Lumini LED pentru stadion|Sisteme profesionale de iluminat sportiv

La ce se folosește o lumină LED pe un stadion?

Luminile cu LED-uri pentru stadion sunt corpuri de iluminat de mare putere care sunt concepute pentru a distribui lumina într-o zonă de joacă sportivă pe distanțe mari. Luminile cu LED-uri ale stadionului sunt cunoscute și sub denumirea de iluminare a terenurilor de sport. Aceste corpuri de iluminat direcționale sunt așezate la înălțimi adecvate în jurul terenului de sport al unui stadion pentru a crea un mediu de lumină care să permită o vizibilitate remarcabilă atât pentru jucători, cât și pentru spectatori, precum și pentru emisiunile de televiziune. Un stadion este o arenă imensă care poate găzdui o varietate de evenimente, inclusiv sporturi, concerte și alte spectacole. Este alcătuit dintr-un teren de joc care este fie parțial, fie în întregime înconjurat de etaje de scaune înclinate care sunt menite să ofere spectatorilor o vedere asupra acțiunii care se desfășoară.

Un stadion este o clădire vastă și spectaculoasă care acoperă o suprafață mare și primește un număr mare de oameni. Acesta servește ca locație pentru evenimente interesante și distractive și este cunoscut pentru capacitatea sa de a găzdui mulțimi mari. Simulând lumina naturală chiar și în cele mai întunecate ore ale nopții, sistemele de iluminare sportivă permit locurilor să rămână deschise mai mult timp. Aceștia se ocupă de sarcina de a crea condiții vizuale optime pentru jucători, de a dezvolta un cadru captivant pentru experiențe palpitante ale fanilor și de a permite transmisia HDTV, fotografierea digitală și înregistrarea cu încetinitorul pentru a surprinde spectacolele, momentele incitante și dinamica jocurilor.

Principiile iluminatului

Ca urmare a faptului că multe evenimente sunt organizate după întuneric, iluminatul este o componentă esențială a arhitecturii stadionului. Utilizarea reflectoarelor într-o manieră adecvată este obiectivul principal al iluminatului stadionului. Pentru locurile de mare amploare care nu au nicio structură deasupra capului disponibilă pentru instalarea sistemelor de iluminat în jos, singura sursă de lumină artificială este iluminatul de inundații, care este poziționat înalt în jurul perimetrului terenului și este orientat spre cele mai îndepărtate părți ale zonei de joc. Este necesar ca aceste corpuri de iluminat să poată proiecta fascicule de lumină controlate pe terenul de joc pentru a-l ilumina în mod adecvat cantitativ și calitativ.

Multe tipuri diferite de evenimente sportive sunt organizate în mod regulat în interiorul stadioanelor. Cele mai populare jocuri de jucat în aceste arene sunt cele care au loc în aer, cum ar fi cricket, baseball, fotbal și fotbal. Terenurile de joc enorme necesare acestor sporturi creează o dificultate uriașă în ceea ce privește iluminarea. Un teren de fotbal are o lățime care variază de la 59 la 69 de metri și o lungime care variază de la 100 la 110 de metri. Dimensiunile unui teren folosit pentru fotbalul american sunt de 91,80 metri lungime și 48,75 metri lățime. Sunt necesare aproximativ trei acri de teren pentru a găzdui un teren de baseball. Diametrul terenului de joc de cricket oval sau circular poate varia de la 90 la 150 de metri în punctul cel mai lat.

Datorită faptului că stadioanele sunt frecvent utilizate pentru a găzdui o varietate de sporturi și evenimente, există necesitatea unui iluminat care să poată satisface diferitele nevoi ale tuturor sporturilor care sunt relevante. Nu numai că sistemele de iluminat sportiv ar trebui să fie construite în combinație cu locul de desfășurare, dar ar trebui să fie create și în combinație cu cerințele specifice care sunt asociate fiecărui sport.

Pe parcursul ultimului deceniu, a existat o schimbare semnificativă către utilizarea tehnologiei LED în sistemele de iluminat sportiv. Această schimbare a avut loc ca răspuns la preocupările crescânde cu privire la cheltuielile și efectul asupra mediului al tehnologiilor anterioare de iluminat. Criteriile din ce în ce mai stricte pentru economia energetică, împreună cu beneficiile convingătoare aduse de noua tehnologie, au fost o forță motrice din spatele tranziției mamut către iluminatul LED.

Când sunt polarizate direct, LED-urile provoacă o recombinare radiativă a electronilor și a găurilor în regiunea activă a dispozitivelor semiconductoare de joncțiune pn. Acest lucru are ca rezultat emisia de lumină de la LED-uri. Acest mecanism are ca rezultat o eficiență cuantică ridicată în producerea de lumină vizibilă și conferă o serie de alte beneficii semnificative sursei de lumină. Aceste beneficii includ sursa de lumină care are o dimensiune mică a sursei, o durată de viață lungă, capacitatea de a porni și opri instantaneu, cicluri de comutare practic nelimitate, gradare completă, reglabilitate spectrală și durabilitate în stare solidă. Eficacitatea luminoasă a LED-urilor albe care se bazează pe conversia fosforului are acum un avans mare față de cea a tehnologiilor de iluminat anterioare, deși există încă mult spațiu de îmbunătățire în acest domeniu.

Permițând optimizarea cuprinzătoare a tuturor parametrilor LAE, cum ar fi eficiența sursei de lumină, eficiența livrării optice, eficiența spectrului și eficacitatea intensității, tehnologia LED deschide calea către o lume cu totul nouă de perspective potențiale de economisire a energiei. Un alt factor esențial care contribuie la rentabilitatea remarcabilă a investiției (ROI) oferită de produsele de iluminat cu LED este capacitatea acestora de a funcționa fără a necesita nici un fel de întreținere pentru o perioadă de cel puțin 50,000 ore sau chiar mai mult.

Iluminatul cu LED nu numai că oferă o economie de neegalat, care are o relevanță majoră pentru aplicațiile de iluminat sportiv cu putere mare, dar tehnologia oferă și posibilitatea de a progresa dincolo de restricțiile calitative impuse tehnologiilor mai vechi. Iluminatul cu LED-uri prezintă o soluție eficientă la problema fundamentală a iluminării inconsecvente care este cauzată de iluminarea HID. În comparație cu reflectoarele HID, capacitatea de a produce un dispozitiv de emisie de suprafață cu un grup de LED-uri discrete și utilizarea controlului optic la nivel de pachet fabricat cu precizie are ca rezultat o îmbunătățire a uniformității care este mai mare de un factor de doi.

Reglabilitatea spectrală inerentă a luminii în stare solidă permite transmiterea luminii care are o capacitate remarcabilă de redare a culorilor și îmbunătățește mai mult din punct de vedere estetic pentru performanța jucătorilor și difuzarea TV. Acest lucru este avantajos atât pentru experiența vizuală a audienței, cât și pentru calitatea difuzării.

Gestionarea complexităților implicate în funcționarea LED-urilor

Luminile cu LED-uri de stadion sunt sisteme de iluminat extrem de puternice care pot consuma până la 2000 de wați de energie electrică și pot crea o putere uimitor de mare în pachete care variază de la zeci de mii la sute de mii de lumeni. Luminile LED de stadion au devenit din ce în ce mai populare în ultimii ani. Aceste proiectoare LED de mare putere sunt lucrări de inginerie multidimensională care necesită un nivel ridicat de integrare într-o varietate de domenii, inclusiv termic, electric, optic și mecanic.

LED-urile sunt dispozitive semiconductoare extrem de complicate și avansate care sunt destinate să funcționeze într-un mediu care are puterea electrică, temperatura, umiditatea și alți parametri controlați în intervale specifice. LED-urile pot funcționa corect numai în acest tip de mediu. Prin urmare, pentru a aborda provocările de integrare generate de caracteristicile optoelectronice strâns interdependente (flux luminos și eficiență), electrice (curent, tensiune și putere) și termice (temperatura joncțiunii) ale emițătorilor semiconductori, o abordare holistică. este necesară dezvoltarea sistemului.

Atunci când sunt utilizate în exterior, sistemele cu LED-uri de mare putere își pot supune LED-urile individuale, precum și celelalte componente ale sistemului, la niveluri semnificative de solicitare a mediului și operațional. Toate mecanismele de defecțiune ale LED-urilor cauzate de variabile interne și extrinseci trebuie să fie recunoscute și abordate pentru ca luminile cu LED-uri de stadion să își execute sarcinile necesare în condiții dificile de funcționare pentru o anumită perioadă de timp. În ciuda faptului că progresele în tehnologia LED au deschis un număr infinit de opțiuni de design pentru luminile LED de stadion atât în ​​ceea ce privește funcția, cât și aspectul lor, elementele fundamentale ale integrării sistemului nu s-au schimbat.

Un proiector LED foarte eficient este un sistem foarte dezvoltat care încorporează LED-uri, circuite de driver și control, sisteme de management termic, optică și alte componente într-un mod intenționat și inteligent. Fie corpul de iluminat, fie nivelul modulului este responsabil pentru implementarea efectivă a integrării fizice care are loc între LED-uri, optică și radiator. Integrarea la nivel de corpuri de iluminat are ca rezultat producerea unui produs care generează lumină dintr-un singur ansamblu optic. Designul modular, pe de altă parte, are ca rezultat producerea unui sistem care este scalabil și capabil să producă o putere foarte mare și este încadrat de un număr calculat de motoare ușoare autonome.

Driverul LED este fie separat fizic de motorul de lumină LED, fie izolat termic de acesta într-un efort de a evita ca sarcina termică LED să streseze și să degradeze componentele circuitului. Acest lucru poate fi realizat prin separarea fizică a driverului LED de motorul de lumină LED.

Sarcina termică care poate fi generată de un sistem LED de mare putere poate fi extrem de mare; ca urmare, traseul de transfer termic trebuie dimensionat pentru a putea acomoda această sarcină. Pentru a atinge acest obiectiv, rezistența termică a fiecărei componente de-a lungul căii care duce de la joncțiune la aer ar trebui redusă cât mai mult posibil. Îmbinările de lipit, cunoscute și sub numele de interconexiuni, sunt o componentă esențială a soluției de management termic pentru un corp de iluminat cu LED. Această componentă, împreună cu un radiator, materialul de interfață termică (TIM) și plăcile de circuite imprimate cu miez metalic (MCPCB), alcătuiesc restul sistemului. Nu numai că construcția unei joncțiuni de lipire fiabile între pachetul LED și MCPCB este extrem de necesară pentru transmiterea căldurii între cele două componente, dar este și destul de crucială pentru durabilitatea sistemului de iluminat în ansamblu. Este necesar ca joncțiunea de lipit să ofere o legătură metalurgică robustă, care să posede o mare rezistență la fluaj, precum și la vibrații. O rezistență ridicată la fluaj a îmbinărilor de lipit poate reduce cantitatea de energie de deformare acumulată ca urmare a ciclării termice, care se găsește frecvent în sistemele de iluminat sportiv în aer liber. Izolația electrică este asigurată de placa de circuit imprimat multistrat din cupru și aluminiu (MCPCB), care constă dintr-un strat dielectric pe o parte, un strat de cupru pe cealaltă și o placă de aluminiu în mijloc. Acest design asigură că există o cale termică bună între LED-uri și radiator. Materialul de interfață termică, sau TIM, este acolo pentru a reduce cantitatea de aer care rămâne prins în interfața dintre MCPCB și radiatorul.

Radiatorul de căldură îndeplinește două funcții: în primul rând, funcționează ca un rezervor termic prin absorbția căldurii care este emisă de LED-uri, iar apoi îndeplinește funcția de distribuitor de căldură prin eliberarea acelei călduri în aerul înconjurător prin convecție și radiație. Turnarea sub presiune, forjarea la rece sau extrudarea sunt cele trei metode de construcție primare utilizate pentru a crea această componentă, care este vândută în mod normal ca o singură unitate împreună cu carcasa. În multe cazuri, geometria proiectării radiatorului are scopul de a maximiza cantitatea de suprafață convectivă, precum și coeficientul de transfer de căldură. Atunci când există constrângeri fizice care limitează proiectarea unui radiator, pot fi utilizate conducte de căldură pentru a ajuta la promovarea disipării căldurii.

Controlați fluxul de reglare curentă

Driverul LED al unei aplicații este un subsistem crucial care joacă un rol în influențarea comportamentului sistemului, precum și a eficienței și a duratei sale de viață. Îndeplinește funcția unei surse de alimentare, schimbând puterea care vine de la linie (care este curent alternativ, sau AC) în curent continuu, sau DC, care este compatibil cu sarcina LED-ului. În plus, oferă protecție împotriva circumstanțelor de defecțiune, cum ar fi supracurent, scurtcircuit, tensiune excesivă, temperatură excesivă și alte solicitări. La proiectarea driverelor LED pentru utilizare în aplicații în aer liber, protecția împotriva tranzitorii de linie trebuie să fie încorporată în proiectarea circuitului driverului pentru a se asigura că LED-urile, precum și orice circuite și componente sensibile, sunt suficient de protejate.

Driverele LED includ de obicei circuite de control pentru a oferi funcționalitate de reglare a luminii, putere de lumină constantă (CLO), amestecarea culorilor și/sau interoperabilitate cu senzori de mediu pentru controlul gradului de ocupare și recoltarea luminii naturale. Această evoluție a iluminatului sportiv de la un dispozitiv de ieșire fix la iluminat inteligent, programabil este facilitată de încorporarea circuitelor de control în driverele LED.

Comunicațiile trimise de la un dispozitiv extern către circuitele de control permit configurarea unui mod de operare pe care utilizatorul îl preferă. Această categorie specială de drivere are fie o interfață analogică, fie digitală și este capabilă să descifreze semnalele de comandă care sunt trimise printr-un protocol de comunicație precum 0-10VDC, DALI, DMX, Bluetooth, ZigBee, Z-Wave sau Wifi.

Driverele LED care sunt incluse în sistemele de iluminat de mare putere sunt adesea proiectate ca drivere în două trepte, fiecare dintre acestea implementând corecția factorului de putere activă (PFC) independent de stadiul convertorului DC-DC. Acest tip de șofer este cunoscut ca șofer de punte. Un regulator de comutare care funcționează la o frecvență de comutare ridicată oferă PFC activ. Acest lucru se face pentru a menține un factor de putere ridicat pe o gamă largă de tensiuni de intrare în timp ce se suprimă simultan curentul armonic. În comparație cu predecesorii lor cu o singură etapă, driverele LED în două trepte oferă un număr semnificativ de beneficii. Ele sunt capabile să funcționeze corect în ciuda schimbărilor semnificative ale tensiunii de linie și pot fi controlate folosind variabile de control care se întind pe o gamă extinsă. Driverele în două etape au o arhitectură de circuit care este capabilă să facă față cerințelor stricte impuse eficienței conversiei puterii pentru sistemele care funcționează la niveluri ridicate de putere. Această arhitectură contribuie, de asemenea, la reducerea supratensiunii aplicate MOSFET-urilor de alimentare în timpul apariției supratensiunii.

Capacitatea sistemelor în două trepte de a satisface nevoia de iluminare fără pâlpâire este un avantaj semnificativ care poate fi realizat prin utilizarea lor în aplicații de iluminat sportiv. LED-urile pot fi făcute să pâlpâie din cauza ondulațiilor curentului de ieșire, care pot fi filtrate cu succes de circuitul de driver în două etape. Există două repercusiuni care vin cu pâlpâirea în iluminatul sportiv. Prima problemă este că percepția vizuală a unui jucător asupra vitezei unei ținte de joc care se mișcă rapid poate fi modificată, ceea ce ar avea un impact asupra performanței vizuale a jucătorului. Al doilea număr se referă la înregistrări de mare viteză, precum și la înregistrări extrem de lente. Existența pâlpâirii poate duce la diferențe de expunere de la un cadru la altul și poate limita sfera de mișcare lentă care poate fi realizată în transmisiile de televiziune. Pentru a obține un nivel mai mare de calitate video, utilizarea camerelor video de mare viteză pentru mișcare lentă poate necesita ca driverul LED să limiteze valoarea ondulației la un interval de 3 la sută .

Proiector LED pentru stadion cu putere mare

Caracteristici:

● Iluminat ecologic
● Design modular reglabil de 120 W
● Reduce consumul de energie cu peste 50% la iluminatul tradițional

Specificație: