——論大功率LED燈具在體育比賽照明中的應用
近年來隨著LED技術的發展成熟,LED燈具在商業、工業、道路等照明領域的應用越來越普及。在體育比賽照明領域,因行業細分且專業化程度高,國際上有少數幾家企業推出用于體育場館的LED燈具,但是由于功率過小,投射距離和覆蓋范圍有限,還未形成行業規模。LED照明技術無論從節能、安裝和維護,還是從智能應用、燈光質量等方面都提供了金鹵光源不具備的功能,在照明領域有著廣泛的運用前景。
但是受限于燈具散熱、配光、眩光控制等關鍵技術問題的解決辦法缺失,能滿足大場地照明要求的大功率 LED燈具在中國照明市場尚處于起步階段,還沒有成熟的技術解決方案和產品可投放于市場,因此目前專業的體育照明領域還基本依賴于大功率金鹵燈來實現。在2016年6月結束的中國最大規模的照明展——廣州光亞展上,一家立足于中國的本土公司對大功率LED體育比賽照明的關鍵技術問題獨辟蹊徑提出了綜合性的解決方案。 其在技術領域的獨創思維給業界同仁提供更多的視角和應用空間。
創新一:獨辟蹊徑解決眩光
目前市場上常規的比較流行的大功率LED燈具是采用燈珠配透鏡的模組化設計(如圖1和圖3)。但這種模組化設計不可避免的造成嚴重的眩光,因為LED芯片產生的高亮度光束沒有經過任何均光處理而通過TIR透鏡直接投射到人的眼睛,這些亮度對比強烈的點光源會對人眼造成極端不舒適,也就是我們所說的眩光。尤其隨著使用時間的推移,TIR 塑料透鏡老化、發黃、變形,造成燈具配光發生偏移,眩光問題變得更加突出。
萬介智能獨辟蹊徑研發一體化光學器件設計,徹底解決了眩光問題。通過反射器對LED光源做內部均勻化反射處理,來消除極端亮點,再通過特制的光學玻璃透鏡完成最終的混光處理,使光線均勻的投射出來,在發光表面形成均勻的光斑,從而降低燈具眩光(如圖2和圖4)。即使使用多年,光學玻璃透鏡不會變形變色,造成配光偏移而產生眩光。
創新二:高性價比
萬介智能針對大場地、遠距離投射照明需求研發的SportsBeams 1500W LED燈具,整燈有效光通量達到行業領先水平的20萬流明,并推出NEMA2/3/4/5/6五種專業配光角度。它能夠以1:2的比例替換同功率的金鹵燈,節能達到60%以上,同時減少配電系統、安裝輔材的消耗。 SportsBeams LED燈具光機壽命達到7萬小時以上,相對于平均壽命只有3000~5000小時的金鹵燈光源,大大降低了燈具維護頻次,從而節省維護費用。
同時,散熱技術是決定大功率LED燈具壽命和性能穩定性的核心因素。SportsBeams在設計初期就把散熱做為最重要的研發課題之一。通過多輪設計和反復測試,最終形成的方案是以內部構建立體風道,然后輔以微機控制的風扇將熱量排出,保證了燈具芯片在額定設計溫度下長期有效運行。 另外,燈具外殼溫度控制在可觸碰的安全溫度以下,提高了燈具的安全性。