Світлодіодні прожектори високої потужності (100 Вт, 200 Вт, 300 Вт, 400 Вт, 500 Вт)
Додатки
Світлодіодні прожектори високої потужності(від 100 Вт до 500 Вт) призначені для забезпечення значної кількості люменів для освітлення зони, проїжджої частини, робочого або акцентного освітлення. Це універсальне сімейство вуличних світильників знаходить безліч застосувань, які вимагають спрямованого освітлення в певній зоні, чи то для освітлення об’єкта інтересу за допомогою сильно сфокусованого пучка світла, чи для рівномірного освітлення великих площ чи вертикальних поверхонь інтенсивним білим світлом. Ці світильники можна використовувати як піднесене джерело світла для освітлення певних геометричних зон, таких як автостоянки, аеропорти, вантажні термінали, транспортні розв’язки, спортивні майданчики, поля для гольфу, платні пункти, промислові об’єкти та відкриті складські зони. Світлодіодні прожектори високої потужності також використовуються для підкреслення та виділення архітектурних елементів, таких як фасади, пам’ятники, колони та культові споруди. Прожектори є націленими, що разом із належним дизайном променя, розташуванням і висотою монтажу сприяє створенню дуже ефективного, але гнучкого рішення зовнішнього освітлення.
Мінуси металогалогенних ламп
Світлодіодні прожектористворені, щоб перевершити звичайні світильники, які є енергоємними та важкими в обслуговуванні. У минулому в прожекторах з великим світловипромінюванням домінували металогалогенні лампи. Незважаючи на те, що металогалогенні лампи мають у 20 разів довший термін служби та в чотири рази більший ККД, ніж лампи розжарювання, і доступні в дуже високій потужності (до 2000 Вт), вони можуть викликати ряд проблем.
Ці лампи працюють при більш високих температурах (від 900 до 1100 градусів) і високому тиску (від 520 до 3100 кПа). Наприкінці терміну експлуатації вони зазнають не-пасивної несправності, що може становити небезпеку пожежі.
У той час як лампи з меншою потужністю можуть працювати до 20 000 годин, лампи з вищою потужністю, такі як лампи на 1500 Вт, які зазвичай використовуються в стадіонах, зазвичай мають різко скорочений термін служби лампи в діапазоні 3000 годин.
Довгий час-запуску та відновлення гарячого освітлення, а також коротший термін служби за частих увімкнень/вимкнень унеможливлюють використання потенціалу енергозбереження засобів керування освітленням із металогалогенними системами.
Ще однією проблемою, пов’язаною з використанням металогалогенних прожекторів, є високі оптичні втрати. Металогалогенні лампи розповсюджують світло в усіх напрямках, що призводить до низької ефективності відведення світла.
Лампи з високою потужністю часто потребують великих і складних оптичних пристроїв для захоплення та розподілу світла, що не тільки збільшує вартість і розмір світильника, але також збільшує вітрове навантаження та вагу.
світлодіодне освітленнявідкриває світ можливостей
За останнє десятиліття технологія прожекторного освітлення пережила монументальний перехід від HID до LED. Радикальна трансформація підживлюється набором переконливих переваг світлодіодного освітлення. Світлова віддача світлодіодів перевершила попередні технології освітлення та перевищила 200 лм/Вт, і все ще має значний простір для вдосконалення. Значне покращення ефективності джерела світла – не єдина вбивча перевага світлодіодного освітлення. Можливість отримати більшу економію енергії, крім простого підвищення ефективності джерела світла, ще більше захоплює дух. За допомогою світлодіодного освітлення різні аспекти ефективності застосування освітлення (LAE), які включають ефективність оптичної доставки, спектральну ефективність і ефективність інтенсивності, можна розглядати й ко-оптимізувати для різних застосувань.
Унікальні фізичні та оптичні характеристики світлодіодів дозволяють більш ефективно доставляти світло до цілі. Завдяки прецизійній оптиці понад 90% світла, випромінюваного світлодіодами, може бути вилучено зі світильника та точно розподілено до визначеної цілі. Для порівняння, більше 30% світла, виробленого металогалогенною лампою, втрачається всередині світильника, і не все світло, яке виходить із світильника, доставляється в напрямку, який є корисним для передбачуваного застосування.
Масив світлодіодів можна скомпонувати, щоб утворити поверхневий випромінювальний пристрій, який у поєднанні з-пакетним оптичним керуванням забезпечує точний контрольований розподіл із високою рівномірністю освітлення для покращення якості освітлення та мінімізації встановлення світильників. Завдяки повній миттєвій диммації та здатності витримувати часті операції вмикання/вимикання світлодіодними прожекторами можна керувати, щоб забезпечити потрібну кількість світла за потреби, тим самим зменшуючи споживання енергії.світлодіодне освітленняпропонує нову можливість точного керування розподілом спектральної потужності (SPD), що дозволяє призначати якість кольору, яка максимізує LER і візуальну продуктивність.
Хоча економія енергії забезпечує негайну вигоду, значна частина ROI (повернення інвестицій) від використанняСвітлодіодні прожекториобумовлено зниженням витрат на технічне обслуговування. Витрати на технічне обслуговування HID-освітлення можуть швидко збільшитися, враховуючи витрати на заміну ламп, робочу силу та обладнання, тоді як світлодіодна технологія дає можливість створювати системи освітлення, які-необслуговуються протягом номінального терміну служби в кілька років або десятків тисяч годин.
Дизайн і комплектація
Світлодіодні прожектори високої потужностіє складними системами, оскільки їх теплові, оптичні та електричні операції взаємозалежні. Набір системних компонентів повинен працювати в унісон, щоб утворити інтегроване ціле, яке забезпечує роботу світлодіодів на повну потужність в оптимально контрольованих умовах робочого середовища. Система, у яку зібрано світлодіодні пакети, щоб забезпечити механічну міцність, керування температурою, оптичний контроль, джерело живлення та захист навколишнього середовища, має значний вплив на розкриття повного потенціалу продуктивності світлодіодів і значення світильника для конкретного застосування.
Світлодіодний прожектор високої потужності – це повністю інтегрована система або модульна збірка. Повністю інтегрований світлодіодний прожектор має один світловий двигун, а конструкція інших компонентів відповідає потребам світлового двигуна. МодульнийСвітлодіодний прожекторскладається з кількох світлодіодних модулів. Ці модулі є самостійними-легковими двигунами, які містять усі функціональні компоненти, крім схеми драйвера. Інтегрований дизайн зазвичай використовується в системах з номінальною потужністю менше 300 Вт. Модульна конструкція забезпечує високу гнучкість у конфігураціях світильників, а також масштабованість системи для створення світлодіодних прожекторів з більшою потужністю.
Джерело світла
У сучасній світлодіодній технології, яка використовується для прожекторів, біле світло генерують світлодіоди, перетворені на люмінофор, які поєднують синій світлодіод на основі InGaN-з-люмінофорним перетворювачем. Світлодіоди, перетворені на фосфор, упаковані з використанням різних технологічних платформ, що призводить до різноманітних характеристик продуктивності на основі матеріалів конструкції, архітектури упаковки та виробничих процесів. Експлуатаційні характеристики світлодіодів, пов’язані з використанням різних платформ упаковки, найбільше впливають на світловіддачу, амортизацію світлового потоку та стабільність точки кольоровості.
Хоча світлодіоди середньої-потужності мають кращу світловіддачу, ніж інші типи світлодіодів, вони мають найменшу стійкість до знецінювання світлового потоку та зміни кольору. Пластикова смола, яка використовується для виготовлення світловідбиваючого корпусу, схильна до термічної та фотодеградації. У той час як світлодіоди з мікросхемою на -платі (COB) мають покращену термічну стабільність у результаті складання світлодіодних мікросхем на керамічній підкладці або друкованій платі з металевим сердечником (MCPCB), масив світлодіодних мікросхем високої щільності може виробляти надмірну кількість тепла, яке може перевищити теплові шляхи та створити високу температурну напругу для люмінофорів.
Фундаментальна філософія упаковки потужних світлодіодів на основі кераміки та світлодіодів із чіп-пакетом (CSP) забезпечує високоефективний тепловий шлях для відведення тепла від активної області світлодіода. Ці світлодіоди демонструють чудове збереження світлового потоку навіть за високих робочих температур і струмів керування.
Світлодіод можна охарактеризувати як такий, що має певний SPD, який визначає його продуктивність передачі кольору та корельовану колірну температуру (CCT). Спектральна поведінка світлодіода залежить від складу люмінофорного понижуючого-перетворювача. Компроміс-між якістю кольору та світловіддачею залишився. Вибір світлодіодних пакетів у цьому відношенні буде коливатися в різному напрямку залежно від вимог застосування.
Термічний менеджмент
Управління температурним режимом залишається повсюдним викликом для потужних світлодіодних систем освітлення. Загалом, світлодіоди розсіюють більше 50% вхідної електричної потужності, оскільки нагріваються напівпровідники. Білі світлодіоди на основі InGaN- демонструють зниження ефективності за високих струмів керування. Чим вищий струм приводу, тим вищий відсоток електроенергії перетворюється на тепло. Крім того, перетворення-люмінофора для перетворення хвилі з короткою довжиною (синій) у хвилю з довшою довжиною (жовтий) у пакеті світлодіодів із високою щільністю потоку виробляє значну кількість стоксового тепла.
Тепло має відводитися від упаковки світлодіодів зі швидкістю, що перевищує швидкість утворення відходів. Накопичення тепла призведе до перегріву корпусу світлодіодів, що зрештою призведе до амортизації просвіту та виходу пристрою з ладу через деградацію люмінофору та матеріалу корпусу, а також збільшення утворення кристалічних дефектів і зростання дислокацій потоку в активній області діода.
Метою керування температурою є забезпечення підтримки температури світлодіодів та інших-чутливих до температури компонентів у функціональних і абсолютних максимальних межах. Щоб ефективно охолоджувати самонагрівальні напівпровідникові пристрої, термічний опір усіх компонентів уздовж теплового шляху між світлодіодним переходом і навколишнім повітрям має бути мінімізовано, а радіатор має забезпечувати достатню здатність поглинати тепло, а потім відводити його в навколишнє повітря. Ефективна передача відпрацьованого тепла за рахунок теплопровідності від переходу світлодіодів до радіатора передбачає створення більш надійних паяних з’єднань із високою теплопровідністю (або з’єднань без припою), а також використання MCPCB із низьким термічним опором і матеріалів для термоінтерфейсу.
Щоб полегшити розсіювання тепла, радіатор і корпус анСвітлодіодний прожекторзазвичай формуються як одне ціле та виготовляються з алюмінієвого сплаву з низьким вмістом міді за допомогою процесу екструзії, холодного кування або лиття під тиском. Пасивний радіатор зазвичай містить аеродинамічно розроблену структуру більшого фізичного об’єму, яка одночасно максимізує ефективну площу поверхні та коефіцієнт конвекційної теплопередачі.
Схеми драйвера та управління
Критична частина, яка визначає тривалість життя та продуктивність aсвітлодіодний прожектор високої потужностіє водієм. У той час як лінійні джерела живлення забезпечують привабливе зниження вартості та складності, більшість світлодіодних драйверів, які використовуються для керування потужними світлодіодними системами, розроблені як імпульсні джерела живлення. Супутні витрати на такі світлодіодні драйвери відносно високі, але цей недолік значно переважується здатністю драйверів забезпечувати більш високу ефективність перетворення електроенергії, кращу якість виходу та більш надійний захист світлодіодів від ненормальних умов експлуатації. Окрім основного перетворення живлення змінного-постійного струму, світлодіодний драйвер SMPS виконує багато під-завдань послідовно або паралельно. Ці під-завдання включають зменшення гармоній і корекцію коефіцієнта потужності, екранування та фільтрацію електромагнітних перешкод (EMI), гальванічну ізоляцію між первинною та вторинною обмотками, регулювання струму приводу, керування затемненням, захист від перенапруги, короткого замикання, перевантаження та перегріву.
Як правило, світлодіодні драйвери реалізують дво{0}}ступеневу топологію. Світлодіодний драйвер, який включає активний каскад PFC, за яким слідує каскад DC-DC перетворювача, забезпечує практично постійний струм до навантаження з високою ефективністю ланцюга, одночасно забезпечуючи роботу під високою напругою та над-широкі діапазони вхідної напруги (наприклад, 120–277 В змінного струму, 347-480 В змінного струму, 120-480 В змінного струму, 90–528 В змінного струму) і забезпечення високої стійкості підключених світлодіодних модулів. (У зонах із високою щільністю ударів блискавки все одно необхідно додати зовнішній пристрій захисту від перенапруг.) На відміну від цього, одноступінчасті драйвери світлодіодів стикаються з багатьма обмеженнями у застосуваннях із високою потужністю, які включають низьку ефективність перетворювача, вузькі робочі напруги, високу сигнатуру електромагнітних перешкод, збільшений розмір і вартість компонентів захисту від перенапруг, вузький діапазон затемнення та високі характеристики пульсацій вихідного струму (мерехтіння).
Якщо в рамках будь-якої стратегії керування потрібне затемнення, драйвер можна налаштувати для підтримки регулювання вихідного струму за допомогою постійного-зменшення струму (CCR) та/або широтно-імпульсної{1}}модуляції (ШІМ). Він може приймати керуючий вхід через аналоговий інтерфейс (1-10VDC) або цифровий інтерфейс (DALI, ZigBee, Z-Wave тощо).
Розподіл світла
Світлодіодні прожектори високої потужності- це, як правило, системи прямого освітлення, які розподіляють все випромінюване світло в загальному напрямку поверхні, що освітлюється. Ці світильники доступні з симетричною та асиметричною структурою променя, із розподілом світла в діапазоні від вузької точки до широкого розливу. Розподіл світла націлюваного світильника зазвичай описується розподілом променя на основі градусів кута поля світильника. Розкиди пучків часто класифікуються за типами пучків NEMA від 1 до 7, причому вузькі пучки мають менші номери типів пучків, а ширші пучки мають більші номери.
Спрямована природа світлодіодів дозволяє їм виключити використання вторинної оптики в деяких областях і системах освітлення. Однак більшість застосувань вимагає використання спеціалізованої оптики для регулювання світлового потоку від джерела світла до контрольованого променя. Оптичний контроль дляСвітлодіодні прожекторизазвичай виконується за допомогою відбивачів або лінз. Оскільки світлодіоди дають можливість вилучати свій світловий потік безпосередньо від джерела, вторинна оптика зазвичай розробляється як пакетна-оптична система. Дуже поширена конструкція оптики прожектора використовує повне внутрішнє відбиття (TIR).
Оптика TIR може виробляти плавні круглі промені з повною шириною на половині максимуму (FWHM) з кутовою шириною до 10 градусів і оптичною ефективністю до 92%. Однак оптику TIR зазвичай формують із пластмас, які мають обмежену термічну стабільність. Вони можуть піддаватися термічному навантаженню потужними світлодіодами з самонагріванням, у яких температура люмінофорного-понижуючого перетворювача може наближатися до 150 градусів C. Якщо система освітлення висуває високі вимоги до термічної стабільності своєї оптики, точніше сконструйована алюмінієва рефлекторна система може бути більш відповідним вибором.
Боротьба з-зумовленими навколишнім середовищем несправностями
Зовнішні світильники постійно піддаються впливу суворого середовища та екстремальних погодних умов. Здійснення жорсткого контролю умов навколишнього середовища для високої потужностіСвітлодіодний прожекторє таким же важливим, як управління температурою, оптична інженерія та регулювання струму приводу. Необхідною практикою є цілісна герметизація світильників у всіх точках входу та переходу матеріалу, щоб захистити систему освітлення від проникнення пилу та проникнення дощу/води з будь-якого напрямку. Оптичний блок має бути захищений лінзою із загартованого скла, яка також сприяє видаленню пилу. Під час зміни умов навколишнього середовища або зміни температури в системі освітлення всередині герметичної оптичної оболонки може утворюватися тиск (що створює навантаження на ущільнення) і конденсація (що затьмарює лінзи). Встановлення мембранного вентиляційного отвору в герметичному корпусі забезпечує вирівнювання тиску та видалення конденсату. Хімічний конверсійний шар і захисне порошкове покриття надають алюмінієвому корпусу стійкість до корозії.
Світильники повинні мати чудову стійкість до механічних впливів, таких як удари та вібрація. Слід звернути увагу на надійність паяного з'єднання корпусу світлодіодів і MCPCB під впливом механічних впливів.
https://www.benweilight.com/industrial-lighting/led-flood-light/bright-led-flood-lights.html
Разом ми робимо це краще.
Shenzhen Benwei Lighting Technology Co., Ltd
Mobile/Whatsapp :(+86)18673599565
Електронна адреса:bwzm15@benweilighting.com
Skype: benweilight88
Веб-сайт: www.benweilight.com
Додати: F Building, промислова зона Yuanfen, Longhua, район Bao'an, Шеньчжень, Китай
