LED-stadionverlichting|Professionele sportschijnwerpersystemen

Waar wordt een LED-lamp voor gebruikt in een stadion?

LED-stadionlampen zijn krachtige schijnwerpers die zijn ontworpen om het licht in een sportveld over grote afstanden te verspreiden. LED stadionverlichting wordt ook wel sportveldverlichting genoemd. Deze richtbare armaturen worden op de juiste hoogte rond het sportveld van een stadion geplaatst om een ​​lichte omgeving te creëren die een uitstekende zichtbaarheid mogelijk maakt voor zowel spelers en toeschouwers als voor televisie-uitzendingen. Een stadion is een enorme arena die een verscheidenheid aan evenementen kan organiseren, waaronder sport, concerten en andere shows. Het bestaat uit een speelveld dat geheel of gedeeltelijk wordt omringd door rijen schuine stoelen die bedoeld zijn om toeschouwers zicht te geven op de actie die plaatsvindt.

Een stadion is een groot en spectaculair gebouw dat een groot gebied beslaat en grote aantallen mensen verwelkomt. Het dient als locatie voor spannende en vermakelijke evenementen en staat bekend om zijn capaciteit om grote menigten te ontvangen. Door natuurlijk licht te simuleren, zelfs tijdens de donkerste uren van de nacht, zorgen sportverlichtingssystemen ervoor dat locaties langer open kunnen blijven. Ze pakken de taak aan om optimale visuele omstandigheden voor spelers te creëren, een boeiende omgeving te ontwikkelen voor spannende fanervaringen en HDTV-transmissie, digitale fotografie en slow-motionopname mogelijk te maken om de spektakels, spannende momenten en dynamiek van games vast te leggen.

De principes van verlichting

Als gevolg van het feit dat veel evenementen plaatsvinden in het donker, is verlichting een essentieel onderdeel van de stadionarchitectuur. Het juiste gebruik van schijnwerperverlichting is de primaire focus van stadionverlichting. Voor grootschalige locaties die geen beschikbare bovengrondse constructies hebben voor het installeren van downlightingsystemen, is de enige bron van kunstlicht de schijnwerperverlichting, die hoog rond de omtrek van het veld is geplaatst en naar de verste uithoeken van het speelveld is gericht. Het is noodzakelijk dat deze armaturen gecontroleerde lichtstralen op het speelveld kunnen projecteren om het voldoende kwantitatief en kwalitatief te verlichten.

In stadions worden regelmatig verschillende soorten sportevenementen georganiseerd. De meest populaire spellen om in deze arena's te spelen zijn spellen die in de lucht plaatsvinden, zoals cricket, honkbal, voetbal en voetbal. De enorme speelvelden die nodig zijn voor deze sporten zorgen voor een enorme moeilijkheid op het gebied van verlichting. Een voetbalveld heeft een breedte van 59 tot 69 meter en een lengte van 100 tot 110 meter. De afmetingen van een veld voor American football zijn 91,80 meter lang en 48,75 meter breed. Er is ongeveer drie hectare land nodig om een ​​honkbalveld te huisvesten. De diameter van het ovale of ronde cricketveld kan variëren van 90 tot 150 meter op het breedste punt.

Vanwege het feit dat stadions vaak worden gebruikt voor het hosten van een verscheidenheid aan sporten en evenementen, is er behoefte aan verlichting die kan voldoen aan de verschillende behoeften van alle sporten die relevant zijn. Sportverlichtingssystemen moeten niet alleen worden gebouwd in combinatie met de locatie, maar ze moeten ook worden gemaakt in samenhang met de specifieke vereisten die aan elke sport zijn verbonden.

In de loop van het afgelopen decennium heeft er een aanzienlijke verschuiving plaatsgevonden naar het gebruik van LED-technologie in sportverlichtingssystemen. Deze verschuiving vond plaats als reactie op toenemende zorgen over de kosten en het milieueffect van eerdere verlichtingstechnologieën. De steeds strenger wordende criteria voor energiezuinigheid, in combinatie met de overtuigende voordelen van de nieuwe technologie, zijn een drijvende kracht geweest achter de gigantische overgang naar LED-verlichting.

Wanneer ze voorwaarts gericht zijn, veroorzaken LED's een stralingsrecombinatie van elektronen en gaten in het actieve gebied van de halfgeleiderapparaten met pn-overgang. Dit resulteert in de emissie van licht van de LED's. Dit mechanisme resulteert in een hoge kwantumefficiëntie bij de productie van zichtbaar licht en verleent een aantal andere belangrijke voordelen aan de lichtbron. Deze voordelen omvatten de lichtbron met een kleine brongrootte, een lange levensduur, de mogelijkheid om direct aan en uit te zetten, vrijwel onbeperkte schakelcycli, dimbaarheid over het volledige bereik, spectrale afstembaarheid en duurzaamheid in vaste toestand. De lichtopbrengst van witte LED's die gebaseerd zijn op fosforconversie heeft nu een grote voorsprong op die van eerdere verlichtingstechnologieën, hoewel er op dit gebied nog veel ruimte voor verbetering is.

Door de uitgebreide optimalisatie van alle LAE-parameters mogelijk te maken, zoals lichtbronefficiëntie, optische leveringsefficiëntie, spectrumefficiëntie en intensiteitseffectiviteit, maakt LED-technologie de weg vrij voor een geheel nieuwe wereld van potentiële energiebesparingsmogelijkheden. Een andere essentiële factor die bijdraagt ​​aan het uitstekende investeringsrendement (ROI) van LED-verlichtingsproducten is hun vermogen om zonder enige vorm van onderhoud te functioneren gedurende een periode van ten minste 50,{1}} uur of zelfs langer.

LED-verlichting biedt niet alleen ongeëvenaarde economische voordelen, die van groot belang zijn voor sportverlichtingstoepassingen met een hoog wattage, maar de technologie biedt ook de mogelijkheid om verder te gaan dan de kwalitatieve beperkingen die worden opgelegd aan oudere technologieën. LED-verlichting biedt een effectieve oplossing voor het fundamentele probleem van inconsistente verlichting die wordt veroorzaakt door HID-verlichting. In vergelijking met HID-schijnwerpers resulteert de mogelijkheid om een ​​apparaat voor oppervlakte-emissie te produceren met een groep afzonderlijke LED's en het gebruik van met precisie vervaardigde optische controle op pakketniveau in een verbetering van de uniformiteit die groter is dan een factor twee.

De inherente spectrale afstembaarheid van solid-state verlichting maakt de transmissie van licht mogelijk met een uitstekend kleurweergavevermogen en is meer esthetisch verbeterend voor de prestaties van spelers en tv-uitzendingen. Dit komt zowel de visuele beleving van het publiek als de kwaliteit van de uitzending ten goede.

Beheer van de complexiteit van de werking van LED's

LED-stadionlampen zijn extreem krachtige verlichtingssystemen die tot 2000 watt aan elektrisch vermogen kunnen verbruiken en een verbazingwekkend hoog vermogen kunnen genereren in verpakkingen variërend van tienduizenden tot honderdduizenden lumen. LED-stadionverlichting is de laatste jaren steeds populairder geworden. Deze krachtige LED-schijnwerpers zijn werken van multidimensionale engineering die een hoge mate van integratie vereisen in verschillende domeinen, waaronder thermisch, elektrisch, optisch en mechanisch.

LED's zijn uiterst gecompliceerde en geavanceerde halfgeleiderapparaten die bedoeld zijn om te functioneren in een omgeving waarin het elektrische vermogen, de temperatuur, de vochtigheid en andere parameters binnen specifieke bereiken worden geregeld. LED's kunnen alleen goed functioneren in dit soort omgevingen. Om de integratie-uitdagingen aan te pakken die worden veroorzaakt door de nauw onderling afhankelijke opto-elektronische (lichtstroom en efficiëntie), elektrische (stroom, spanning en vermogen) en thermische (junctietemperatuur) kenmerken van de halfgeleideremitters, moet daarom een ​​holistische benadering systeemontwikkeling nodig is.

Wanneer ze buiten worden gebruikt, kunnen krachtige LED-systemen hun individuele LED's en de andere componenten van het systeem aan aanzienlijke omgevings- en operationele belasting onderwerpen. Alle faalmechanismen in LED's die worden veroorzaakt door interne en extrinsieke variabelen, moeten worden herkend en aangepakt, zodat LED-stadionverlichting hun benodigde taken gedurende een bepaalde tijd onder zware bedrijfsomstandigheden kan uitvoeren. Ondanks het feit dat de vooruitgang in de LED-technologie een oneindig aantal ontwerpkeuzes voor LED-stadionverlichting heeft geopend, zowel wat betreft hun functie als hun uiterlijk, zijn de fundamenten van systeemintegratie niet veranderd.

Een zeer effectieve LED-schijnwerper is een hoogontwikkeld systeem dat LED's, driver- en besturingscircuits, thermische beheersystemen, optica en andere componenten op een opzettelijke en intelligente manier bevat. Ofwel het armatuur- ofwel het moduleniveau is verantwoordelijk voor de daadwerkelijke implementatie van de fysieke integratie die plaatsvindt tussen de leds, de optiek en het koellichaam. Integratie op armatuurniveau resulteert in de productie van een product dat licht genereert uit een enkel optisch geheel. Modulair ontwerp resulteert daarentegen in de productie van een systeem dat schaalbaar is en in staat is om ultrahoog vermogen te produceren en wordt omkaderd door een berekend aantal op zichzelf staande lichte motoren.

De LED-driver is fysiek gescheiden van de LED-lichtmotor of thermisch geïsoleerd om te voorkomen dat de thermische belasting van de LED de circuitcomponenten onder druk zet en verslechtert. Dit kan worden bereikt door de LED-driver fysiek te scheiden van de LED-lichtmotor.

De thermische belasting die kan worden gegenereerd door een high power LED-systeem kan buitengewoon hoog zijn; als gevolg hiervan moet het warmteoverdrachtspad worden gedimensioneerd om deze belasting te kunnen opnemen. Om dit doel te bereiken, moet de thermische weerstand van elk onderdeel langs het pad dat van de kruising naar de lucht leidt, zoveel mogelijk worden verminderd. Soldeerverbindingen, ook wel interconnects genoemd, zijn een essentieel onderdeel van de warmtebeheeroplossing voor een LED-armatuur. Dit onderdeel vormt samen met een koellichaam, thermisch interfacemateriaal (TIM) en printplaten met metalen kern (MCPCB) de rest van het systeem. Niet alleen is de constructie van een betrouwbare soldeerverbinding tussen het LED-pakket en MCPCB uiterst noodzakelijk voor de overdracht van warmte tussen de twee componenten, maar het is ook behoorlijk cruciaal voor de duurzaamheid van het verlichtingssysteem als geheel. Het is noodzakelijk dat de soldeerverbinding zorgt voor een robuuste metallurgische binding die een grote weerstand heeft tegen kruipen en trillingen. Een hoge kruipweerstand van de soldeerverbindingen kan de opbouw van spanningsenergie verminderen die ontstaat als gevolg van thermische cycli, die vaak worden aangetroffen in verlichtingssystemen voor buitensporten. Elektrische isolatie wordt verzorgd door de meerlaagse koperen en aluminium printplaat (MCPCB), die bestaat uit een diëlektrische laag aan de ene kant, een koperlaag aan de andere kant en een aluminiumplaat in het midden. Dit ontwerp zorgt ervoor dat er een goede thermische route is tussen de LED's en het koellichaam. Het thermische interfacemateriaal, of TIM, is er om de hoeveelheid lucht te verminderen die vast komt te zitten in de interface tussen de MCPCB en het koellichaam.

Het koellichaam vervult twee functies: ten eerste werkt het als een thermisch reservoir door de warmte te absorberen die door de LED's wordt afgegeven, en vervolgens vervult het de taak van een warmteverspreider door die warmte door convectie en straling af te geven aan de omringende lucht. Spuitgieten, koud smeden of extrusie zijn de drie primaire constructiemethoden die worden gebruikt om dit onderdeel te maken, dat normaal gesproken als een enkele eenheid samen met de behuizing wordt verkocht. In veel gevallen is de geometrie van het ontwerp van het koellichaam bedoeld om de hoeveelheid convectieoppervlak en de warmteoverdrachtscoëfficiënt te maximaliseren. Wanneer er fysieke beperkingen zijn die het ontwerp van een koellichaam beperken, kunnen warmtepijpen worden gebruikt om de warmteafvoer te bevorderen.

Controleer de stroom van de huidige regelgeving

De LED-driver van een applicatie is een cruciaal subsysteem dat een rol speelt bij het beïnvloeden van het systeemgedrag, de efficiëntie en de levensduur. Het vervult de functie van een voeding, waarbij het vermogen dat uit de lijn komt (wisselstroom of wisselstroom) wordt omgezet in gelijkstroom of gelijkstroom, wat compatibel is met de LED-belasting. Daarnaast biedt het bescherming tegen storingsomstandigheden zoals overstroom, kortsluiting, te hoge spanning, te hoge temperatuur en andere spanningen. Bij het ontwerpen van LED-drivers voor gebruik in buitentoepassingen, moet lijnoverspanningsbeveiliging worden opgenomen in het ontwerp van het drivercircuit om ervoor te zorgen dat de LED's, evenals alle gevoelige circuits en componenten, voldoende worden beschermd.

LED-drivers bevatten doorgaans besturingscircuits voor dimfunctionaliteit, constante lichtopbrengst (CLO), kleurmenging en/of interoperabiliteit met omgevingssensoren voor bezettingsregeling en daglichtoogst. Deze evolutie van sportverlichting van een vast uitvoerapparaat naar intelligente, programmeerbare verlichting wordt mogelijk gemaakt door de integratie van besturingscircuits in LED-drivers.

Communicatie die van een extern apparaat naar het besturingscircuit wordt verzonden, maakt de configuratie mogelijk van een werkingsmodus die de gebruiker verkiest. Deze specifieke drivercategorie heeft een analoge of digitale interface en kan commandosignalen ontcijferen die worden verzonden door een communicatieprotocol zoals 0-10VDC, DALI, DMX, Bluetooth, ZigBee, Z-Wave of Wifi.

LED-stuurprogramma's die zijn opgenomen in krachtige verlichtingssystemen zijn vaak ontworpen als tweetraps stuurprogramma's, die elk een actieve arbeidsfactorcorrectie (PFC) implementeren, onafhankelijk van de DC-DC-omzettertrap. Dit type bestuurder staat bekend als een brugbestuurder. Een schakelende regelaar die met een hoge schakelfrequentie werkt, levert de actieve PFC. Dit wordt gedaan om een ​​hoge vermogensfactor te behouden over een breed ingangsspanningsbereik en tegelijkertijd de harmonische stroom te onderdrukken. In vergelijking met hun enkeltraps voorgangers bieden tweetraps LED-drivers een aanzienlijk aantal voordelen. Ze kunnen goed functioneren ondanks aanzienlijke verschuivingen in de lijnspanning en kunnen worden geregeld met regelvariabelen die een groot bereik beslaan. Tweetraps drivers hebben een circuitarchitectuur die in staat is om te voldoen aan de strenge eisen die worden gesteld aan de efficiëntie van de stroomomzetting voor systemen die op hoge vermogensniveaus werken. Deze architectuur draagt ​​ook bij aan de vermindering van overspanning die wordt toegepast op vermogens-MOSFET's tijdens overspanningen.

Het vermogen van tweetrapssystemen om te voldoen aan de behoefte aan flikkervrije verlichting is een belangrijk voordeel dat kan worden gerealiseerd door ze te gebruiken in sportverlichtingstoepassingen. LED's kunnen gaan flikkeren als gevolg van rimpelingen in de uitgangsstroom, die met succes kunnen worden uitgefilterd door het tweetraps stuurcircuit. Flikkeringen in sportverlichting hebben twee gevolgen. Het eerste probleem is dat de visuele perceptie van een speler van de snelheid van een snel bewegend speeldoel kan worden veranderd, wat een impact zou hebben op de visuele prestatie van de speler. Het tweede nummer is geschikt voor zowel snelle als extreem slow-motionbeelden. Het bestaan ​​van flikkering kan resulteren in belichtingsverschillen van het ene frame naar het andere en beperkt de reikwijdte van slow motion die kan worden bereikt bij televisie-uitzendingen. Om een ​​hoger niveau van videokwaliteit te bereiken, kan het gebruik van high-speed videocamera's voor slow motion vereisen dat de LED-driver de rimpelwaarde beperkt tot binnen een bereik van 3 procent.

LED-stadionschijnwerper met hoog vermogen

Functies:

● Milieuvriendelijke verlichting
● 120W verstelbaar modulair ontwerp
● Verlaagt het energieverbruik met meer dan 50 procent bij traditionele verlichting

Specificatie: