Lumini LED de mare putere (100W, 200W, 300W, 400W, 500W)

Aplicații

Proiector LED de mare putere(100W până la 500W) sunt proiectate pentru a furniza o cantitate substanțială de lumeni pentru iluminarea zonei, a drumurilor, a activității sau a iluminatului de accent. Această familie versatilă de corpuri de iluminat de exterior găsește o serie de aplicații care necesită iluminare direcțională pe o zonă definită, fie pentru a reflecta un punct de interes cu un fascicul de lumină puternic focalizat, fie pentru a ilumina uniform suprafețe mari sau suprafețe verticale cu lumină albă intensă. Aceste corpuri de iluminat pot fi folosite ca o sursă de lumină ridicată pentru a ilumina zone geometrice specifice, cum ar fi parcări, aeroporturi, terminale de marfă, autostrăzi, terenuri de sport, terenuri de golf, locuri de taxare, locuri industriale și zone de depozitare în aer liber. Proiectoarele LED de mare putere sunt, de asemenea, folosite pentru a accentua și evidenția elemente arhitecturale precum fațade, monumente, coloane și structuri iconice. Luminile sunt orientabile, ceea ce, împreună cu designul adecvat al fasciculului, locațiile și înălțimile de montare, contribuie la o soluție de iluminat exterior foarte eficientă, dar flexibilă.

Dezavantajele luminilor cu halogenuri metalice

Proiector cu LEDsunt create pentru a depăși corpurile convenționale care consumă energie și necesită întreținere grea. În trecut, aplicațiile de iluminat cu putere mare de lumen erau dominate de lămpile cu halogenuri metalice. În timp ce lămpile cu halogenuri metalice oferă până la 20 de ori mai multă durată de viață a lămpii și de patru ori mai multă eficiență decât lămpile cu incandescență și sunt disponibile în puteri foarte mari (până la 2.000 de wați), ele pot prezenta o serie de preocupări.

Aceste lămpi funcționează la temperaturi mai ridicate (900 până la 1.100 de grade) și presiuni ridicate (520 până la 3.100 kPa). La sfârșitul duratei de viață, acestea sunt supuse unei defecțiuni non{{7}pasive care pot prezenta pericole de incendiu.

În timp ce becurile cu putere mai mică pot dura până la 20.000 de ore, becurile cu putere mai mare, cum ar fi becurile de 1500 W care se găsesc în mod obișnuit în corpurile de pe stadion, au de obicei o durată de viață redusă drastic în intervalul de 3.000 de ore.

Timpul lung de pornire-și repornire la cald, precum și durata de viață scurtă în condiții de pornire/oprire frecventă fac imposibilă exploatarea potențialului de economisire a energiei al comenzilor de iluminat cu sisteme cu halogenuri metalice.

O altă preocupare legată de utilizarea luminilor cu halogenuri metalice este pierderile optice mari. O lampă cu halogenuri metalice își aruncă fluxul de lumen în toate direcțiile, ceea ce are ca rezultat o eficiență scăzută de extracție a luminii.

Lămpile cu putere mare necesită adesea dispozitive optice mari și complexe pentru captarea și distribuirea luminii, ceea ce nu numai că adaugă cost și dimensiune corpului de iluminat, dar crește și încărcarea vântului și greutatea.

Iluminare LEDdeschide o lume de oportunități

De-a lungul ultimului deceniu, tehnologia iluminatului a cunoscut o schimbare monumentală de la HID la LED. Transformarea radicală este alimentată de o suită de beneficii convingătoare oferite de iluminatul LED. Eficacitatea luminoasă a LED-urilor a depășit tehnologiile anterioare de iluminare depășind 200 lm/W și mai are încă spațiu semnificativ de îmbunătățit. Îmbunătățirea remarcabilă a eficienței sursei de lumină nu este singurul avantaj ucigător al iluminatului LED. Oportunitatea de a realiza economii mai mari de energie dincolo de doar îmbunătățiri ale eficienței sursei de lumină este mai uluitoare. Cu iluminarea cu LED-uri, diferite aspecte ale eficienței aplicației de iluminat (LAE), care includ eficiența livrării optice, eficiența spectrală și eficiența intensității, pot fi luate în considerare și co-optimizate pentru diferite aplicații.

Caracteristicile fizice și optice unice ale LED-urilor permit livrarea mai eficientă a luminii către țintă. Cu o optică proiectată de precizie, mai mult de 90% din lumina emisă de LED-uri poate fi extrasă din corpul de iluminat și distribuită cu precizie către o țintă definită. În comparație, mai mult de 30% din lumina produsă de o lampă cu halogenuri metalice se pierde în interiorul corpului și nu toată lumina care iese din corp este livrată într-o direcție care este utilă pentru aplicația dorită.

O serie de LED-uri poate fi aranjată pentru a forma un dispozitiv de emisie de suprafață care, în combinație cu controlul optic la scară de pachet-, oferă distribuții controlabile cu precizie, cu uniformitate ridicată a iluminării, pentru o calitate îmbunătățită a iluminării și instalații minime ale corpurilor de iluminat. Cu o reglare completă, instantanee și capacitatea de a suporta operațiuni frecvente de pornire/oprire, luminile LED pot fi controlate pentru a furniza cantitatea potrivită de lumină la cerere, reducând astfel consumul de energie.Iluminare LEDoferă noua capacitate de a controla cu precizie distribuția spectrală a puterii (SPD), care permite prescrierea calității culorii care maximizează LER și performanța vizuală.

În timp ce economiile de energie oferă un beneficiu imediat, o parte semnificativă a rentabilității investiției (rentabilitatea investiției) din utilizareaProiector cu LEDse datorează costurilor reduse de întreținere. Costurile de întreținere pentru iluminatul HID se pot adăuga rapid atunci când se contabilizează cheltuielile cu lămpile de înlocuire, forța de muncă și echipamentele, în timp ce tehnologia LED oferă șansa de a crea sisteme de iluminat care nu necesită întreținere-pe durata de viață nominală de mulți ani sau zeci de mii de ore.

Proiectare si configurare

Proiector LED de mare puteresunt sisteme complexe deoarece operațiunile lor termice, optice și electrice sunt interdependente. Un set de componente ale sistemului trebuie să lucreze la unison pentru a forma un întreg integrat care să asigure că LED-urile funcționează la capacitatea maximă în condițiile controlate optim ale mediului de operare. Sistemul în care pachetele de LED-uri sunt asamblate pentru a oferi rezistență mecanică, management termic, control optic, alimentare cu energie și protecție a mediului are un impact semnificativ asupra deblocării întregului potențial de performanță al LED-urilor și a valorii corpului de iluminat pentru o anumită aplicație.

Un proiector LED de mare putere este fie un sistem complet integrat, fie un ansamblu modular. Un proiector LED complet integrat are un singur motor de lumină, iar designul altor componente este dedicat pentru a servi nevoilor motorului de lumină. Un modularProiector LEDeste compus din mai multe module LED. Aceste module sunt motoare luminoase autonome-care încorporează toate componentele funcționale, cu excepția circuitului driverului. Designul integrat este utilizat de obicei în sisteme cu o putere nominală mai mică de 300 W. Designul modular oferă o flexibilitate ridicată în configurațiile corpurilor de iluminat, precum și scalabilitatea sistemului pentru construirea de proiectoare LED cu putere mai mare.

Sursa de lumina

În tehnologia LED actuală folosită pentru aplicațiile de iluminat, lumina albă este generată de LED-urile convertite cu fosfor care combină un LED albastru pe bază de InGaN-cu un convertor de jos-fosfor. LED-urile convertite cu fosfor sunt ambalate folosind diferite platforme tehnologice, ceea ce duce la caracteristici de performanță variate bazate pe materialele de construcție, arhitectura pachetului și procesele de fabricație. Cele mai afectate caracteristici de performanță ale LED-urilor legate de utilizarea diferitelor platforme de pachete sunt eficacitatea luminoasă, deprecierea lumenului și stabilitatea punctului de cromaticitate.

În timp ce LED-urile cu putere medie-au o eficiență luminoasă mai bună decât alte tipuri de LED-uri, acestea au cea mai mică rezistență la deprecierea lumenului și la schimbarea culorii. Rășina de plastic care este utilizată pentru construirea carcasei reflectorizante este predispusă la degradare termică și foto. În timp ce LED-urile cu cip-on-placă (COB) au îmbunătățit stabilitatea termică ca urmare a asamblarii cipurilor LED pe un substrat ceramic sau pe o placă de circuit imprimat cu miez metalic (MCPCB), gama de cipuri LED cu densitate ridicată poate produce o cantitate excesivă de căldură care poate copleși calea termică și poate introduce un stres termic ridicat de fosfor.

Filosofia fundamentală de ambalare a LED-urilor de mare putere pe bază de ceramică și a LED-urilor pachetului de cip{0}}scale (CSP) oferă o cale termică de înaltă eficiență pentru a extrage căldura din regiunea activă a LED-ului. Aceste LED-uri prezintă o întreținere excelentă a lumenului chiar și la temperaturi ridicate de funcționare și curenți de antrenare.

Un LED poate fi caracterizat ca având un anumit SPD, care definește performanța sa de redare a culorii și temperatura de culoare corelată (CCT). Comportamentul spectral al unui LED depinde de compoziția convertorului down-fosfor. Compromisul-între calitatea culorii și eficacitatea luminoasă a rămas. Selecția pachetului cu LED-uri în acest sens se va balansa în direcții diferite, în funcție de cerințele aplicației.

Management termic

Managementul termic rămâne o provocare omniprezentă pentru sistemele de iluminat cu LED-uri de mare putere. În general, LED-urile disipă mai mult de 50% din puterea electrică de intrare sub formă de căldură la matrița semiconductoare. LED-urile albe bazate pe InGaN- prezintă o scădere a eficienței la curenți mari de antrenare. Cu cât curentul de antrenare este mai mare, cu atât procentul de putere electrică este convertit în căldură mai mare. În plus, conversia down-fosforului pentru a transforma lungimea de undă mai scurtă (albastru) în lungime de undă mai lungă (galben) în cadrul pachetului LED cu densitate mare de flux produce o cantitate semnificativă de căldură Stokes.

Căldura trebuie îndepărtată de pachetul cu LED-uri într-o rată care depășește viteza cu care sunt generate deșeurile. Acumularea de căldură va supraîncălzi pachetul cu LED-uri, ducând în cele din urmă la deprecierea lumenului și la defecțiunea dispozitivului din cauza fosforului și a degradării materialului ambalajului, precum și la creșterea formării defectelor de cristal și la creșterea dislocațiilor filetului în regiunea activă a diodei.

Scopul managementului termic este de a se asigura că temperatura LED-urilor și a altor componente sensibile la temperatură-se menține în limitele funcționale și maxime absolute. Pentru a răci în mod eficient dispozitivele semiconductoare cu auto--încălzire, rezistența termică a tuturor componentelor de-a lungul căii termice dintre joncțiunea LED-ului și aerul ambiant trebuie redusă la minimum, iar radiatorul trebuie să ofere o capacitate adecvată de a absorbi căldura și apoi de a o convecționa în aerul ambiant. Transferul eficient al căldurii reziduale prin conducție termică de la joncțiunea LED-ului la radiatorul implică formarea de îmbinări de lipit cu capacitate ridicată de conducție termică (sau interconexiuni fără lipire-) și utilizarea MCPCB-urilor cu rezistență termică scăzută și a materialelor de interfață termică.

Pentru a facilita disiparea căldurii, radiatorul și carcasa unuiProiector LEDsunt de obicei formate dintr-o singură bucată și sunt construite din aliaj de aluminiu cu conținut scăzut de cupru, folosind procesul de extrudare, forjare la rece sau turnare sub presiune. Un radiator pasiv cuprinde de obicei o structură proiectată aerodinamic cu un volum fizic mai mare, care maximizează simultan suprafața efectivă și coeficientul de transfer de căldură prin convecție.

Driver și circuite de control

Partea critică care definește durata de viață și performanța unuiProiector LED de mare putereeste șoferul. În timp ce sursele de alimentare liniare aduc o reducere atractivă a costurilor și complexității, majoritatea driverelor LED care sunt utilizate pentru a opera sisteme LED de mare putere sunt proiectate ca surse de alimentare comutatoare. Costurile asociate pentru astfel de drivere cu LED-uri sunt relativ mari, dar acest dezavantaj este depășit semnificativ de capacitatea driverelor de a oferi o conversie a puterii cu o eficiență mai mare, o ieșire de calitate mai bună și o protecție mai robustă a LED-urilor împotriva condițiilor anormale de funcționare. Pe lângă conversia principală a energiei AC-DC, un driver LED SMPS efectuează multe sarcini secundare-secvențial sau în paralel. Aceste sub-sarcini includ reducerea armonică și corectarea factorului de putere, ecranarea și filtrarea interferențelor electromagnetice (EMI), izolarea galvanică între primar și secundar, reglarea curentului de comandă, controlul gradării, protecția împotriva supratensiunii, scurtcircuitului, suprasarcinii și defecțiunilor de supratemperatura.

De obicei, driverele LED implementează o topologie în două-etape. Un driver LED care include o treaptă PFC activă urmată de o treaptă de convertizor DC-DC furnizează un curent substanțial constant sarcinii cu o eficiență ridicată a circuitului, permițând în același timp funcționarea la tensiune înaltă și intervale de tensiune de intrare ultra{-largi (de exemplu, 120–277 VAC, 347{-480 VAC, 120{-480 VAC, 120{-480 VAC, 120{90{1}VAC) și 490{1}VAC} oferind imunitate ridicată pentru modulele LED conectate. (În zonele cu o densitate mare a fulgerelor, este încă necesar să adăugați un dispozitiv extern de protecție la supratensiune.) În schimb, driverele cu LED-uri cu o singură etapă se confruntă cu multe limitări în aplicațiile de mare putere, care includ eficiență scăzută a convertorului, tensiuni de operare înguste, o semnătură EMI ridicată, dimensiune și costuri crescute ale componentelor de protecție la supratensiune, interval îngust de reglare și ondulație caracteristică a curentului de ieșire (pâlpâire).

Acolo unde va fi necesară reglarea luminii ca parte a oricărei strategii de control, driverul poate fi configurat să accepte reglarea curentului de ieșire prin reducerea-curentului constant (CCR) și/sau modularea lățimii impulsului-(PWM). Poate accepta intrare de control printr-o interfață analogică (1-10VDC) sau o interfață digitală (DALI, ZigBee, Z-Wave etc.).

Distribuția luminii

Proiector LED de mare puteresunt in general sisteme de iluminat direct care distribuie toata lumina emisa in directia generala a suprafetei de iluminat. Aceste corpuri de iluminat sunt disponibile în modele de fascicule simetrice și asimetrice, cu distribuții ale luminii variind de la puncte strânse până la inundații larg. Distribuția luminii a unui corp de iluminat orientat este descrisă în mod obișnuit cu răspândirea fasciculului pe baza gradelor unghiului de câmp ale corpului de iluminat. Răspândirea fasciculului este adesea clasificată în tipurile de fascicule NEMA de la 1 la 7, grinzile mai strânse având numere mai mici de tip fascicul și grinzile mai late având numere mai mari.

Natura direcțională a LED-urilor le permite să elimine utilizarea opticii secundare în anumite zone și aplicații de iluminat de inundații. Cu toate acestea, majoritatea aplicațiilor necesită utilizarea unei optici specializate pentru a regla fluxul luminos de la sursa de lumină într-un fascicul controlat. Control optic pentruProiector cu LEDse realizează de obicei cu reflectoare sau lentile. Deoarece LED-urile oferă posibilitatea de a-și extrage fluxul luminos direct din sursă, optica secundară este de obicei proiectată ca sisteme optice la scară de pachet-. Un design foarte comun al opticii reflectoarelor folosește reflexia internă totală (TIR).

Optica TIR poate produce fascicule circulare netede cu lățimea completă la jumătate maximă (FWHM) lățimi unghiulare de până la 10 grade și o eficiență optică de până la 92%. Cu toate acestea, optica TIR este de obicei turnată din materiale plastice care au stabilitate termică limitată. Acestea pot fi stresate termic de către LED-urile de putere mare cu auto-încălzire, a căror temperatură cu fosfor down-convertorului se poate apropia de 150 de grade C. Când un sistem de iluminat impune cerințe mari asupra stabilității termice a opticii sale, sistemul reflector din aluminiu proiectat cu precizie ar putea fi o alegere mai potrivită.

Combaterea eșecurilor-induse de mediu

Corpurile de iluminat de exterior sunt expuse continuu la medii dure și la condiții meteorologice extreme. Exercitarea unui control strict al condițiilor de mediu pentru o putere mareProiector LEDeste la fel de important ca managementul termic, ingineria optică și reglarea curentului de antrenare. Este o practică necesară sigilarea holistică a corpurilor de iluminat în toate punctele de intrare și tranziția materialului pentru a proteja sistemul de iluminat de pătrunderea prafului și a ploii/invaziei apei din orice direcție. Ansamblul optic trebuie protejat de o lentilă din sticlă călită, care facilitează și eliminarea prafului. În timpul schimbării condițiilor de mediu sau schimbărilor de temperatură în cadrul sistemului de iluminat, presiunea (care pune stres pe etanșări) și condensul (care întunecă lentilele) se pot forma în interiorul unei carcase optice etanșe. Instalarea unui aerisire cu membrană în carcasa etanșă permite egalizarea presiunii și îndepărtarea condensului. Un strat de conversie chimică și un strat de pulbere de protecție conferă rezistență la coroziune carcasei din aluminiu.

Corpurile de iluminat trebuie să fie construite cu rezistență excelentă la impacturi mecanice, cum ar fi șocuri și vibrații. Ar trebui să se acorde o atenție deosebită fiabilității îmbinării de lipit între pachetul LED și MCPCB sub influența impacturilor mecanice.

https://www.benweilight.com/industrial-lighting/led-flood-light/bright-led-flood-lights.html

Împreună, o facem mai bună.
Shenzhen Benwei Lighting Technology Co.,Ltd
Mobil/Whatsapp :(+86)18673599565
E-mail:bwzm15@benweilighting.com
Skype: benweilight88
Web: www.benweilight.com
Adăugați: Clădirea F, Zona Industrială Yuanfen, Longhua, Districtul Bao'an, Shenzhen, China