LED-es stadionfények|Professzionális sport reflektorrendszerek

Mire használható a LED lámpa a stadionokban?

A LED-es stadionlámpák nagy teljesítményű fényvető lámpatestek, amelyeket arra terveztek, hogy a fényt nagy távolságokra ossza el egy sportpályán. A LED-es stadionlámpákat sportpálya világításnak is nevezik. Ezek az irányított lámpatestek a stadion sportpályája körül megfelelő magasságban vannak elhelyezve, hogy olyan világos környezetet teremtsenek, amely kiváló láthatóságot biztosít mind a játékosok, mind a nézők, valamint a televíziós közvetítések számára. A stadion egy hatalmas aréna, amely számos eseménynek ad otthont, beleértve a sportokat, koncerteket és egyéb műsorokat. Olyan játéktérből áll, amelyet részben vagy teljesen lejtős üléssorok vesznek körül, amelyek célja, hogy a nézők betekintést nyújtsanak a zajló akcióba.

A stadion egy hatalmas és látványos épület, amely nagy területet fed le, és nagyszámú embert fogad. Izgalmas és szórakoztató események helyszínéül szolgál, és nagy tömegek befogadására alkalmas képességéről ismert. A természetes fényt szimulálva még az éjszaka legsötétebb óráiban is, a sportvilágítási rendszerek lehetővé teszik, hogy a helyszínek hosszabb ideig nyitva maradjanak. Azzal a feladattal foglalkoznak, hogy optimális vizuális feltételeket teremtsenek a játékosok számára, izgalmas környezetet alakítsanak ki a rajongók izgalmas élményéhez, és lehetővé tegyék a HDTV átvitelt, a digitális fényképezést és a lassított felvételt, hogy megörökítsék a játék látványait, izgalmas pillanatait és dinamikáját.

A világítás alapelvei

Mivel sok rendezvényt sötétedés után rendeznek, a világítás a stadionépítészet elengedhetetlen eleme. A stadionvilágítás elsődleges szempontja a reflektorok megfelelő hasznosítása. Azokon a nagyméretű helyszíneken, ahol nincs rendelkezésre álló felső szerkezet a mélyvilágítási rendszerek telepítéséhez, az egyetlen mesterséges fényforrás az árnyak, amely magasan a pálya kerülete mentén helyezkedik el, és a játéktér legtávolabbi pontjaira néz. Szükséges, hogy ezek a lámpatestek szabályozott fénysugarakat tudjanak vetíteni a játéktérre, hogy azt mennyiségileg és minőségileg megfelelően megvilágítsák.

A stadionokon belül rendszeresen sokféle sporteseményt rendeznek. Ezeken az arénákon a legnépszerűbb játékok a levegőben játszhatók, mint például a krikett, a baseball, a foci és a futball. Az ezekhez a sportokhoz szükséges hatalmas játékterek óriási nehézséget okoznak a megvilágítás szempontjából. A futballpálya szélessége 59-69 méter, hossza pedig 100-110 méter. Az amerikai futballhoz használt pálya méretei 91,80 méter hosszúak és 48,75 méter szélesek. Körülbelül három hektár földre van szükség egy baseball-pálya elhelyezéséhez. Az ovális vagy kör alakú krikett játéktér átmérője a legszélesebb pontján 90 és 150 méter között mozoghat.

Tekintettel arra, hogy a stadionokat gyakran használják különféle sportok és rendezvények lebonyolítására, olyan világításra van szükség, amely minden releváns sportág különféle igényeit kielégíti. A sportvilágítási rendszereket nemcsak a helyszínnel együtt kell kiépíteni, hanem az egyes sportágakhoz kapcsolódó speciális követelményeknek megfelelően kell kialakítani.

Az elmúlt évtized során jelentős elmozdulás ment végbe a LED-technológia sportvilágítási rendszerekben történő alkalmazása felé. Ez az eltolódás a korábbi világítási technológiák költségével és környezeti hatásaival kapcsolatos növekvő aggodalmakra válaszul történt. Az energiatakarékosság egyre szigorodó kritériumai, valamint az új technológia által kiváltott lenyűgöző előnyök hajtóereje volt a LED-es világításra való nagy átállásnak.

Ha előre előfeszítettek, a LED-ek elektronok és lyukak sugárzási rekombinációját idézik elő a pn átmenetű félvezető eszközök aktív tartományában. Ez a LED-ek fénykibocsátását eredményezi. Ez a mechanizmus nagy kvantumhatékonyságot eredményez a látható fény előállításában, és számos egyéb jelentős előnnyel jár a fényforrás számára. Ezek az előnyök közé tartozik a kis forrásméretű fényforrás, a hosszú élettartam, az azonnali be- és kikapcsolási képesség, a gyakorlatilag korlátlan kapcsolási ciklusok, a teljes tartományban szabályozhatóság, a spektrális hangolhatóság és a szilárdtest-tartósság. A foszfor-konverzión alapuló fehér LED-ek fényhatékonysága ma már nagy előnyt jelent a korábbi világítási technológiákhoz képest, bár ezen a területen még bőven van mit javítani.

Azáltal, hogy lehetővé teszi az összes LAE paraméter átfogó optimalizálását, mint például a fényforrás hatékonysága, az optikai továbbítás hatékonysága, a spektrum hatékonysága és az intenzitás hatékonysága, a LED technológia megnyitja az utat a potenciális energiamegtakarítási lehetőségek egy teljesen új világa előtt. Egy további lényeges tényező, amely hozzájárul a LED-es világítástechnikai termékek által kínált kiemelkedő befektetési megtérüléshez (ROI), az a képességük, hogy legalább 50, 000 órás vagy még hosszabb ideig tartó karbantartás nélkül működnek.

A LED-es világítás nemcsak páratlan gazdaságosságot biztosít, amely nagy jelentőséggel bír a nagy teljesítményű sportvilágítási alkalmazásokban, de a technológia lehetőséget ad arra is, hogy túllépjünk a régebbi technológiákkal szemben támasztott minőségi korlátozásokon. A LED-es világítás hatékony megoldást jelent a HID világítás által okozott inkonzisztens megvilágítás alapvető problémájára. A HID fényárnyékolókkal összehasonlítva a felületi emissziós eszköz különálló LED-ek csoportjával történő előállításának képessége és a precíziósan gyártott csomagszintű optikai vezérlés kétszeresnél nagyobb egyenletességi javulást eredményez.

A szilárdtest-világítás eredendő spektrális hangolhatósága lehetővé teszi a kiemelkedő színvisszaadási képességgel rendelkező fény átvitelét, és esztétikailag jobban javítja a lejátszó teljesítményét és a TV-adást. Ez mind a közönség vizuális élménye, mind az adás minősége szempontjából előnyös.

A LED-ek működésével járó bonyolultságok kezelése

A LED stadionlámpák rendkívül erős világítási rendszerek, amelyek akár 2000 watt elektromos energiát is fogyaszthatnak, és elképesztően magas teljesítményt hoznak létre, több tízezertől több százezer lumenig terjedő csomagokban. A LED stadionlámpák az elmúlt években egyre népszerűbbek. Ezek a nagy teljesítményű LED-es lámpák többdimenziós tervezési munkák, amelyek magas szintű integrációt igényelnek számos területen, beleértve a termikus, elektromos, optikai és mechanikai területeket is.

A LED-ek rendkívül bonyolult és fejlett félvezető eszközök, amelyek olyan környezetben működnek, ahol az elektromos teljesítmény, a hőmérséklet, a páratartalom és egyéb paraméterek meghatározott tartományon belül szabályozhatók. A LED-ek csak ilyen környezetben működhetnek megfelelően. Ezért a félvezető emitterek egymással szorosan összefüggő optoelektronikai (fényáram és hatásfok), elektromos (áram, feszültség és teljesítmény) és termikus (csomóponti hőmérséklet) jellemzőiből adódó integrációs kihívások megoldása érdekében holisztikus megközelítést kell alkalmazni. rendszerfejlesztésre van szükség.

Kültéri használat esetén a nagy teljesítményű LED-rendszerek az egyedi LED-eket, valamint a rendszer többi elemét jelentős környezeti és működési terhelésnek tehetik ki. A LED-ekben a belső és külső változók által okozott meghibásodási mechanizmusokat fel kell ismerni és kezelni kell annak érdekében, hogy a LED-es stadionlámpák egy adott ideig nehéz működési körülmények között is elláthassák szükséges feladataikat. Annak ellenére, hogy a LED-technológia fejlődése végtelen számú tervezési lehetőséget nyitott meg a LED stadionlámpák számára mind funkciójuk, mind megjelenésük tekintetében, a rendszerintegráció alapjai nem változtak.

A nagyon hatékony LED-es lámpa egy olyan fejlett rendszer, amely szándékosan és intelligens módon integrálja a LED-eket, a meghajtó- és vezérlőáramköröket, a hőkezelő rendszereket, az optikát és más alkatrészeket. A LED-ek, az optika és a hűtőborda között létrejövő fizikai integráció tényleges megvalósításáért vagy a lámpatest, vagy a modulszint felelős. A lámpatest szintű integráció olyan terméket eredményez, amely egyetlen optikai egységből állítja elő a fényt. A moduláris felépítés ezzel szemben egy skálázható és rendkívül nagy teljesítmény előállítására képes rendszert eredményez, amelyet kiszámított számú önálló könnyű motor alkot.

A LED-meghajtó vagy fizikailag el van választva a LED-fénymotortól, vagy hőszigetelve van tőle, annak érdekében, hogy elkerülje a LED-es hőterhelést az áramköri alkatrészek megterhelésétől és leépülésétől. Ez úgy érhető el, hogy fizikailag elválasztja a LED-meghajtót a LED-fénymotortól.

A nagy teljesítményű LED-rendszer által generálható hőterhelés rendkívül magas lehet; ennek következtében a hőátadási utat úgy kell méretezni, hogy képes legyen ezt a terhelést elviselni. A cél elérése érdekében a csomóponttól a levegő felé vezető úton minden alkatrész hőellenállását a lehető legnagyobb mértékben csökkenteni kell. A forrasztott kötések, más néven összekapcsolások, a LED-es lámpatestek hőkezelési megoldásának alapvető elemei. Ez az alkatrész a hűtőbordával, a termikus interfész anyaggal (TIM) és a fémmagos nyomtatott áramköri lapokkal (MCPCB) együtt alkotja a rendszer többi részét. Nemcsak a LED-csomag és az MCPCB közötti megbízható forrasztási csomópont kialakítása rendkívül szükséges a két komponens közötti hőátvitelhez, hanem a világítási rendszer egészének tartóssága szempontjából is rendkívül fontos. Szükséges, hogy a forrasztási csomópont robusztus kohászati ​​kötést biztosítson, amely kiválóan ellenáll a kúszással és a vibrációval szemben. A forrasztási kötések magas kúszási ellenállása csökkentheti a hőciklusok következtében fellépő feszültség-felhalmozódás mértékét, ami gyakran előfordul a kültéri sportvilágítási rendszerekben. Az elektromos szigetelésről a többrétegű réz és alumínium nyomtatott áramkör (MCPCB) gondoskodik, amely egyik oldalán dielektromos rétegből, másik oldalán rézrétegből, középen alumínium lemezből áll. Ez a kialakítás biztosítja, hogy jó hőút legyen a LED-ek és a hűtőborda között. A termikus interfész anyaga vagy a TIM azért van, hogy csökkentse az MCPCB és a hűtőborda közötti interfészben megszoruló levegő mennyiségét.

A hűtőborda két funkciót lát el: először hőtárolóként működik a LED-ek által leadott hő elnyelésével, majd hőelosztó feladatot lát el úgy, hogy ezt a hőt konvekcióval és sugárzással a környező levegőbe engedi át. A présöntés, hidegkovácsolás vagy extrudálás a három elsődleges építési módszer, amelyet ennek az alkatrésznek az előállításához használnak, amelyet általában a házzal együtt egyetlen egységként árusítanak. Sok esetben a hűtőborda kialakításának geometriájának célja a konvektív felület nagyságának, valamint a hőátbocsátási tényező maximalizálása. Ha olyan fizikai korlátok vannak, amelyek korlátozzák a hűtőborda kialakítását, hőcsövek használhatók a hőelvezetés elősegítésére.

Szabályozza az áramszabályozás áramlását

Az alkalmazások LED-illesztőprogramja kulcsfontosságú alrendszer, amely szerepet játszik a rendszer viselkedésének, valamint hatékonyságának és élettartamának befolyásolásában. Tápegység funkcióját látja el, a vonalról érkező teljesítményt (amely váltakozó áramú, vagy váltakozó áramú) egyenárammá vagy DC-re változtatja, amely kompatibilis a LED-terheléssel. Ezen túlmenően védelmet nyújt olyan hibahelyzetek ellen, mint a túláram, rövidzárlat, túlfeszültség, túlzott hőmérséklet és egyéb igénybevételek. A kültéri használatra szánt LED-meghajtók tervezésekor a vonali tranziens védelmet be kell építeni a meghajtó áramkör tervezésébe annak érdekében, hogy a LED-ek, valamint az érzékeny áramkörök és alkatrészek megfelelően védettek legyenek.

A LED-meghajtók jellemzően vezérlőáramkört tartalmaznak a fényerő szabályozására, az állandó fénykibocsátásra (CLO), a színkeverésre és/vagy a környezeti érzékelőkkel való együttműködésre a jelenlét ellenőrzéséhez és a nappali fény betakarításához. A sportvilágításnak ezt az evolúcióját a rögzített kimeneti eszközről az intelligens, programozható világításra megkönnyíti a vezérlőáramkör beépítése a LED-meghajtókba.

A külső eszközről a vezérlőáramkör felé küldött kommunikáció lehetővé teszi a felhasználó által előnyben részesített működési mód konfigurálását. Ez a különleges kategóriájú illesztőprogram analóg vagy digitális interfésszel rendelkezik, és képes megfejteni az olyan kommunikációs protokollok által küldött parancsjeleket, mint a 0-10VDC, DALI, DMX, Bluetooth, ZigBee, Z-Wave vagy Wi-Fi.

A nagy teljesítményű világítási rendszerekbe beépített LED-meghajtókat gyakran kétfokozatú meghajtóként tervezik, amelyek mindegyike az aktív teljesítménytényező-korrekciót (PFC) valósítja meg, függetlenül a DC-DC átalakító fokozattól. Az ilyen típusú illesztőprogramokat hídmeghajtónak nevezik. Az aktív PFC-t egy nagy kapcsolási frekvencián működő kapcsolási szabályozó biztosítja. Ennek célja a magas teljesítménytényező fenntartása széles bemeneti feszültségtartományban, miközben egyidejűleg elnyomja a harmonikus áramot. Az egyfokozatú elődeikhez képest a kétfokozatú LED-meghajtók számos előnnyel rendelkeznek. A hálózati feszültség jelentős eltolódása ellenére is megfelelően működnek, és széles tartományt felölelő vezérlőváltozókkal vezérelhetők. A kétfokozatú meghajtók olyan áramköri architektúrával rendelkeznek, amely képes kezelni a magas teljesítményszinten működő rendszerek teljesítményátalakítási hatékonyságára vonatkozó szigorú követelményeket. Ez az architektúra szintén hozzájárul a túlfeszültségek csökkentéséhez, amelyek a MOSFET-ekre vonatkoznak túlfeszültség esetén.

A kétfokozatú rendszerek azon képessége, hogy kielégítik a villogásmentes világítás iránti igényt, jelentős előny, amelyet sportvilágítási alkalmazásokban való felhasználásukkal lehet megvalósítani. A LED-eket a kimeneti áram hullámzása miatt villogni lehet, amit a kétfokozatú meghajtó áramkör sikeresen kiszűr. A sportvilágítás villogásának két következménye van. Az első probléma az, hogy a játékos vizuális érzékelése a gyorsan mozgó célpont sebességéről megváltozhat, ami hatással lehet a játékos vizuális teljesítményére. A második szám nagy sebességű és rendkívül lassított felvételeket is tartalmaz. A villódzás megléte képkockánkénti expozíciós eltéréseket eredményezhet, és korlátozhatja a televíziós műsorszórásban elérhető lassítás hatókörét. A jobb videóminőség elérése érdekében a nagy sebességű videokamerák lassított felvételhez való használata megkövetelheti a LED-illesztőprogramtól, hogy a hullámzási értéket 3 százalékos tartományon belülre korlátozza.

Nagy teljesítményű LED-es stadion reflektor

Jellemzők:

● Környezetbarát világítás
● 120 W-os, állítható moduláris kialakítás
● Hagyományos világítás esetén több mint 50 százalékkal csökkenti az energiafogyasztást

Leírás: