LED 경기장 조명|전문 스포츠 투광 조명 시스템

경기장에서 사용되는 LED 조명은 무엇입니까?

LED 경기장 조명은 장거리 스포츠 경기장에서 빛을 분산시키도록 설계된 고성능 투광 조명기구입니다. LED 경기장 조명은 스포츠 경기장 조명이라고도 합니다. 이러한 지향성 조명 기구는 경기장 운동장 주변의 적절한 높이에 설치되어 선수와 관중 모두에게 뛰어난 가시성을 제공하는 조명 환경을 조성하고 TV 방송을 시청할 수 있도록 합니다. 경기장은 스포츠, 콘서트 및 기타 쇼를 포함하여 다양한 이벤트를 주최할 수 있는 거대한 경기장입니다. 경기장은 관중들에게 경기가 진행되는 모습을 볼 수 있도록 경사진 좌석 층으로 부분적으로 또는 전체적으로 둘러싸는 경기장으로 구성되어 있습니다.

경기장은 넓은 지역을 덮고 많은 사람들을 환영하는 광대하고 화려한 건물입니다. 흥미진진하고 재미있는 이벤트를 위한 장소 역할을 하며 대규모 군중을 수용할 수 있는 능력으로 유명합니다. 밤의 가장 어두운 시간에도 자연광을 시뮬레이션함으로써 스포츠 조명 시스템은 경기장을 더 오래 열어둘 수 있게 합니다. 그들은 플레이어를 위한 최적의 시각적 조건을 만들고, 스릴 넘치는 팬 경험을 위한 매력적인 설정을 개발하고, 광경, 흥미진진한 순간 및 게임의 역동성을 캡처하기 위해 HDTV 전송, 디지털 사진 및 슬로우 모션 녹화를 가능하게 하는 작업을 수행합니다.

조명의 원리

많은 행사가 어두워진 후에 개최되기 때문에 조명은 경기장 건축의 필수 요소입니다. 투광 조명을 적절한 방식으로 활용하는 것이 경기장 조명의 주요 초점입니다. 하향 조명 시스템을 설치하기 위한 오버헤드 구조물이 없는 대규모 경기장의 경우 인공 조명의 유일한 소스는 투광 조명입니다. 이러한 등기구는 양적 및 질적으로 적절하게 조명을 비추기 위해 제어된 광선을 경기장에 투사할 수 있어야 합니다.

다양한 종류의 스포츠 경기가 정기적으로 경기장 내에서 열립니다. 이 경기장에서 가장 인기 있는 게임은 크리켓, 야구, 축구, 풋볼과 같이 공중에서 진행되는 게임입니다. 이러한 스포츠에 필요한 거대한 경기장은 조명 측면에서 큰 어려움을 만듭니다. 축구 경기장의 폭은 59~69m이고 길이는 100~110m입니다. 미식축구에 사용되는 경기장의 크기는 길이 91.80m, 너비 48.75m입니다. 야구 경기장을 수용하려면 약 3에이커의 땅이 필요합니다. 타원형 또는 원형 크리켓 경기장의 지름은 가장 넓은 지점에서 90~150m입니다.

경기장은 다양한 스포츠 및 이벤트를 주최하기 위해 자주 활용되기 때문에 관련 스포츠의 다양한 요구를 수용할 수 있는 조명이 필요합니다. 스포츠 조명 시스템은 경기장과 함께 구축되어야 할 뿐만 아니라 각 스포츠와 관련된 특정 요구 사항과 함께 생성되어야 합니다.

지난 10년 동안 스포츠 조명 시스템에서 LED 기술을 사용하는 방향으로 상당한 변화가 있었습니다. 이러한 변화는 이전 조명 기술의 비용 및 환경적 영향에 대한 우려가 높아지면서 발생했습니다. 에너지 절약에 대한 엄격해지는 기준은 신기술이 가져온 강력한 이점과 함께 LED 조명으로의 거대한 전환의 원동력이 되었습니다.

순방향 바이어스가 가해지면 LED는 pn 접합 반도체 장치의 활성 영역에서 전자와 정공의 복사 재결합을 일으킵니다. 그 결과 LED에서 빛이 방출됩니다. 이 메커니즘은 가시 광선 생산에서 높은 양자 효율을 가져오고 광원에 여러 가지 다른 중요한 이점을 부여합니다. 이러한 이점에는 소스 크기가 작은 광원, 긴 수명, 즉시 켜고 끌 수 있는 기능, 사실상 무제한 스위칭 주기, 전체 범위 조도 조절, 스펙트럼 가변성 및 솔리드 스테이트 내구성이 포함됩니다. 형광체 변환을 기반으로 하는 백색 LED의 발광 효율은 현재 이 분야에서 개선할 여지가 많이 있지만 이전 조명 기술보다 훨씬 앞서 있습니다.

광원 효율성, 광학 전달 효율성, 스펙트럼 효율성 및 강도 효율성과 같은 모든 LAE 매개변수의 포괄적인 최적화를 가능하게 함으로써 LED 기술은 완전히 새로운 잠재적인 에너지 절약 전망의 길을 열어줍니다. LED 조명 제품이 제공하는 뛰어난 투자수익률(ROI)에 기여하는 또 다른 필수 요소는 최소 50000시간 또는 그 이상 동안 어떠한 종류의 유지보수 없이도 작동할 수 있는 능력입니다.

LED 조명은 고출력 스포츠 조명 응용 프로그램과 주요 관련이 있는 타의 추종을 불허하는 경제성을 제공할 뿐만 아니라 이 기술은 이전 기술에 부과된 질적 제한을 넘어 발전할 수 있는 기회도 제공합니다. LED 조명은 HID 조명으로 인해 발생하는 일관되지 않은 조명의 근본적인 문제에 효과적인 솔루션을 제시합니다. HID 투광등과 비교할 때 개별 LED 그룹으로 표면 방출 장치를 생산할 수 있는 능력과 정밀하게 제조된 패키지 수준 광학 제어를 활용하면 균일성이 2배 이상 향상됩니다.

고체 조명의 고유한 스펙트럼 가변성은 탁월한 연색성 능력을 가진 빛의 전송을 가능하게 하고 플레이어 성능 및 TV 방송을 위해 미학적으로 향상됩니다. 이는 시청자의 시각적 경험과 방송 품질 모두에 유리합니다.

LED 작동과 관련된 복잡성 관리

LED 경기장 조명은 최대 2000와트의 전력을 소비하고 수만에서 수십만 루멘 범위의 패키지에서 놀랍도록 높은 출력을 생성할 수 있는 매우 강력한 조명 시스템입니다. LED 경기장 조명은 최근 몇 년 동안 점점 인기를 얻고 있습니다. 이러한 고출력 LED 투광 조명은 열, 전기, 광학 및 기계를 포함한 다양한 영역에 걸쳐 높은 수준의 통합이 필요한 다차원 공학 작품입니다.

LED는 특정 범위 내에서 제어되는 전력, 온도, 습도 및 기타 매개변수가 있는 환경에서 작동하도록 고안된 매우 복잡하고 진보된 반도체 장치입니다. LED는 이러한 유형의 환경에서만 제대로 작동할 수 있습니다. 따라서 반도체 이미터의 밀접하게 상호 의존적인 광전자(광속 및 효율), 전기(전류, 전압 및 전력) 및 열(접합 온도) 특성으로 인해 발생하는 통합 문제를 해결하기 위해 전체론적 접근 방식이 필요합니다. 시스템 개발이 필요합니다.

외부에서 사용하는 경우 고전력 LED 시스템은 개별 LED뿐만 아니라 시스템의 다른 구성 요소에 상당한 수준의 환경 및 작동 부담을 줄 수 있습니다. LED 경기장 조명이 주어진 시간 동안 열악한 작동 조건에서 필요한 작업을 수행하려면 내부 및 외부 변수로 인해 발생하는 LED의 모든 고장 메커니즘을 인식하고 해결해야 합니다. LED 기술의 발전으로 기능과 외관 면에서 LED 경기장 조명에 대한 디자인 선택의 폭이 무궁무진해졌음에도 불구하고 시스템 통합의 기본은 변하지 않았습니다.

매우 효과적인 LED 투광등은 의도적이고 지능적인 방식으로 LED, 드라이버 및 제어 회로, 열 관리 시스템, 광학 및 기타 구성 요소를 통합하는 고도로 개발된 시스템입니다. 조명기구 또는 모듈 수준은 LED, 광학 장치 및 방열판 사이에서 발생하는 물리적 통합의 실제 구현을 담당합니다. 조명기구 수준의 통합으로 단일 광학 어셈블리에서 빛을 생성하는 제품이 생산됩니다. 반면에 모듈식 설계는 확장 가능하고 초고출력을 생성할 수 있는 시스템의 생산으로 이어지며 계산된 수의 독립형 조명 엔진으로 구성됩니다.

LED 드라이버는 LED 조명 엔진과 물리적으로 분리되어 있거나 LED 열 부하가 회로 구성 요소에 스트레스를 주고 열화시키는 것을 방지하기 위해 열적으로 분리되어 있습니다. 이는 LED 조명 엔진에서 LED 드라이버를 물리적으로 분리하여 수행할 수 있습니다.

고전력 LED 시스템에 의해 생성될 수 있는 열 부하는 매우 높을 수 있습니다. 결과적으로 열 전달 경로는 이 부하를 수용할 수 있도록 치수를 정해야 합니다. 이 목표를 달성하기 위해 접합부에서 공기로 연결되는 경로를 따라 있는 모든 부품의 열 저항을 최대한 줄여야 합니다. 인터커넥트라고도 하는 솔더 조인트는 LED 조명 기구용 열 관리 솔루션의 필수 구성 요소입니다. 방열판, TIM(열 인터페이스 재료) 및 MCPCB(금속 코어 인쇄 회로 기판)와 함께 이 구성 요소가 시스템의 나머지 부분을 구성합니다. LED 패키지와 MCPCB 사이의 신뢰할 수 있는 납땜 접합부 구성은 두 구성 요소 간의 열 전달에 매우 필요할 뿐만 아니라 전체 조명 시스템의 내구성에도 매우 중요합니다. 솔더 접합부는 크리프 및 진동에 대한 저항성이 뛰어난 강력한 야금 결합을 제공하는 것이 필요합니다. 솔더 조인트의 높은 크리프 저항성은 실외 스포츠 조명 시스템에서 자주 발견되는 열 순환의 결과로 발생하는 변형 에너지 축적량을 감소시킬 수 있습니다. 전기적 절연은 다층 구리 및 알루미늄 인쇄 회로 기판(MCPCB)에 의해 제공되며, 한쪽의 유전체 층, 다른 쪽의 구리 층, 중간의 알루미늄 판으로 구성됩니다. 이 설계는 LED와 방열판 사이에 우수한 열 경로가 있음을 보장합니다. TIM(Thermal Interface Material)은 MCPCB와 방열판 사이의 인터페이스에 갇히는 공기의 양을 줄이기 위해 존재합니다.

방열판은 두 가지 기능을 수행합니다. 첫째, LED에서 발산되는 열을 흡수하여 열 저장소로 작동한 다음 대류 및 복사를 통해 열을 주변 공기로 방출하여 열 분산기 역할을 수행합니다. 다이 캐스팅, 냉간 단조 또는 압출은 일반적으로 하우징과 함께 단일 유닛으로 판매되는 이 구성 요소를 만드는 데 사용되는 세 가지 기본 구성 방법입니다. 대부분의 경우 방열판 설계의 형상은 대류 표면적의 양과 열 전달 계수를 최대화하기 위한 것입니다. 방열판의 설계를 제한하는 물리적 제약이 있는 경우 히트 파이프를 사용하여 방열을 촉진할 수 있습니다.

전류 규제 흐름 제어

애플리케이션의 LED 드라이버는 효율성과 수명뿐 아니라 시스템 동작에 영향을 미치는 중요한 하위 시스템입니다. 그것은 전원 공급 장치의 기능을 수행하여 라인(교류 또는 AC)에서 들어오는 전원을 LED 부하와 호환되는 직류 또는 DC로 변경합니다. 이 외에도 과전류, 단락, 과도한 전압, 과도한 온도 및 기타 스트레스와 같은 결함 상황에 대한 보호 기능을 제공합니다. 실외 응용 분야에서 사용하기 위해 LED 드라이버를 설계할 때 LED와 민감한 회로 및 구성 요소를 충분히 보호하기 위해 드라이버 회로 설계에 회선 과도 현상 보호를 통합해야 합니다.

LED 구동기는 일반적으로 조광 기능, CLO(정광 출력), 색상 혼합 및/또는 점유 제어 및 일광 수확을 위한 환경 센서와의 상호 운용성을 제공하는 제어 회로를 포함합니다. 고정 출력 장치에서 프로그래밍 가능한 지능형 조명으로의 스포츠 조명의 진화는 제어 회로를 LED 드라이버에 통합함으로써 촉진됩니다.

외부 장치에서 제어 회로로 전송되는 통신을 통해 사용자가 선호하는 작동 모드를 구성할 수 있습니다. 이 특정 드라이버 범주는 아날로그 또는 디지털 인터페이스를 특징으로 하며 0-10VDC, DALI, DMX, Bluetooth, ZigBee, Z-Wave 또는 와이파이.

고전력 조명 시스템에 포함된 LED 드라이버는 종종 2단계 드라이버로 설계되며, 각 드라이버는 DC-DC 컨버터 단계와 독립적으로 능동 PFC(Power Factor Correction)를 구현합니다. 이러한 유형의 드라이버를 브리지 드라이버라고 합니다. 높은 스위칭 주파수에서 작동하는 스위칭 조정기는 활성 PFC를 제공합니다. 이는 고조파 전류를 억제하는 동시에 넓은 입력 전압 범위에서 높은 역률을 유지하기 위해 수행됩니다. 1단 이전 제품과 비교할 때 2단 LED 드라이버는 많은 이점을 제공합니다. 라인 전압의 상당한 변화에도 불구하고 제대로 작동할 수 있으며 광범위한 범위에 걸친 제어 변수를 사용하여 제어할 수 있습니다. 2단계 구동기는 고전력 수준에서 작동하는 시스템의 전력 변환 효율에 대한 엄격한 요구 사항을 처리할 수 있는 회로 아키텍처를 가지고 있습니다. 이 아키텍처는 또한 서지가 발생하는 동안 전력 MOSFET에 적용되는 과전압 감소에도 기여합니다.

깜박임 없는 조명에 대한 요구를 충족시키는 2단계 시스템의 기능은 스포츠 조명 응용 프로그램에 사용함으로써 실현될 수 있는 중요한 이점입니다. 출력 전류의 리플로 인해 LED가 깜박일 수 있으며, 이는 2단계 드라이버 회로에 의해 성공적으로 필터링될 수 있습니다. 스포츠 조명의 깜박임에는 두 가지 영향이 있습니다. 첫 번째 문제는 빠르게 움직이는 재생 대상의 속도에 대한 플레이어의 시각적 인식이 변경되어 플레이어의 시각적 성능에 영향을 미칠 수 있다는 것입니다. 두 번째 문제는 고속 및 매우 슬로우 모션 영상에 적합합니다. 깜박임의 존재는 한 프레임에서 다음 프레임까지의 노출 차이를 초래하고 텔레비전 방송에서 달성할 수 있는 슬로우 모션의 범위를 제한할 수 있습니다. 더 높은 수준의 비디오 품질을 달성하기 위해 슬로우 모션용 고속 비디오 카메라를 사용하려면 LED 드라이버가 리플 값을 3% 범위 내로 제한해야 할 수 있습니다.

LED 고출력 경기장 투광램프

특징:

● 친환경 조명
● 120W 조정 가능한 모듈식 디자인
● 기존 조명에서 에너지 소비량을 50% 이상 줄입니다.

사양: