Nagy teljesítményű LED-es lámpák (100 W, 200 W, 300 W, 400 W, 500 W)

Alkalmazások

Nagy teljesítményű LED lámpák(100 W-tól 500 W-ig) úgy tervezték, hogy jelentős mennyiségű lumen sugárzást biztosítsanak a terület, útpálya, feladat vagy kiemelő világítás számára. Ez a sokoldalú kültéri lámpatestcsalád számos olyan alkalmazást kínál, amelyek egy meghatározott zóna feletti megvilágítást igényelnek, akár egy érdekes pont megvilágítására erősen fókuszált fénysugárral, akár nagy területek vagy függőleges felületek egyenletes megvilágítására intenzív fehér fénnyel. Ezek a lámpatestek emelt fényforrásként használhatók meghatározott geometriai területek, például parkolók, repülőterek, teherterminálok, autópálya csomópontok, sportpályák, golfpályák, fizetőterek, ipari telephelyek és kültéri tárolóhelyek megvilágítására. A nagy teljesítményű LED-es lámpákat építészeti elemek, például homlokzatok, emlékművek, oszlopok és ikonikus építmények hangsúlyozására és kiemelésére is használják. A fényárnyékoló lámpák célozhatók, ami a megfelelő sugárkialakítással, elhelyezkedéssel és szerelési magassággal együtt egy nagyon hatékony, mégis rugalmas kültéri világítási megoldáshoz járul hozzá.

A fémhalogén lámpák hátrányai

LED-es lámpatestekúgy lettek kialakítva, hogy felülmúlják a hagyományos lámpatesteket, amelyek energiaigényesek és karbantartásigényesek. A múltban a nagy fényerejű fényvető alkalmazásokban a fémhalogén lámpák domináltak. Míg a fémhalogén lámpák akár 20-szor hosszabb élettartamot és négyszeres hatásfokot kínálnak az izzólámpákhoz képest, és nagyon nagy teljesítményben (akár 2000 Wattig) is kaphatók, számos aggályt vethetnek fel.

Ezek a lámpák magasabb hőmérsékleten (900-1100 fok) és nagy nyomáson (520-3100 kPa) működnek. Élettartamuk végén nem-passzív meghibásodásnak vannak kitéve, ami tűzveszélyt jelenthet.

Míg az alacsonyabb teljesítményű izzók akár 20 000 órát is kibírnak, a nagyobb teljesítményű izzók, mint például a stadionban általában megtalálható 1500 W-os izzók, jellemzően drasztikusan lerövidítik az izzók élettartamát 3000 órás tartományban.

A hosszú indítási- és a meleg újraindítási idő, valamint a gyakori be- és kikapcsolás melletti élettartam lerövidítése lehetetlenné teszi a fémhalogén rendszerekkel működő világításvezérlés energiamegtakarítási potenciáljának kiaknázását.

A fémhalogén fényszórók használatával kapcsolatos másik probléma a nagy optikai veszteség. A fémhalogén lámpa fényáramát minden irányba leadja, ami alacsony fényelvonási hatékonyságot eredményez.

A nagy teljesítményű lámpákhoz gyakran nagy és összetett optikai eszközökre van szükség a fény rögzítéséhez és elosztásához, ami nemcsak a lámpatest költségét és méretét növeli, hanem a szélterhelést és a súlyt is.

LED világításlehetőségek világát nyitja meg

Az elmúlt évtizedben a reflektorfény-technológia hatalmas elmozdulást ért el a HID-ről a LED-re. A radikális átalakulást a LED-es világítás által kínált lenyűgöző előnyök sorozata táplálja. A LED-ek fényhatékonysága felülmúlta a korábbi világítási technológiákat, meghaladta a 200 lm/W-ot, és még mindig van mit javítani. A fényforrás hatékonyságának jelentős javulása nem az egyetlen gyilkos előnye a LED-es világításnak. Lélegzetelállítóbb a lehetőség, hogy a fényforrás hatékonyságának javításán túlmenően nagyobb energiamegtakarítást érjünk el. A LED-es világítással a világítási alkalmazások hatékonyságának (LAE) különböző szempontjai – köztük az optikai átvitel hatékonysága, a spektrális hatékonyság és az intenzitás hatékonysága – figyelembe vehetőek, és különböző alkalmazásokhoz társ-optimalizálhatók.

A LED-ek egyedi fizikai és optikai tulajdonságai lehetővé teszik a fény hatékonyabb eljuttatását a célponthoz. A precíziós tervezésű optikával a LED-ek által kibocsátott fény több mint 90%-a kiemelhető a lámpatestből, és pontosan elosztható egy meghatározott célpontra. Összehasonlításképpen, a fémhalogén lámpák által kibocsátott fény több mint 30%-a elvész a lámpatestben, és nem minden, a lámpatestből kiszökő fény jut el a tervezett alkalmazáshoz hasznos irányba.

LED-ek tömbje elrendezhető felületi emissziós eszközként, amely a csomag{0}}méretarányú optikai vezérléssel kombinálva pontosan szabályozható eloszlást biztosít magas egyenletes megvilágítás mellett a jobb világítás minősége és a lámpatestek minimális telepítése érdekében. A teljes, azonnali szabályozhatóság és a gyakori be-/kikapcsolási műveletek elviselésének köszönhetően a LED-es lámpák vezérelhetők, hogy igény szerint megfelelő mennyiségű fényt biztosítsanak, ezáltal csökkentve az energiafelhasználást.LED világításúj lehetőséget kínál a spektrális teljesítményelosztás (SPD) precíz szabályozására, amely lehetővé teszi a színminőség előírását, amely maximalizálja a LER-t és a vizuális teljesítményt.

Míg az energiamegtakarítás azonnali haszonnal jár, a ROI (befektetésarányos megtérülés) jelentős része a használatából származikLED-es lámpatestekaz alacsonyabb karbantartási költségeknek köszönhető. A HID világítás karbantartási költségei gyorsan összeadódnak, ha figyelembe vesszük a cserelámpák, a munka és a berendezések költségeit, míg a LED-technológia lehetőséget kínál olyan világítási rendszerek létrehozására, amelyek gyakorlatilag karbantartást nem igényelnek- a névleges élettartama alatt, amely több év vagy több tízezer óra.

Tervezés és konfiguráció

Nagy teljesítményű LED lámpákösszetett rendszerek, mivel termikus, optikai és elektromos működésük kölcsönösen függ egymástól. A rendszerelemek halmazának egységesen kell működnie, hogy olyan integrált egészet alkosson, amely biztosítja, hogy a LED-ek teljes kapacitásukkal működjenek az üzemi környezet optimálisan szabályozott feltételei között. Az a rendszer, amelybe a LED-csomagokat a mechanikai szilárdság, a hőkezelés, az optikai vezérlés, a tápellátás és a környezetvédelem érdekében összeszerelik, jelentős hatással van a LED-ek teljes teljesítménypotenciáljának felszabadítására és a lámpatest értékére egy adott alkalmazáshoz.

A nagy teljesítményű LED-es fényvető vagy teljesen integrált rendszer, vagy moduláris összeállítás. A teljesen integrált LED-es fényvető egyetlen fénymotorral rendelkezik, a többi alkatrész tervezése pedig a fénymotor igényeit szolgálja. Egy modulárisLED lámpatöbb LED modulból áll. Ezek a modulok önálló,{1}}könnyű motorok, amelyek a meghajtó áramkörön kívül minden funkcionális alkatrészt tartalmaznak. Az integrált kialakítást jellemzően 300 W-nál kisebb névleges teljesítményű rendszerekben használják. A moduláris felépítés nagy rugalmasságot biztosít a lámpatest-konfigurációkban, valamint a rendszer méretezhetőségét a nagyobb teljesítményű LED-es lámpák építéséhez.

Fényforrás

A fényvető alkalmazásokhoz használt jelenlegi LED-technológiában a fehér fényt foszforral átalakított LED-ek állítják elő, amelyek az InGaN{0}}alapú kék LED-et foszfor le-konverterrel kombinálják. A foszforral átalakított LED-eket különböző technológiai platformok segítségével csomagolják, ami változatos teljesítményjellemzőket eredményez az építési anyagok, a csomag architektúra és a gyártási folyamatok alapján. A különböző csomagplatformok használatához kapcsolódó LED-ek teljesítményjellemzői leginkább a fényerősség, a lumencsökkenés és a színpont-stabilitás.

Míg a közepes -teljesítményű LED-ek fényhatása jobb, mint a többi LED-típusé, a fénycsökkenéssel és a színeltolódással szemben a legkevésbé ellenállóak. A fényvisszaverő ház felépítéséhez használt műanyag gyanta hajlamos a hő- és fotodegradációra. Míg a chip -on- (COB) LED-ek hőstabilitása javult a LED-chipek kerámia hordozóra vagy fémmagos nyomtatott áramköri lapra (MCPCB) való összeszerelésének eredményeként, a LED chipek nagy sűrűségű tömbje túl sok hőt termelhet, ami túlterhelheti a hőpályát, és nagy hőterhelést okozhat a foszforokban.

A kerámia alapú nagyteljesítményű LED-ek és a chip{0}}scale csomag (CSP) LED-ek alapvető csomagolási filozófiája nagy hatékonyságú hőutat biztosít a LED aktív tartományából történő hő kivonására. Ezek a LED-ek még magas üzemi hőmérsékleten és meghajtóáram mellett is kiváló fénytartalékot mutatnak.

Egy LED-et úgy jellemezhetünk, hogy rendelkezik egy adott SPD-vel, amely meghatározza a színvisszaadási teljesítményét és a korrelált színhőmérsékletet (CCT). A LED spektrális viselkedése a foszfor le-átalakító összetételétől függ. A színminőség és a fényhatékonyság közötti kompromisszum -megmaradt. A LED-csomag kiválasztása ebben a tekintetben az alkalmazási követelményektől függően eltérő irányban változik.

Hőgazdálkodás

A hőkezelés továbbra is mindenütt kihívást jelent a nagy teljesítményű LED-es világítási rendszerek számára. Általában a LED-ek az elektromos bemeneti teljesítmény több mint 50%-át hőként disszipálják a félvezető szerszámon. Az InGaN-alapú fehér LED-ek hatékonysága csökken magas meghajtóáram esetén. Minél nagyobb a meghajtóáram, annál nagyobb százalékban alakul át az elektromos energia hővé. Ezenkívül a nagy fluxussűrűségű LED-csomagon belül a rövidebb hullámhossz (kék) hosszabb hullámhosszúvá (sárga) történő foszfor le-átalakítása jelentős mennyiségű Stokes-hőt termel.

A hőt olyan sebességgel kell elvezetni a LED-csomagtól, amely meghaladja a hulladék keletkezésének sebességét. A felgyülemlett hő túlmelegíti a LED-csomagot, ami végül a fénysugár és a csomagolóanyag leromlása miatt a lumen gyengüléséhez és az eszköz meghibásodásához, valamint a megnövekedett kristályhibák kialakulásához és a dióda aktív tartományában a menetelmozdulások növekedéséhez vezet.

A hőkezelés célja annak biztosítása, hogy a LED-ek és más hőmérséklet-érzékeny alkatrészek hőmérséklete a funkcionális és abszolút maximális határokon belül maradjon. Az önfűtött félvezető eszközök hatékony hűtéséhez a LED-csatlakozás és a környezeti levegő közötti hőút mentén lévő összes alkatrész hőellenállását minimálisra kell csökkenteni, és a hűtőbordának megfelelő kapacitást kell biztosítania a hő elnyelésére, majd a környező levegő felé történő elvezetésére. A hulladékhő hatékony hővezetéssel történő átvitele a LED-csomópontból a hűtőbordába nagyobb megbízhatóságú, nagy hővezető képességű forrasztási kötések (vagy forrasztó{4}}mentes összeköttetések) kialakítását, valamint alacsony hőellenállású MCPCB-k és termikus interfész anyagok használatát jelenti.

A hőelvezetés megkönnyítése érdekében a hűtőborda és a ház egyLED lámpajellemzően egy darabból készülnek, és alacsony réztartalmú alumíniumötvözetből készülnek extrudálási, hidegkovácsolási vagy présöntési eljárással. A passzív hűtőborda általában nagyobb fizikai térfogatú, aerodinamikailag megtervezett szerkezetből áll, amely egyszerre maximalizálja az effektív felületet és a konvekciós hőátbocsátási tényezőt.

Meghajtó és vezérlő áramkör

A kritikus rész, amely meghatározza a élettartamát és teljesítményétnagy teljesítményű LED lámpaa sofőr. Míg a lineáris tápegységek vonzó költségcsökkentést és összetettséget jelentenek, a nagy teljesítményű LED-rendszerek működtetésére használt legtöbb LED-meghajtót kapcsolóüzemű tápegységnek tervezték. Az ilyen LED-meghajtók kapcsolódó költségei viszonylag magasak, de ezt a hátrányt jelentősen felülmúlja az a képesség, hogy a meghajtók nagyobb hatékonyságú teljesítményátalakítást, jobb minőségű kimenetet és a LED-ek szokatlan működési feltételekkel szembeni erősebb védelmét biztosítják. A fő váltóáramú-egyenáram-átalakításon kívül az SMPS LED-illesztőprogram számos al-feladatot hajt végre egymás után vagy párhuzamosan. Ezek a részfeladatok közé tartozik a harmonikus csökkentés és a teljesítménytényező korrekciója, az elektromágneses interferencia (EMI) árnyékolása és szűrése, galvanikus leválasztás a primer és szekunder között, a hajtásáram szabályozása, a fényerő szabályozása, a túlfeszültség, rövidzárlat, túlterhelés és túlmelegedés elleni védelem.

A LED-illesztőprogramok általában két-lépcsős topológiát valósítanak meg. Az aktív PFC fokozatot és egy DC-DC átalakító fokozatot tartalmazó LED-meghajtó lényegében állandó áramot biztosít a terhelésnek nagy áramköri hatásfokkal, miközben nagyfeszültségű működést és rendkívül széles bemeneti feszültségtartományt (pl. 120–277 VAC, 347-480 VAC, 120{014}}}{014}} és magas védettséget biztosít a csatlakoztatott LED-moduloknak. (A nagy villámcsapássűrűségű területeken továbbra is szükség van egy külső túlfeszültség-védő eszköz felszerelésére.) Ezzel szemben az egyfokozatú LED-meghajtók számos korláttal szembesülnek a nagy teljesítményű alkalmazásokban, beleértve az alacsony konverter-hatékonyságot, a szűk üzemi feszültséget, a magas EMI-jelet, a túlfeszültség-védelmi alkatrészek megnövekedett méretét és költségét, a szűk fényerő-tartományt és a nagy kimeneti áram hullámosságait (fli).

Ahol bármilyen szabályozási stratégia részeként fényerő-szabályozásra lesz szükség, az illesztőprogram úgy konfigurálható, hogy támogassa a kimeneti áram szabályozását állandó -áramcsökkentéssel (CCR) és/vagy impulzus{1}}szélesség-modulációval (PWM). Vezérlő bemenetet fogadhat analóg interfészen (1-10VDC) vagy digitális interfészen (DALI, ZigBee, Z-Wave stb.) keresztül.

Fényeloszlás

Nagy teljesítményű LED lámpákáltalában közvetlen világítási rendszerek, amelyek az összes kibocsátott fényt a megvilágítandó felület általános irányában osztják el. Ezek a lámpatestek szimmetrikus és aszimmetrikus sugármintázatban kaphatók, a fényeloszlás a szűk helytől a széles áramlásig terjed. A célozható lámpatestek fényeloszlását jellemzően a lámpatest térszögének foka alapján sugárterítéssel írják le. A nyalábterítéseket gyakran a NEMA gerendatípusokba sorolják 1-től 7-ig, ahol a feszesebb gerendák kisebb sugártípusszámúak, a szélesebbek pedig nagyobb számmal rendelkeznek.

A LED-ek irányított jellege lehetővé teszi számukra, hogy kiküszöböljék a másodlagos optika használatát bizonyos területeken és árvízvilágítási alkalmazásokban. A legtöbb alkalmazás azonban speciális optikát igényel a fényforrásból a szabályozott sugárba irányuló fényáram szabályozásához. Optikai vezérlés ehhezLED-es lámpatestekáltalában reflektorokkal vagy lencsékkel valósítják meg. Mivel a LED-ek lehetőséget adnak arra, hogy fényáramukat közvetlenül a forrásból nyerjék ki, a másodlagos optikát jellemzően csomag{1}}méretű optikai rendszerként tervezték. A reflektoroptika nagyon elterjedt kialakítása teljes belső visszaverődést (TIR) ​​alkalmaz.

A TIR optika sima kör alakú nyalábokat tud előállítani teljes szélességben, fele-maximális (FWHM) szögszélességekkel, akár 10 fokos szögszélességgel és 92%-os optikai hatásfokkal. A TIR optikát azonban általában olyan műanyagokból öntik, amelyeknek korlátozott a hőstabilitása. Hőterhelést okozhatnak az önmelegedő, nagy teljesítményű LED-ek, amelyekben a foszfor le{5}}átalakító hőmérséklete megközelíti a 150 °C-ot. Amikor egy világítási rendszer magas követelményeket támaszt optikája hőstabilitásával szemben, a precíziós tervezésű alumínium reflektorrendszer megfelelőbb választás lehet.

Küzdelem a környezeti{0}}hiba miatt

A kültéri lámpatestek folyamatosan ki vannak téve a zord környezetnek és a szélsőséges időjárási viszonyoknak. A környezeti feltételek szigorú ellenőrzése a nagy teljesítmény érdekébenLED lámpaugyanolyan fontos, mint a hőkezelés, az optikai tervezés és a hajtásáram szabályozása. Kötelező gyakorlat a lámpatestek holisztikus tömítése minden belépési és anyagátmeneti ponton, hogy megvédje a világítási rendszert a por behatolásától és az eső/víz bármilyen irányból történő behatolásától. Az optikai szerelvényt edzett üveglencsével kell védeni, amely szintén elősegíti a por elvezetését. Változó környezeti feltételek vagy a világítási rendszeren belüli hőmérséklet-változások során nyomás (amely megterheli a tömítéseket) és páralecsapódás (amely elhomályosítja a lencséket) kialakulhat a lezárt optikai burkolaton belül. Egy membrán szellőző beépítése a zárt burkolatba lehetővé teszi a nyomáskiegyenlítést és a kondenzátum eltávolítását. A kémiai átalakító bevonat és a védőporbevonat korrózióállóságot biztosít az alumínium háznak.

A lámpatesteket úgy kell megépíteni, hogy kiválóan ellenálljanak az olyan mechanikai hatásoknak, mint az ütés és a vibráció. Gondosan mérlegelni kell a LED-csomag és az MCPCB közötti forrasztási csatlakozás megbízhatóságát mechanikai hatások hatására.

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

Együtt jobbá tesszük.
Shenzhen Benwei Lighting Technology Co., Ltd
Mobil/Whatsapp :(+86)18673599565
E-mail:bwzm15@benweilighting.com
Skype: benweilight88
Weboldal: www.benweilight.com
Hozzáadás: F épület, Yuanfen ipari zóna, Longhua, Bao'an kerület, Shenzhen, Kína