestningar. Alla felmekanismer i lysdioder som orsakas av interna och yttre variabler måste kännas igen och åtgärdas för att LED-stadionljus ska kunna utföra sina nödvändiga uppgifter under tuffa driftsförhållanden under en viss tid. Trots att framstegen inom LED-teknik har öppnat upp för ett oändligt antal designval för LED-stadionbelysning både vad gäller deras funktion och utseende, har grunderna för systemintegration inte förändrats.

Ett mycket effektivt LED-strålkastarljus är ett högt utvecklat system som innehåller lysdioder, driv- och styrkretsar, värmeledningssystem, optik och andra komponenter på ett avsiktligt och intelligent sätt. Antingen armaturen eller modulnivån ansvarar för själva genomförandet av den fysiska integrationen som sker mellan lysdioderna, optiken och kylflänsen. Integrering på armaturnivå resulterar i produktion av en produkt som genererar ljus från en enda optisk enhet. Modulär design, å andra sidan, resulterar i produktionen av ett system som är skalbart och kapabelt att producera ultrahög effekt och som ramas in av ett beräknat antal fristående ljusmotorer.

LED-drivrutinen är antingen fysiskt separerad från LED-ljusmotorn eller termiskt isolerad från den i ett försök att undvika att LED-värmebelastningen belastar och försämrar kretskomponenterna. Detta kan åstadkommas genom att fysiskt separera LED-drivrutinen från LED-ljusmotorn.

Den termiska belastningen som kan genereras av ett högeffekts LED-system kan vara extremt hög; som ett resultat av detta måste den termiska överföringsvägen dimensioneras för att kunna ta emot denna belastning. För att uppnå detta mål bör det termiska motståndet för varje komponent längs vägen från korsningen till luften minskas i största möjliga utsträckning. Lödfogar, även kända som sammankopplingar, är en viktig komponent i värmehanteringslösningen för en LED-armatur. Denna komponent, tillsammans med en kylfläns, termiskt gränssnittsmaterial (TIM) och kretskort med metallkärna (MCPCB), utgör resten av systemet. Inte bara är konstruktionen av en pålitlig lödkoppling mellan LED-paketet och MCPCB extremt nödvändig för överföring av värme mellan de två komponenterna, utan det är också ganska avgörande för hållbarheten hos belysningssystemet som helhet. Det är nödvändigt för lodförbindningen att ge en robust metallurgisk bindning som har stor motståndskraft mot krypning såväl som vibrationer. Ett högt krypmotstånd hos lödfogarna kan minska mängden belastningsenergi som byggs upp som ett resultat av termisk cykling, vilket ofta förekommer i utomhussportbelysningssystem. Elektrisk isolering tillhandahålls av det tryckta kretskortet i flera lager av koppar och aluminium (MCPCB), som består av ett dielektriskt lager på ena sidan, ett kopparlager på den andra och en aluminiumplatta i mitten. Denna design säkerställer att det finns en bra termisk väg mellan lysdioderna och kylflänsen. Det termiska gränssnittsmaterialet, eller TIM, är till för att minska mängden luft som fastnar i gränssnittet mellan MCPCB och kylflänsen.

Kylflänsen utför två funktioner: för det första fungerar den som en termisk reservoar genom att absorbera värmen som avges av lysdioderna, och sedan utför den jobbet som en värmespridare genom att släppa ut den värmen till den omgivande luften genom konvektion och strålning. Pressgjutning, kallsmidning eller extrudering är de tre primära konstruktionsmetoderna som används för att skapa denna komponent, som normalt säljs som en enhet tillsammans med huset. I många fall är geometrin hos kylflänsdesignen avsedd att maximera mängden konvektiv yta såväl som värmeöverföringskoefficienten. När det finns fysiska begränsningar som begränsar designen av en kylfläns, kan värmerör användas för att främja värmeavledning.

Kontrollera flödet av strömreglering

En applikations LED-drivrutin är ett avgörande delsystem som spelar en roll för att påverka systemets beteende, liksom dess effektivitet och dess livslängd. Den utför funktionen av en strömförsörjning, ändrar strömmen som kommer från linjen (som är växelström eller AC) till likström, eller DC, som är kompatibel med LED-belastningen. Utöver detta erbjuder den skydd mot felförhållanden som överström, kortslutning, för hög spänning, för hög temperatur och andra påfrestningar. Vid design av LED-drivrutiner för användning i utomhusapplikationer måste transientskydd införlivas i konstruktionen av drivkretsen för att säkerställa att lysdioderna, såväl som eventuella känsliga kretsar och komponenter, är tillräckligt skyddade.

LED-drivrutiner inkluderar vanligtvis kontrollkretsar för att tillhandahålla dimningsfunktionalitet, konstant ljusutgång (CLO), färgblandning och/eller interoperabilitet med miljösensorer för närvarokontroll och dagsljusskörd. Denna utveckling av sportbelysning från en fast utgångsenhet till intelligent, programmerbar belysning underlättas av införandet av styrkretsar i LED-drivrutiner.

Kommunikation som skickas från en extern enhet till styrkretsen möjliggör konfigurering av ett driftsätt som användaren föredrar. Denna speciella kategori av drivrutiner har antingen ett analogt eller digitalt gränssnitt, och den kan dechiffrera kommandosignaler som skickas av ett kommunikationsprotokoll som 0-10VDC, DALI, DMX, Bluetooth, ZigBee, Z-Wave eller Wi-Fi.

LED-drivrutiner som ingår i högeffektsbelysningssystem är ofta utformade som tvåstegsdrivrutiner, som var och en implementerar aktiv effektfaktorkorrigering (PFC) oberoende av DC-DC-omvandlarsteget. Denna typ av förare är känd som en broförare. En växlingsregulator som arbetar med en hög växlingsfrekvens tillhandahåller den aktiva PFC. Detta görs för att upprätthålla en hög effektfaktor över ett brett inspänningsområde samtidigt som den övertonsströmmen undertrycks. Jämfört med deras enstegsföregångare erbjuder tvåstegs LED-drivrutiner ett betydande antal fördelar. De kan fungera korrekt trots betydande förändringar i nätspänningen och kan styras med hjälp av styrvariabler som spänner över ett stort område. Tvåstegsdrivrutiner har en kretsarkitektur som kan hantera de stränga krav som ställs på effektomvandlingseffektivitet för system som arbetar med höga effektnivåer. Denna arkitektur bidrar också till minskningen av överspänningen som appliceras på ström-MOSFETs under överspänningar.

Förmågan hos tvåstegssystem att tillgodose behovet av flimmerfri belysning är en betydande fördel som kan realiseras genom att använda dem i sportbelysningstillämpningar. Lysdioder kan fås att flimra på grund av krusningar i utströmmen, som framgångsrikt kan filtreras bort av tvåstegsdrivkretsen. Det finns två återverkningar som kommer med flimmer i sportbelysning. Det första problemet är att en spelares visuella uppfattning om hastigheten hos ett spelmål som rör sig snabbt kan ändras, vilket skulle ha en inverkan på spelarens visuella prestanda. Det andra numret riktar sig till höghastighets- och extremt långsamma filmer. Förekomsten av flimmer kan resultera i exponeringsskillnader från en bildruta till nästa och begränsa omfattningen av slow motion som kan uppnås i TV-sändningar. För att uppnå en högre nivå av videokvalitet kan användningen av höghastighetsvideokameror för slow motion kräva att LED-drivrutinen begränsar rippelvärdet till inom ett område av 3 procent.

LED High Output Stadium Floodlight

Funktioner:

● Miljövänlig belysning
● 120W justerbar modulär design
● Minskar energiförbrukningen med över 50 procent på traditionell belysning

Specifikation: