چراغ های ال ای دی استادیوم|سیستم های نورافکن ورزشی حرفه ای

چراغ ال ای دی در استادیوم چه کاربردی دارد؟

چراغ های ال ای دی استادیوم، چراغ های نورافکن پرقدرت هستند که برای توزیع نور در یک منطقه بازی ورزشی در فواصل دور طراحی شده اند. چراغ های ال ای دی استادیوم به عنوان نورپردازی زمین ورزشی نیز شناخته می شوند. این چراغ های جهت دار در ارتفاعات مناسب در اطراف زمین ورزشی یک استادیوم تنظیم می شوند تا محیطی نور ایجاد کنند که دید فوق العاده ای را برای بازیکنان و تماشاگران و همچنین برای پخش تلویزیونی فراهم می کند. استادیوم یک میدان بزرگ است که ممکن است میزبان رویدادهای مختلف از جمله ورزش، کنسرت و نمایش های دیگر باشد. این زمین از یک زمین بازی تشکیل شده است که به طور جزئی یا کامل توسط ردیف‌هایی از صندلی‌های شیب‌دار احاطه شده است که برای تماشاگران در نظر گرفته شده است تا دیدی از عمل در حال وقوع داشته باشند.

استادیوم ساختمانی وسیع و دیدنی است که مساحت وسیعی را در بر می گیرد و پذیرای تعداد زیادی از مردم است. این مکان به عنوان مکانی برای رویدادهای هیجان انگیز و سرگرم کننده عمل می کند و به دلیل ظرفیت خود برای میزبانی از جمعیت زیادی شناخته شده است. با شبیه‌سازی نور طبیعی حتی در تاریک‌ترین ساعات شب، سیستم‌های نورپردازی ورزشی اجازه می‌دهند مکان‌ها برای مدت طولانی‌تری باز بمانند. آن‌ها وظیفه ایجاد شرایط بصری بهینه برای بازیکنان، ایجاد یک محیط جذاب برای تجربه‌های هیجان‌انگیز طرفداران، و فعال کردن انتقال HDTV، عکاسی دیجیتال و ضبط حرکت آهسته را برای ثبت تماشای مناظر، لحظات هیجان‌انگیز و پویایی بازی‌ها بر عهده دارند.

اصول نورپردازی

در نتیجه این واقعیت که بسیاری از رویدادها پس از تاریکی به صحنه می روند، نور جزء ضروری معماری استادیوم است. استفاده از نور افکن به شیوه ای مناسب، تمرکز اصلی نورپردازی استادیوم است. برای مکان های بزرگ مقیاس که هیچ سازه ای در دسترس برای نصب سیستم های نورپردازی پایین ندارند، تنها منبع نور مصنوعی نور سیلابی است که در اطراف محیط زمین قرار گرفته و به دورترین نقاط محوطه بازی رو به رو است. لازم است که این لامپ ها بتوانند پرتوهای کنترل شده نور را به زمین بازی بتابانند تا از نظر کمی و کیفی آن را به اندازه کافی روشن کنند.

انواع مختلفی از رویدادهای ورزشی به طور منظم در داخل استادیوم ها برگزار می شود. محبوب ترین بازی هایی که در این عرصه ها انجام می شود، بازی هایی هستند که در هوا انجام می شوند، مانند کریکت، بیسبال، فوتبال و فوتبال. زمین‌های بازی عظیم مورد نیاز برای این ورزش‌ها، از نظر روشنایی دشواری زیادی ایجاد می‌کند. عرض یک زمین فوتبال بین 59 تا 69 متر و طول آن بین 100 تا 110 متر است. ابعاد زمین مورد استفاده برای فوتبال آمریکایی 91.80 متر طول و 48.75 متر عرض است. تقریباً سه هکتار زمین برای قرار دادن یک زمین بیسبال مورد نیاز است. قطر زمین بازی کریکت بیضی یا دایره ای شکل می تواند از 90 تا 150 متر در پهن ترین نقطه آن متغیر باشد.

با توجه به اینکه استادیوم ها اغلب برای میزبانی انواع ورزش ها و رویدادها مورد استفاده قرار می گیرند، نیاز به نوری وجود دارد که بتواند نیازهای مختلف همه ورزش های مرتبط را برآورده کند. نه تنها سیستم های نورپردازی ورزشی باید در ترکیب با محل برگزاری ساخته شوند، بلکه باید در ارتباط با الزامات خاصی که با هر ورزش مرتبط است ایجاد شوند.

در طول دهه گذشته، تغییر قابل توجهی به سمت استفاده از فناوری LED در سیستم های روشنایی ورزشی صورت گرفته است. این تغییر در پاسخ به نگرانی های فزاینده در مورد هزینه و اثرات زیست محیطی فناوری های روشنایی قبلی رخ داده است. معیارهای سختگیرانه برای صرفه جویی در انرژی، همراه با مزایای قانع کننده ای که توسط فناوری جدید به وجود آمده است، نیروی محرکه ای در پس گذار بزرگ به سمت روشنایی LED بوده است.

هنگامی که آنها بایاس رو به جلو هستند، LED ها باعث ایجاد نوترکیب تابشی الکترون ها و حفره ها در ناحیه فعال دستگاه های نیمه هادی اتصال pn می شوند. این امر منجر به انتشار نور از LED ها می شود. این مکانیسم منجر به راندمان کوانتومی بالا در تولید نور مرئی می شود و تعدادی از مزایای قابل توجه دیگر را برای منبع نور به ارمغان می آورد. این مزایا شامل منبع نور با اندازه منبع کوچک، طول عمر طولانی، قابلیت روشن و خاموش شدن فوری، چرخه های سوئیچینگ تقریبا نامحدود، قابلیت تنظیم نور طیفی، و دوام حالت جامد است. کارایی نورانی LED های سفید که مبتنی بر تبدیل فسفر هستند، اکنون برتری زیادی نسبت به فناوری های روشنایی قبلی دارد، اگرچه هنوز فضای زیادی برای بهبود در این زمینه وجود دارد.

فناوری LED با فعال کردن بهینه‌سازی جامع همه پارامترهای LAE، مانند بازده منبع نور، راندمان انتقال نوری، بازده طیف و اثربخشی شدت، راه را برای دنیای کاملاً جدیدی از چشم‌اندازهای صرفه‌جویی انرژی بالقوه هموار می‌کند. یکی دیگر از عوامل اساسی که به بازگشت سرمایه (ROI) ارائه شده توسط محصولات نورپردازی LED کمک می کند، توانایی آنها برای عملکرد بدون نیاز به هیچ نوع تعمیر و نگهداری برای مدت حداقل 50،{1}} ساعت یا حتی بیشتر است.

نورپردازی LED نه تنها اقتصادی بی‌رقیب را فراهم می‌کند، که برای کاربردهای نورهای ورزشی با وات بالا ارتباط دارد، بلکه این فناوری فرصت پیشرفت فراتر از محدودیت‌های کیفی اعمال شده بر فناوری‌های قدیمی‌تر را نیز فراهم می‌کند. روشنایی LED یک راه حل موثر برای مشکل اساسی روشنایی ناسازگار است که توسط روشنایی HID ایجاد می شود. در مقایسه با چراغ های سیلاب HID، توانایی تولید یک دستگاه انتشار سطحی با گروهی از LED های مجزا و استفاده از کنترل نوری در سطح بسته بندی تولید شده، منجر به بهبود یکنواختی بیشتر از ضریب دو می شود.

قابلیت تنظیم طیفی ذاتی نورپردازی حالت جامد، انتقال نوری را ممکن می‌سازد که توانایی ارائه رنگ برجسته‌ای دارد و از نظر زیبایی‌شناسی عملکرد پخش‌کننده و پخش تلویزیونی را بهبود می‌بخشد. این هم برای تجربه بصری مخاطب و هم برای کیفیت پخش مفید است.

مدیریت پیچیدگی های مربوط به عملکرد LED ها

چراغ های ال ای دی استادیوم سیستم های روشنایی بسیار قدرتمندی هستند که ممکن است تا 2000 وات برق مصرف کنند و خروجی فوق العاده بالایی را در بسته هایی از ده ها هزار تا صدها هزار لومن ایجاد کنند. چراغ های LED استادیوم در سال های اخیر به طور فزاینده ای محبوب شده اند. این لامپ های LED با قدرت بالا کارهای مهندسی چند بعدی هستند که به سطح بالایی از یکپارچگی در حوزه های مختلف از جمله حرارتی، الکتریکی، نوری و مکانیکی نیاز دارند.

ال ای دی ها دستگاه های نیمه هادی بسیار پیچیده و پیشرفته ای هستند که برای عملکرد در محیطی طراحی شده اند که توان الکتریکی، دما، رطوبت و سایر پارامترها در محدوده خاصی کنترل می شوند. LED ها فقط در این نوع محیط می توانند به درستی کار کنند. بنابراین، به منظور پرداختن به چالش‌های یکپارچه‌سازی که توسط ویژگی‌های اپتوالکترونیکی (شار نوری و بازده)، الکتریکی (جریان، ولتاژ، و توان) و حرارتی (دمای اتصال) تابش‌های نیمه‌رسانا به‌وجود می‌آیند، یک رویکرد جامع نگر است. برای توسعه سیستم مورد نیاز است.

هنگامی که در خارج استفاده می شود، سیستم های LED پرقدرت می توانند LED های جداگانه خود و همچنین سایر اجزای سیستم را در معرض سطوح قابل توجهی از فشار محیطی و عملیاتی قرار دهند. تمام مکانیسم‌های خرابی در LED‌ها که توسط متغیرهای داخلی و خارجی ایجاد می‌شوند باید شناسایی و مورد بررسی قرار گیرند تا چراغ‌های استادیوم LED وظایف مورد نیاز خود را در شرایط عملیاتی سخت برای مدت زمان معین انجام دهند. علیرغم این واقعیت که پیشرفت در فناوری LED تعداد بی نهایتی از انتخاب های طراحی را برای چراغ های LED استادیوم از نظر عملکرد و ظاهر آنها باز کرده است، اصول یکپارچه سازی سیستم تغییر نکرده است.

یک لامپ LED بسیار موثر، یک سیستم بسیار توسعه یافته است که LED ها، مدارهای درایور و کنترل، سیستم های مدیریت حرارتی، اپتیک و سایر اجزاء را به صورت عمدی و هوشمند در خود جای داده است. لامپ یا سطح ماژول مسئول اجرای واقعی یکپارچگی فیزیکی است که بین LED ها، اپتیک و هیت سینک انجام می شود. ادغام در سطح لامپ منجر به تولید محصولی می شود که از یک مجموعه نوری نور تولید می کند. از سوی دیگر، طراحی مدولار منجر به تولید سیستمی می‌شود که مقیاس‌پذیر است و قادر به تولید قدرت فوق‌العاده بالا است و توسط تعداد محاسبه‌شده‌ای از موتورهای سبک خودکفا قاب می‌شود.

درایور LED یا از نظر فیزیکی از موتور نور LED جدا می شود یا از نظر حرارتی از آن جدا می شود تا از فشار و تخریب بار حرارتی LED به اجزای مدار جلوگیری شود. این را می توان با جداسازی فیزیکی درایور LED از موتور نور LED انجام داد.

بار حرارتی که می تواند توسط یک سیستم LED با قدرت بالا ایجاد شود می تواند بسیار زیاد باشد. در نتیجه، مسیر انتقال حرارتی نیاز به ابعاد دارد تا بتواند این بار را تحمل کند. برای دستیابی به این هدف، مقاومت حرارتی هر جزء در طول مسیر منتهی از محل اتصال به هوا باید تا حد امکان کاهش یابد. اتصالات لحیم کاری، که به عنوان اتصالات داخلی نیز شناخته می شوند، جزء ضروری راه حل مدیریت حرارتی برای یک چراغ LED هستند. این جزء به همراه یک هیت سینک، مواد رابط حرارتی (TIM) و بردهای مدار چاپی با هسته فلزی (MCPCB)، بقیه سیستم را تشکیل می دهند. نه تنها ساخت یک اتصال لحیم کاری قابل اعتماد بین بسته LED و MCPCB برای انتقال گرما بین دو جزء بسیار ضروری است، بلکه برای دوام سیستم روشنایی به طور کلی نیز بسیار ضروری است. برای اتصال لحیم کاری لازم است که یک پیوند متالورژیکی قوی ایجاد کند که مقاومت زیادی در برابر خزش و همچنین لرزش داشته باشد. مقاومت در برابر خزش بالا در اتصالات لحیم کاری می تواند میزان ایجاد انرژی کرنشی را که در نتیجه چرخه حرارتی ایجاد می شود، کاهش دهد، که اغلب در سیستم های روشنایی ورزشی در فضای باز یافت می شود. عایق الکتریکی توسط برد مدار چاپی چند لایه مسی و آلومینیومی (MCPCB) ارائه می شود که از یک طرف یک لایه دی الکتریک، از طرف دیگر یک لایه مسی و یک صفحه آلومینیومی در وسط تشکیل شده است. این طراحی تضمین می کند که یک مسیر حرارتی خوب بین LED ها و هیت سینک وجود دارد. مواد رابط حرارتی یا TIM وجود دارد تا مقدار هوای محبوس شده در رابط بین MCPCB و هیت سینک را کاهش دهد.

هیت سینک دو عملکرد را انجام می دهد: اول اینکه با جذب گرمایی که توسط ال ای دی ها ساطع می شود به عنوان یک مخزن حرارتی عمل می کند و سپس با انتشار آن گرما در هوای اطراف توسط همرفت و تشعشع، کار پخش کننده حرارت را انجام می دهد. ریخته گری دایکاست، فورج سرد یا اکستروژن سه روش ساخت اولیه هستند که برای ایجاد این جزء استفاده می شود، که معمولاً به صورت یک واحد همراه با محفظه فروخته می شود. در بسیاری از موارد، هندسه طراحی هیت سینک برای به حداکثر رساندن مقدار سطح همرفتی و همچنین ضریب انتقال حرارت در نظر گرفته شده است. هنگامی که محدودیت های فیزیکی وجود دارد که طراحی یک هیت سینک را محدود می کند، می توان از لوله های حرارتی برای کمک به اتلاف گرما استفاده کرد.

کنترل جریان تنظیم جریان

درایور LED یک برنامه یک زیرسیستم بسیار مهم است که در تأثیرگذاری بر رفتار سیستم و همچنین کارایی و طول عمر آن نقش دارد. این عملکرد یک منبع تغذیه را انجام می دهد و توان خروجی از خط (که جریان متناوب یا AC است) را به جریان مستقیم یا DC تغییر می دهد که با بار LED سازگار است. علاوه بر این، محافظت در برابر شرایط خطا مانند جریان اضافه، اتصال کوتاه، ولتاژ بیش از حد، دمای بیش از حد و سایر تنش ها را ارائه می دهد. هنگام طراحی درایورهای LED برای استفاده در کاربردهای فضای باز، حفاظت گذرا خط باید در طراحی مدار راننده گنجانده شود تا اطمینان حاصل شود که LEDها و همچنین مدارها و اجزای حساس به اندازه کافی محافظت می شوند.

درایورهای LED معمولاً شامل مدارهای کنترلی برای ارائه عملکرد کم نور، خروجی نور ثابت (CLO)، ترکیب رنگ و/یا قابلیت همکاری با حسگرهای محیطی برای کنترل اشغال و برداشت نور روز هستند. این تکامل نورپردازی ورزشی از یک دستگاه خروجی ثابت به روشنایی هوشمند و قابل برنامه ریزی با ادغام مدارهای کنترلی در درایورهای LED تسهیل می شود.

ارتباطات ارسال شده از یک دستگاه خارجی به مدار کنترل امکان پیکربندی حالتی از عملکرد را که کاربر ترجیح می دهد را فراهم می کند. این دسته خاص از درایورها دارای یک رابط آنالوگ یا دیجیتال است و قادر به رمزگشایی سیگنال های فرمانی است که توسط یک پروتکل ارتباطی مانند 0-10VDC، DALI، DMX، بلوتوث، ZigBee، Z-Wave یا وای فای.

درایورهای LED که در سیستم‌های روشنایی با قدرت بالا گنجانده شده‌اند، اغلب به‌عنوان درایورهای دو مرحله‌ای طراحی می‌شوند که هر کدام از آنها تصحیح ضریب توان فعال (PFC) را مستقل از مرحله مبدل DC-DC اجرا می‌کنند. این نوع درایور به عنوان راننده پل شناخته می شود. یک تنظیم کننده سوئیچینگ که در فرکانس سوئیچینگ بالا کار می کند، PFC فعال را فراهم می کند. این کار به منظور حفظ ضریب توان بالا در محدوده وسیع ولتاژ ورودی و در عین حال سرکوب همزمان جریان هارمونیک انجام می شود. درایورهای LED دو مرحله ای در مقایسه با پیشینیان تک مرحله ای خود، مزایای قابل توجهی را ارائه می دهند. آنها علیرغم تغییرات قابل توجه در ولتاژ خط می توانند به درستی عمل کنند و می توان با استفاده از متغیرهای کنترلی که محدوده وسیعی را در بر می گیرند، کنترل کرد. درایورهای دو مرحله‌ای دارای معماری مداری هستند که می‌تواند الزامات سخت‌گیرانه‌ای را که در بازده تبدیل توان برای سیستم‌هایی که در سطوح توان بالا کار می‌کنند، انجام دهد. این معماری همچنین به کاهش اضافه ولتاژ اعمال شده به ماسفت های برق در هنگام وقوع موج کمک می کند.

توانایی سیستم‌های دو مرحله‌ای برای برآوردن نیاز به نور بدون سوسو، مزیت قابل توجهی است که ممکن است با استفاده از آنها در کاربردهای نورپردازی ورزشی محقق شود. می‌توان LED‌ها را به دلیل موج‌هایی در جریان خروجی سوسو زد، که می‌تواند با موفقیت توسط مدار درایور دو مرحله‌ای فیلتر شود. سوسو زدن در نورهای ورزشی دو عواقب دارد. اولین مشکل این است که درک بصری بازیکن از سرعت یک هدف در حال حرکت سریع می تواند تغییر کند، که بر عملکرد بصری بازیکن تأثیر می گذارد. شماره دوم مربوط به فیلمبرداری با سرعت بالا و همچنین فیلمبرداری بسیار آهسته است. وجود سوسو می‌تواند منجر به تفاوت نوردهی از یک فریم به فریم دیگر شود و دامنه حرکت آهسته را که می‌توان در پخش تلویزیونی به دست آورد، محدود کرد. برای دستیابی به سطح بالاتری از کیفیت ویدیو، استفاده از دوربین‌های ویدیویی پرسرعت برای حرکت آهسته ممکن است به درایور LED نیاز داشته باشد که مقدار ریپل را در محدوده 3 درصد محدود کند.

نورافکن استادیوم با خروجی بالا

امکانات:

● روشنایی سازگار با محیط زیست
● طراحی مدولار قابل تنظیم 120 وات
● مصرف انرژی را تا بیش از 50 درصد در روشنایی سنتی کاهش می دهد

مشخصات: