LED прожектори с висока мощност (100W, 200W, 300W, 400W, 500W)

Приложения

LED прожектори с висока мощност(100 W до 500 W) са проектирани да доставят значително количество лумени за осветление на площ, пътно платно, задача или акцентно осветление. Това многофункционално семейство външни осветителни тела намира набор от приложения, които изискват насочено осветление върху определена зона, независимо дали за осветяване на интересна точка със силно фокусиран лъч светлина или за равномерно осветяване на големи площи или вертикални повърхности с интензивна бяла светлина. Тези осветителни тела могат да се използват като издигнат източник на светлина за осветяване на специфични геометрични зони, като паркинги, летища, товарни терминали, магистрални възли, спортни площадки, голф игрища, пунктове за плащане на такси, промишлени обекти и открити складови площи. Светодиодните прожектори с висока мощност се използват и за подчертаване и подчертаване на архитектурни елементи като фасади, паметници, колони и емблематични структури. Прожекторите са насочени, което, заедно с правилния дизайн на лъча, местоположението и монтажните височини, допринася за много ефективно, но гъвкаво решение за външно осветление.

Недостатъците на металхалогенните лампи

LED прожекториса създадени, за да превъзхождат конвенционалните тела, които са гладни за енергия и се нуждаят от поддръжка. В миналото приложенията за прожектори с висок луменен изход бяха доминирани от металхалогенни лампи. Въпреки че металхалогенните лампи предлагат до 20 пъти по-дълъг живот на лампата и четири пъти по-голяма ефективност спрямо лампите с нажежаема жичка и се предлагат в много висока мощност (до 2000 вата), те могат да създадат редица проблеми.

Тези лампи работят при по-високи температури (900 до 1100 градуса) и високо налягане (520 до 3100 kPa). В края на живота си те са обект на не-пасивен отказ, който може да създаде опасност от пожар.

Докато крушките с по-ниска мощност могат да издържат до 20 000 часа, крушките с по-висока мощност, като крушките от 1500 W, които обикновено се срещат в осветителните тела на стадиони, обикновено имат драстично съкратен живот на крушката в диапазон от 3000 часа.

Дългото-време за стартиране и повторно загряване, както и скъсеният живот при често включване/изключване правят невъзможно използването на потенциала за спестяване на енергия на управлението на осветлението с металхалогенни системи.

Друг проблем при използването на металхалогенни прожектори са големите оптични загуби. Металхалогенната лампа излъчва своя лумен във всички посоки, което води до ниска ефективност на извличане на светлина.

Лампите с висока мощност често изискват големи и сложни оптични устройства за улавяне и разпределение на светлината, което не само увеличава цената и размера на осветителното тяло, но също така увеличава натоварването от вятър и теглото.

LED осветлениеотваря свят от възможности

През последното десетилетие технологията за прожектори претърпя монументална промяна от HID към LED. Радикалната трансформация се подхранва от набор от убедителни предимства, предлагани от LED осветлението. Светлинната ефективност на светодиодите надмина предишните технологии за осветление, за да надхвърли 200 lm/W и все още има значително място за подобряване. Забележителното подобрение в ефективността на светлинния източник не е единственото убийствено предимство на LED осветлението. Възможността за постигане на по-големи икономии на енергия отвъд просто подобрения на ефективността на светлинния източник е по-спираща дъха. С LED осветлението различни аспекти на ефективността на осветителното приложение (LAE), които включват ефективност на оптичното доставяне, спектрална ефективност и ефективност на интензитета, могат да бъдат разгледани и ко-оптимизирани за различни приложения.

Уникалните физически и оптични характеристики на светодиодите позволяват по-ефективно доставяне на светлината до целта. С прецизно проектирана оптика повече от 90% от светлината, излъчвана от светодиодите, може да бъде извлечена от осветителното тяло и прецизно разпределена към определена цел. За сравнение, повече от 30% от светлината, произведена от металхалогенна лампа, се губи в осветителното тяло и не цялата светлина, която излиза от осветителното тяло, се доставя в посока, която е полезна за предвиденото приложение.

Масив от светодиоди може да бъде подреден така, че да формира повърхностно излъчващо устройство, което в комбинация с оптично управление в-мащаб на пакет осигурява прецизно контролируемо разпределение с висока равномерност на осветеността за подобрено качество на осветлението и минимизирани инсталации на осветителни тела. С пълна, мигновена димируемост и способността да издържат на чести операции по включване/изключване, LED прожекторите могат да бъдат контролирани, за да доставят точното количество светлина при поискване, като по този начин намаляват потреблението на енергия.LED осветлениепредлага новата възможност за прецизно контролиране на спектралното разпределение на мощността (SPD), което позволява предписване на качество на цвета, което максимизира LER и визуалното представяне.

Докато спестяванията на енергия осигуряват незабавна полза, значителна част от ROI (възвръщаемост на инвестициите) от използването наLED прожекторисе дължи на намалените разходи за поддръжка. Разходите за поддръжка на HID осветление могат бързо да се натрупат при отчитане на разходите за подмяна на лампи, труд и оборудване, докато LED технологията предлага възможността да се създадат осветителни системи, които практически не изискват поддръжка-по време на номиналния експлоатационен живот от много години или десетки хиляди часове.

Дизайн и конфигурация

LED прожектори с висока мощностса сложни системи, защото техните термични, оптични и електрически операции са взаимозависими. Набор от системни компоненти трябва да работят в унисон, за да образуват интегрирано цяло, което гарантира, че светодиодите работят с пълния си капацитет при оптимално контролирани условия на работната среда. Системата, в която се сглобяват светодиодните пакети, за да осигурят механична якост, термично управление, оптичен контрол, захранване и опазване на околната среда, има значително влияние върху отключването на пълния потенциал на ефективността на светодиодите и стойността на осветителното тяло за конкретно приложение.

Светодиодният прожектор с висока мощност е или напълно интегрирана система, или модулен комплект. Напълно интегрираният LED прожектор има един светлинен двигател и дизайнът на другите компоненти е посветен на обслужването на нуждите на светлинния двигател. МодуленLED прожекторсе състои от множество LED модули. Тези модули са самостоятелни-светлинни двигатели, които включват всички функционални компоненти освен веригата на драйвера. Интегрираният дизайн обикновено се използва в системи с номинална мощност под 300 W. Модулният дизайн осигурява висока гъвкавост в конфигурациите на осветителните тела, както и мащабируемост на системата за изграждане на LED прожектори с по-висока мощност.

Източник на светлина

В текущата LED технология, използвана за приложения за прожекторно осветление, бялата светлина се генерира от преобразувани във фосфор светодиоди, които съчетават базиран на InGaN-син светодиод с фосфорен понижаващ-конвертор. Светодиодите, преобразувани във фосфор, са опаковани с помощта на различни технологични платформи, което води до разнообразни работни характеристики въз основа на материалите на конструкцията, архитектурата на опаковката и производствените процеси. Най-засегнатите работни характеристики на светодиодите, свързани с използването на различни пакетни платформи, са светлинна ефективност, амортизация на лумена и стабилност на точката на цветност.

Въпреки че светодиодите със средна{0}}мощност имат по-добра светлинна ефективност от другите типове светодиоди, те имат най-малка устойчивост на амортизация на лумена и промяна на цвета. Пластмасовата смола, която се използва за конструиране на отразяващия корпус, е склонна към термично и фото разграждане. Докато светодиодите с чип-on-board (COB) имат подобрена термична стабилност в резултат на сглобяване на LED чипове върху керамичен субстрат или печатна платка с метална сърцевина (MCPCB), масивът от LED чипове с висока плътност може да произведе прекомерно количество топлина, което може да надвие термичния път и да въведе високо термично напрежение на луминофорите.

Основната философия на опаковане на керамични базирани високомощни светодиоди и светодиоди с чип -мащаб (CSP) осигурява високоефективен термичен път за извличане на топлина от активната област на светодиода. Тези светодиоди показват отлична поддръжка на лумена дори при високи работни температури и задвижващи токове.

Светодиодът може да се характеризира като притежаващ определен SPD, който определя неговата производителност на цветопредаване и корелирана цветова температура (CCT). Спектралното поведение на LED зависи от състава на фосфорния преобразувател надолу-. Компромисът-между качеството на цвета и светлинната ефикасност остана. Изборът на LED пакет в това отношение ще се люлее в различна посока в зависимост от изискванията на приложението.

Топлинно управление

Управлението на топлината остава повсеместно предизвикателство за високомощните LED осветителни системи. Като цяло светодиодите разсейват повече от 50% от входящата електрическа мощност като топлина в матрицата на полупроводника. Базираните на InGaN- бели светодиоди показват намаляване на ефективността при високи токове на задвижване. Колкото по-висок е задвижващият ток, толкова по-висок е процентът на електрическата енергия, преобразувана в топлина. Освен това преобразуването-надолу на фосфора за трансформиране на вълната с по-къса дължина (синьо) в вълна с по-голяма дължина (жълто) в рамките на LED пакета с висока плътност на потока произвежда значително количество топлина на Стокс.

Топлината трябва да се отвежда от LED пакета със скорост, която надвишава скоростта на генериране на отпадъци. Натрупването на топлина ще прегрее LED пакета, което в крайна сметка ще доведе до амортизация на лумена и повреда на устройството поради разграждане на фосфора и материала на пакета, както и увеличено образуване на кристални дефекти и нарастване на резбови дислокации в активната област на диода.

Целта на управлението на топлината е да се гарантира, че температурата на светодиодите и другите-чувствителни към температура компоненти се поддържа в функционални и абсолютни максимални граници. За ефективно охлаждане на самонагряващите се полупроводникови устройства термичното съпротивление на всички компоненти по термичния път между LED кръстовището и околния въздух трябва да бъде сведено до минимум и радиаторът трябва да осигури адекватен капацитет за абсорбиране на топлината и след това за нейното конвектиране към околния въздух. Ефективното пренасяне на отпадъчна топлина чрез термична проводимост от LED кръстовището към радиатора включва формирането на споени съединения с по-висока надеждност, висок капацитет на топлопроводимост (или връзки без -запояване) и използването на MCPCB с ниско термично съпротивление и материали за термичен интерфейс.

За да се улесни разсейването на топлината, радиаторът и корпусът на anLED прожекторобикновено са оформени като едно цяло и са изработени от алуминиева сплав с ниско съдържание на мед, използвайки процеса на екструзия, студено коване или леене под налягане. Пасивният радиатор обикновено се състои от аеродинамично проектирана структура с по-голям физически обем, която едновременно максимизира ефективната повърхност и коефициента на конвекционен топлопренос.

Драйвер и контролна схема

Критичната част, която определя продължителността на живота и производителността на aLED прожектор с висока мощносте шофьорът. Докато линейните захранвания осигуряват атрактивно намаление на разходите и сложността, повечето LED драйвери, които се използват за управление на LED системи с висока мощност, са проектирани като импулсни захранвания. Свързаните разходи за такива LED драйвери са относително високи, но този недостатък е значително компенсиран от способността на драйверите да осигурят по-висока ефективност на преобразуване на мощността, по-добро качество на продукцията и по-стабилна защита на светодиодите срещу необичайни работни условия. В допълнение към основното AC-DC преобразуване на захранване, SMPS LED драйвер изпълнява много под-задачи последователно или паралелно. Тези под-задачи включват намаляване на хармониците и корекция на фактора на мощността, екраниране и филтриране на електромагнитни смущения (EMI), галванична изолация между първична и вторична обмотка, регулиране на тока на задвижване, контрол на димирането, защита срещу пренапрежение, късо съединение, претоварване и повреди при прегряване.

Обикновено светодиодните драйвери реализират дву{0}}етапна топология. LED драйвер, който включва активно PFC стъпало, последвано от DC-DC преобразувателно стъпало, осигурява по същество постоянен ток към товара с висока ефективност на веригата, като същевременно позволява работа при високо напрежение и ултра-широки диапазони на входно напрежение (напр. 120–277 VAC, 347-480 VAC, 120-480 VAC, 90-528 VAC) и осигуряване на висока устойчивост на свързаните LED модули. (В райони с висока гъстота на удар от мълния все още е необходимо да се добави външно устройство за защита от пренапрежение.) За разлика от това, едностъпалните LED драйвери са изправени пред много ограничения в приложения с висока мощност, които включват ниска ефективност на преобразувателя, тесни работни напрежения, висок EMI подпис, увеличен размер и цена на компонентите за защита от пренапрежение, тесен диапазон на затъмняване и високи характеристики на пулсации на изходния ток (трептене).

Когато затъмняването ще се изисква като част от стратегия за управление, драйверът може да бъде конфигуриран да поддържа регулиране на изходния ток чрез постоянно-намаляване на тока (CCR) и/или импулсна-широчинно модулация (PWM). Може да приема контролен вход чрез аналогов интерфейс (1-10VDC) или цифров интерфейс (DALI, ZigBee, Z-Wave и др.).

Разпределение на светлината

LED прожектори с висока мощностобикновено са системи за директно осветление, които разпределят цялата излъчена светлина в общата посока на повърхността, която трябва да бъде осветена. Тези осветителни тела се предлагат в симетрични и асиметрични модели на лъча, с разпределение на светлината, вариращо от тесни петна до широко разливане. Разпределението на светлината на насочващо се осветително тяло обикновено се описва с разпространение на лъча въз основа на градусите на полевия ъгъл на осветителното тяло. Разпръснатите лъчи често се класифицират в типове лъчи NEMA от 1 до 7, като по-тесните лъчи имат по-ниски номера на типа лъч, а по-широките лъчи имат по-високи числа.

Насоченият характер на светодиодите им позволява да елиминират използването на вторична оптика в някои области и приложения за наводнено осветление. Повечето приложения обаче изискват използването на специализирана оптика за регулиране на светлинния поток от източника на светлина в контролиран лъч. Оптичен контрол заLED прожекториобикновено се осъществява с рефлектори или лещи. Тъй като светодиодите дават възможност за извличане на светлинния им поток директно от източника, вторичната оптика обикновено се проектира като оптични системи в-мащаб на пакети. Много често срещан дизайн на оптиката на прожекторите използва пълно вътрешно отражение (TIR).

TIR оптиката може да произведе гладки кръгли лъчи с пълна ширина при половин максимум (FWHM) ъглови ширини до 10 градуса и оптична ефективност до 92%. TIR оптиката обаче обикновено се излива от пластмаса, която има ограничена термична стабилност. Те могат да бъдат термично напрегнати от самонагряващите се светодиоди с висока мощност, чиито температури на фосфорния-преобразувател могат да достигнат 150 градуса C. Когато осветителната система поставя високи изисквания към термичната стабилност на своята оптика, прецизно проектираната алуминиева рефлекторна система може да бъде по-подходящ избор.

Борба с повреди,-предизвикани от околната среда

Външните осветителни тела са непрекъснато изложени на тежка среда и екстремни климатични условия. Упражняване на строг контрол на условията на околната среда за висока мощностLED прожекторе толкова важен, колкото управлението на топлината, оптичното инженерство и регулирането на тока на задвижване. Задължителна практика е холистичното уплътняване на осветителните тела на всички точки на влизане и преминаване на материала, за да се предпази осветителната система от проникване на прах и нахлуване на дъжд/вода от всяка посока. Оптичният модул трябва да бъде защитен от закалена стъклена леща, която също така улеснява отделянето на прах. По време на променящи се условия на околната среда или температурни промени в осветителната система, налягането (което оказва напрежение върху уплътненията) и кондензацията (което замъглява лещите) могат да се натрупат вътре в запечатания оптичен корпус. Инсталирането на мембранен вентилационен отвор в запечатания корпус позволява изравняване на налягането и отстраняване на конденза. Химическо преобразуващо покритие и защитно прахово покритие придават устойчивост на корозия на алуминиевия корпус.

Осветителните тела трябва да бъдат конструирани с отлична устойчивост на механични въздействия като удар и вибрации. Трябва да се обърне внимание на надеждността на спойката между LED пакета и MCPCB под въздействието на механични въздействия.

https://www.benweilight.com/industrial-lighting/led-flood-light/bright-led-flood-lights.html

Заедно го правим по-добър.
Shenzhen Benwei Lighting Technology Co., Ltd
Mobile/Whatsapp :(+86)18673599565
Имейл:bwzm15@benweilighting.com
Skype: benweilight88
Уебсайт: www.benweilight.com
Добавяне: Сграда F, индустриална зона Yuanfen, Longhua, област Bao'an, Шенжен, Китай