Светодиодные прожекторы высокой мощности (100 Вт, 200 Вт, 300 Вт, 400 Вт, 500 Вт)
Приложения
Светодиодные прожекторы высокой мощности(от 100 до 500 Вт) предназначены для обеспечения значительного количества люменов для освещения территорий, проезжей части, рабочего или акцентного освещения. Это универсальное семейство светильников для наружного освещения находит множество применений, требующих направленного освещения определенной зоны, будь то для освещения достопримечательности сильно сфокусированным лучом света или для равномерного освещения больших площадей или вертикальных поверхностей интенсивным белым светом. Эти светильники можно использовать в качестве приподнятого источника света для освещения определенных геометрических зон, таких как парковки, аэропорты, грузовые терминалы, транспортные развязки, спортивные площадки, поля для гольфа, пункты взимания платы за проезд, промышленные объекты и открытые складские помещения. Светодиодные прожекторы высокой мощности также используются для акцентирования и выделения архитектурных элементов, таких как фасады, памятники, колонны и знаковые конструкции. Прожекторы имеют возможность нацеливания, что, наряду с правильной конструкцией луча, расположением и монтажной высотой, способствует созданию очень эффективного и в то же время гибкого решения для наружного освещения.
Минусы металлогалогенных ламп
Светодиодные прожекторысозданы, чтобы превзойти традиционные светильники, которые потребляют электроэнергию и требуют сложного обслуживания. Раньше в прожекторах с высокой светоотдачей преобладали металлогалогенные лампы. Хотя срок службы металлогалогенных ламп в 20 раз выше, а эффективность в четыре раза выше, чем у ламп накаливания, и они доступны в очень высокой мощности (до 2000 Вт), они могут вызывать ряд проблем.
Эти лампы работают при более высоких температурах (от 900 до 1100 градусов) и высоком давлении (от 520 до 3100 кПа). В конце срока службы они подвержены не-пассивным отказам, которые могут привести к пожару.
В то время как лампы более низкой мощности могут работать до 20 000 часов, лампы более высокой мощности, такие как лампы мощностью 1500 Вт, обычно встречающиеся в светильниках для стадионов, обычно имеют резко сокращенный срок службы в диапазоне 3000 часов.
Длительное время запуска-и горячего повторного включения, а также сокращение срока службы при частом включении/выключении делают невозможным использование потенциала энергосбережения при использовании систем управления освещением с металлогалогенными системами.
Еще одна проблема, связанная с использованием металлогалогенных прожекторов, — высокие оптические потери. Металлогалогенная лампа излучает световой поток во всех направлениях, что приводит к низкой эффективности светоотдачи.
Для ламп высокой мощности часто требуются большие и сложные оптические устройства для улавливания и распределения света, что не только увеличивает стоимость и размер светильника, но также увеличивает ветровую нагрузку и вес.
светодиодное освещениеоткрывает мир возможностей
За последнее десятилетие в технологии прожекторного освещения произошел колоссальный переход от HID к светодиодам. Радикальная трансформация вызвана набором убедительных преимуществ, предлагаемых светодиодным освещением. Световая отдача светодиодов превзошла предыдущие технологии освещения и превысила 200 лм/Вт, и все еще имеет значительные возможности для улучшения. Значительное улучшение эффективности источника света — не единственное преимущество светодиодного освещения. Возможность добиться большей экономии энергии, помимо простого повышения эффективности источников света, является еще более захватывающей. При использовании светодиодного освещения можно учитывать и совместно-оптимизировать различные аспекты эффективности применения освещения (LAE), включая эффективность оптической доставки, спектральную эффективность и эффективность интенсивности для различных приложений.
Уникальные физические и оптические характеристики светодиодов позволяют более эффективно доставлять свет к цели. Благодаря прецизионной оптике более 90% света, излучаемого светодиодами, может быть извлечено из светильника и точно распределено по определенной цели. Для сравнения, более 30% света, излучаемого металлогалогенной лампой, теряется внутри светильника, и не весь свет, выходящий из светильника, доставляется в направлении, полезном для предполагаемого применения.
Массив светодиодов можно скомпоновать так, чтобы сформировать устройство поверхностного излучения, которое в сочетании с оптическим управлением масштаба корпуса обеспечивает точно контролируемое распределение с высокой однородностью освещенности для повышения качества освещения и минимизации установки светильников. Благодаря полной мгновенной регулировке яркости и способности выдерживать частые операции включения/выключения светодиодные прожекторы можно контролировать, чтобы обеспечить необходимое количество света по требованию, тем самым снижая потребление энергии.светодиодное освещениепредлагает новую возможность точного управления распределением спектральной мощности (SPD), что позволяет задавать качество цветопередачи, максимизируя LER и визуальные характеристики.
Хотя экономия энергии приносит немедленную выгоду, значительная часть окупаемости инвестиций (возврата инвестиций) от использованияСветодиодные прожекторыобусловлено снижением затрат на техническое обслуживание. Затраты на техническое обслуживание HID-освещения могут быстро возрасти при учете затрат на замену ламп, рабочую силу и оборудование, тогда как светодиодная технология дает возможность создавать системы освещения, которые практически-не требуют обслуживания в течение номинального срока службы в несколько лет или десятков тысяч часов.
Дизайн и конфигурация
Светодиодные прожекторы высокой мощностиявляются сложными системами, поскольку их тепловые, оптические и электрические операции взаимозависимы. Набор компонентов системы должен работать в унисон, образуя единое целое, обеспечивающее работу светодиодов на полную мощность в оптимально контролируемых условиях рабочей среды. Система, в которую собираются светодиодные пакеты для обеспечения механической прочности, терморегулирования, оптического управления, электропитания и защиты окружающей среды, оказывает существенное влияние на раскрытие полного потенциала производительности светодиодов и ценность светильника для конкретного применения.
Светодиодный прожектор высокой мощности представляет собой либо полностью интегрированную систему, либо модульную сборку. Полностью интегрированный светодиодный прожектор имеет один световой двигатель, а конструкция других компонентов предназначена для удовлетворения потребностей светового двигателя. МодульныйСветодиодный прожекторсостоит из нескольких светодиодных модулей. Эти модули представляют собой автономные-световые двигатели, в состав которых входят все функциональные компоненты, кроме схемы драйвера. Интегрированная конструкция обычно используется в системах с номинальной мощностью менее 300 Вт. Модульная конструкция обеспечивает высокую гибкость конфигураций светильников, а также масштабируемость системы для создания светодиодных прожекторов большей мощности.
Источник света
В современной светодиодной технологии, используемой для прожекторного освещения, белый свет генерируется светодиодами с люминофорным преобразованием, которые сочетают в себе синий светодиод на основе InGaN-с люминофорным понижающим-преобразователем. Люминофорные светодиоды упаковываются с использованием различных технологических платформ, что приводит к различным эксплуатационным характеристикам в зависимости от материалов конструкции, архитектуры корпуса и производственных процессов. Наибольшее влияние на рабочие характеристики светодиодов, связанные с использованием различных платформ корпуса, оказывают светоотдача, снижение светового потока и стабильность точки цветности.
Хотя светодиоды средней-мощности имеют более высокую светоотдачу, чем светодиоды других типов, они менее устойчивы к снижению светового потока и изменению цвета. Пластиковая смола, используемая для изготовления отражающего корпуса, склонна к термическому и фоторазложению. Хотя светодиоды -на-плате (COB) обладают улучшенной термической стабильностью в результате сборки светодиодных чипов на керамической подложке или печатной плате с металлическим сердечником (MCPCB), массив светодиодных чипов высокой плотности может выделять чрезмерное количество тепла, которое может перегрузить тепловой путь и создать высокую тепловую нагрузку на люминофоры.
Фундаментальная философия упаковки мощных светодиодов на керамической основе и светодиодов в корпусе микросхемы (CSP) обеспечивает высокоэффективный тепловой путь для отвода тепла из активной области светодиода. Эти светодиоды демонстрируют превосходное сохранение светового потока даже при высоких рабочих температурах и токах возбуждения.
Светодиод можно охарактеризовать как имеющий определенный SPD, который определяет его характеристики цветопередачи и коррелированную цветовую температуру (CCT). Спектральное поведение светодиода зависит от состава люминофора понижающего преобразователя. Компромисс-между качеством цветопередачи и светоотдачей остался. В этом отношении выбор пакета светодиодов будет меняться в разном направлении в зависимости от требований применения.
Управление температурным режимом
Управление температурным режимом остается повсеместной проблемой для мощных светодиодных систем освещения. Как правило, светодиоды рассеивают более 50% входной электрической мощности в виде тепла на полупроводниковом кристалле. Белые светодиоды на основе InGaN- демонстрируют снижение эффективности при высоких токах возбуждения. Чем выше ток возбуждения, тем больший процент электрической энергии преобразуется в тепло. Кроме того, преобразование люминофора с понижением- для преобразования более коротких волн (синий) в более длинные волны (желтый) в корпусе светодиодов с высокой плотностью потока производит значительное количество стоксова тепла.
Тепло должно отводиться от корпуса светодиодов со скоростью, превышающей скорость образования отходов. Накопление тепла приведет к перегреву корпуса светодиода, что в конечном итоге приведет к износу светового потока и выходу устройства из строя из-за деградации люминофора и материала корпуса, а также к увеличению образования дефектов кристалла и росту проточных дислокаций в активной области диода.
Целью управления температурным режимом является обеспечение поддержания температуры светодиодов и других-чувствительных к температуре компонентов в функциональных и абсолютных максимальных пределах. Для эффективного охлаждения самонагревающихся полупроводниковых приборов тепловое сопротивление всех компонентов на тепловом пути между переходом светодиода и окружающим воздухом должно быть сведено к минимуму, а радиатор должен обеспечивать достаточную способность поглощать тепло, а затем отводить его в окружающий воздух. Эффективная передача отходящего тепла путем теплопроводности от перехода светодиода к радиатору предполагает создание более надежных паяных соединений с высокой теплопроводностью (или межсоединений без пайки), а также использование MCPCB с низким термическим сопротивлением и материалов теплового интерфейса.
Для облегчения отвода тепла радиатор и корпусСветодиодный прожекторобычно формируются как единое целое и изготавливаются из алюминиевого сплава с низким содержанием меди с использованием процесса экструзии, холодной ковки или литья под давлением. Пассивный радиатор обычно представляет собой аэродинамически спроектированную конструкцию большего физического объема, которая одновременно максимизирует эффективную площадь поверхности и коэффициент конвекционной теплопередачи.
Схема драйвера и управления
Критическая часть, определяющая срок службы и производительностьсветодиодный прожектор высокой мощностиявляется водителем. В то время как линейные источники питания обеспечивают привлекательное снижение стоимости и сложности, большинство светодиодных драйверов, которые используются для работы мощных светодиодных систем, разработаны как импульсные источники питания. Сопутствующие затраты на такие драйверы светодиодов относительно высоки, но этот недостаток значительно перевешивается способностью драйверов обеспечивать более эффективное преобразование энергии, лучшее качество выходного сигнала и более надежную защиту светодиодов от ненормальных условий эксплуатации. В дополнение к основному преобразованию переменного-постоянного тока драйвер светодиода SMPS выполняет множество дополнительных-задач последовательно или параллельно. Эти под-задачи включают снижение гармоник и коррекцию коэффициента мощности, экранирование и фильтрацию электромагнитных помех (EMI), гальваническую развязку между первичной и вторичной обмотками, регулирование тока привода, управление яркостью, защиту от перенапряжения, короткого замыкания, перегрузки и перегрева.
Обычно драйверы светодиодов реализуют двух-топологию. Драйвер светодиода, включающий в себя активный каскад коррекции коэффициента мощности, за которым следует каскад преобразователя постоянного-постоянного тока, обеспечивает практически постоянный ток в нагрузке с высоким КПД схемы, обеспечивая при этом работу при высоком напряжении и сверх-широкие диапазоны входного напряжения (например, 120–277 В переменного тока, 347-480 В переменного тока, 120-480 В переменного тока, 90–528 В переменного тока), а также обеспечивая высокую устойчивость подключенного светодиода. модули. (В районах с высокой плотностью ударов молний по-прежнему необходимо добавлять внешнее устройство защиты от перенапряжений.) Напротив, однокаскадные светодиодные драйверы сталкиваются со многими ограничениями в приложениях с высокой мощностью, к которым относятся низкий КПД преобразователя, узкие рабочие напряжения, высокая сигнатура электромагнитных помех, увеличенный размер и стоимость компонентов защиты от перенапряжений, узкий диапазон регулировки яркости и высокие характеристики пульсаций (мерцания) выходного тока.
Если регулировка яркости потребуется как часть какой-либо стратегии управления, драйвер можно настроить на поддержку регулирования выходного тока посредством постоянного-снижения тока (CCR) и/или широтно-импульсной-модуляции (ШИМ). Он может принимать управляющий вход через аналоговый интерфейс (1-10 В постоянного тока) или цифровой интерфейс (DALI, ZigBee, Z-Wave и т. д.).
Распределение света
Светодиодные прожекторы высокой мощностиКак правило, это системы прямого освещения, которые распределяют весь излучаемый свет в общем направлении освещаемой поверхности. Эти светильники доступны с симметричными и асимметричными диаграммами направленности света, с распределением света от узкого пятна до широкого заливающего света. Распределение света нацеливаемого светильника обычно описывается рассеянием луча, основанным на градусах угла поля зрения светильника. Разброс луча часто классифицируется по типам луча NEMA от 1 до 7: более узкие лучи имеют меньшие номера типов, а более широкие лучи имеют более высокие номера.
Направленный характер светодиодов позволяет им исключить использование вторичной оптики в некоторых областях и приложениях для заливающего освещения. Однако в большинстве случаев требуется использование специализированной оптики для регулирования светового потока источника света в управляемый луч. Оптический контроль дляСветодиодные прожекторыобычно достигается с помощью отражателей или линз. Поскольку светодиоды дают возможность извлекать световой поток непосредственно из источника, вторичная оптика обычно проектируется как пакетные оптические системы-масштаба. В очень распространенной конструкции оптики прожекторов используется полное внутреннее отражение (TIR).
Оптика TIR может создавать гладкие круговые лучи с полной шириной на половине высоты (FWHM), угловой шириной до 10 градусов и оптической эффективностью до 92%. Однако оптика TIR обычно изготавливается из пластика, который имеет ограниченную термическую стабильность. Они могут подвергаться термической нагрузке из-за самонагревающихся мощных светодиодов, у которых температура люминофора понижающего-конвертора может достигать 150 градусов C. Когда система освещения предъявляет высокие требования к термической стабильности своей оптики, более подходящим выбором может быть прецизионно спроектированная алюминиевая отражательная система.
Борьба с сбоями,-вызванными экологическими факторами
Уличные светильники постоянно подвергаются воздействию суровых условий окружающей среды и экстремальных погодных условий. Осуществление жесткого контроля условий окружающей среды для обеспечения высокой мощности.Светодиодный прожектортак же важно, как управление температурным режимом, оптическая инженерия и регулирование тока привода. Требуется комплексная герметизация светильников во всех точках входа и перехода материалов, чтобы защитить систему освещения от проникновения пыли и дождя/воды с любого направления. Оптический блок должен быть защищен линзой из закаленного стекла, которая также облегчает удаление пыли. При изменении условий окружающей среды или изменений температуры в системе освещения внутри герметичного оптического корпуса могут образовываться давление (которое создает нагрузку на уплотнения) и конденсат (затуманивающий линзы). Установка мембранного воздухоотводчика в герметичном корпусе позволяет выравнивать давление и удалять конденсат. Химическое конверсионное покрытие и защитное порошковое покрытие придают алюминиевому корпусу устойчивость к коррозии.
Светильники должны быть изготовлены с превосходной устойчивостью к механическим воздействиям, таким как удары и вибрация. Особое внимание следует уделить надежности паяного соединения корпуса светодиода и MCPCB под воздействием механических воздействий.
https://www.benweilight.com/industrial-lighting/led-flood-light/bright-led-flood-lights.html
Вместе мы сделаем его лучше.
Шэньчжэнь Benwei Lighting Technology Co., Ltd.
Мобильный телефон/Whatsapp:(+86)18673599565
Электронная почта:bwzm15@benweilighting.com
Скайп: benweilight88
Веб-сайт: www.benweilight.com.
Добавить: Здание F, промышленная зона Юаньфэнь, Лунхуа, район Баоань, Шэньчжэнь, Китай
