Luces de estadio LED|Sistemas de iluminación deportiva profesional

¿Para qué se utiliza una luz LED en un estadio?

Las luces LED para estadios son luminarias de iluminación por proyección de alta potencia que están diseñadas para distribuir la luz en un área de juego deportivo a grandes distancias. Las luces LED para estadios también se conocen como iluminación para campos deportivos. Estas luminarias direccionales se colocan a alturas apropiadas alrededor del campo deportivo de un estadio para crear un entorno de luz que permita una visibilidad excepcional tanto para los jugadores como para los espectadores, así como para las retransmisiones televisivas. Un estadio es una arena enorme que puede albergar una variedad de eventos, incluidos deportes, conciertos y otros espectáculos. Se compone de un campo de juego que está parcial o totalmente rodeado por gradas de asientos inclinados que están destinados a proporcionar a los espectadores una vista de la acción que se desarrolla.

Un estadio es un edificio vasto y espectacular que cubre un área grande y recibe a un gran número de personas. Sirve como lugar para eventos emocionantes y entretenidos y es conocido por su capacidad para albergar grandes multitudes. Al simular la luz natural incluso durante las horas más oscuras de la noche, los sistemas de iluminación deportiva permiten que los lugares permanezcan abiertos por más tiempo. Abordan la tarea de crear condiciones visuales óptimas para los jugadores, desarrollar un entorno atractivo para experiencias emocionantes de los fanáticos y permitir la transmisión de HDTV, la fotografía digital y la grabación en cámara lenta para capturar los espectáculos, los momentos emocionantes y la dinámica de los juegos.

Los principios de la iluminación.

Como resultado del hecho de que muchos eventos se organizan después del anochecer, la iluminación es un componente esencial de la arquitectura del estadio. La utilización de la iluminación por proyección de manera adecuada es el enfoque principal de la iluminación del estadio. Para lugares de gran escala que no tienen estructuras elevadas disponibles para instalar sistemas de iluminación descendente, la única fuente de luz artificial es la iluminación de inundación, que se coloca en lo alto alrededor del perímetro del campo y se enfrenta a los alcances más lejanos del área de juego. Es necesario que estas luminarias puedan proyectar haces de luz controlados sobre el terreno de juego para iluminarlo adecuadamente cuantitativa y cualitativamente.

Muchos tipos diferentes de eventos deportivos se organizan dentro de los estadios de forma regular. Los juegos más populares para jugar en estas arenas son los que tienen lugar en el aire, como el cricket, el béisbol, el fútbol y el fútbol. Los enormes campos de juego necesarios para estos deportes crean una gran dificultad en términos de iluminación. Un campo de fútbol tiene un ancho que oscila entre 59 y 69 metros y un largo que oscila entre 100 y 110 metros. Las dimensiones de un campo de fútbol americano son 91,80 metros de largo y 48,75 metros de ancho. Se requieren aproximadamente tres acres de tierra para albergar una cancha de béisbol. El diámetro del campo de juego de cricket ovalado o circular puede oscilar entre 90 y 150 metros en su punto más ancho.

Debido al hecho de que los estadios se utilizan con frecuencia para albergar una variedad de deportes y eventos, existe la necesidad de una iluminación que pueda adaptarse a las diversas necesidades de todos los deportes que son relevantes. Los sistemas de iluminación deportiva no solo deben construirse en combinación con el lugar, sino que también deben crearse en conjunto con los requisitos específicos asociados con cada deporte.

Ha habido un cambio significativo hacia el uso de la tecnología LED en los sistemas de iluminación deportiva en el transcurso de la última década. Este cambio se ha producido en respuesta a las crecientes preocupaciones sobre el gasto y el efecto medioambiental de las tecnologías de iluminación anteriores. Los criterios cada vez más estrictos para la economía energética, junto con los atractivos beneficios que ofrece la nueva tecnología, han sido una fuerza impulsora detrás de la gigantesca transición hacia la iluminación LED.

Cuando están polarizados hacia adelante, los LED provocan una recombinación radiativa de electrones y huecos en la región activa de los dispositivos semiconductores de unión pn. Esto da como resultado la emisión de luz de los LED. Este mecanismo da como resultado una alta eficiencia cuántica en la producción de luz visible y confiere una serie de otros beneficios significativos a la fuente de luz. Estos beneficios incluyen la fuente de luz que tiene un tamaño de fuente pequeño, una vida útil prolongada, la capacidad de encenderse y apagarse instantáneamente, ciclos de conmutación prácticamente ilimitados, capacidad de atenuación de rango completo, capacidad de ajuste espectral y durabilidad de estado sólido. La eficacia luminosa de los LED blancos que se basan en la conversión de fósforo ahora tiene una gran ventaja sobre las tecnologías de iluminación anteriores, aunque todavía hay mucho espacio para mejorar en esta área.

Al permitir la optimización integral de todos los parámetros LAE, como la eficiencia de la fuente de luz, la eficiencia de la entrega óptica, la eficiencia del espectro y la efectividad de la intensidad, la tecnología LED allana el camino para un mundo completamente nuevo de posibles perspectivas de ahorro de energía. Otro factor esencial que contribuye al excelente retorno de la inversión (ROI) que ofrecen los productos de iluminación LED es su capacidad para funcionar sin necesidad de ningún tipo de mantenimiento durante un período de al menos 50000 horas o incluso más.

La iluminación LED no solo proporciona una economía inigualable, que es de gran relevancia para las aplicaciones de iluminación deportiva de alto voltaje, sino que la tecnología también brinda la oportunidad de progresar más allá de las restricciones cualitativas que se imponen a las tecnologías más antiguas. La iluminación LED presenta una solución eficaz al problema fundamental de la iluminación inconsistente causada por la iluminación HID. En comparación con las luces de inundación HID, la capacidad de producir un dispositivo de emisión de superficie con un grupo de LED discretos y la utilización de control óptico a nivel de paquete fabricado con precisión dan como resultado una mejora en la uniformidad que es mayor que un factor de dos.

La capacidad de ajuste espectral inherente de la iluminación de estado sólido permite la transmisión de luz que tiene una excelente capacidad de reproducción cromática y mejora más estéticamente el rendimiento de los jugadores y la transmisión de TV. Esto es ventajoso tanto para la experiencia visual de la audiencia como para la calidad de la transmisión.

Gestionar las complejidades involucradas en el funcionamiento de los LED

Las luces LED para estadios son sistemas de iluminación extremadamente potentes que pueden consumir hasta 2000 vatios de energía eléctrica y crear un rendimiento asombrosamente alto en paquetes que van desde decenas de miles hasta cientos de miles de lúmenes. Las luces LED para estadios se han vuelto cada vez más populares en los últimos años. Estos reflectores LED de alta potencia son obras de ingeniería multidimensional que requieren un alto nivel de integración en una variedad de dominios, incluidos los térmicos, eléctricos, ópticos y mecánicos.

Los LED son dispositivos semiconductores extremadamente complicados y avanzados que están destinados a funcionar en un entorno que tiene la energía eléctrica, la temperatura, la humedad y otros parámetros controlados dentro de rangos específicos. Los LED solo pueden funcionar correctamente en este tipo de entorno. Por lo tanto, para abordar los desafíos de integración que plantean las características optoelectrónicas estrechamente interdependientes (flujo luminoso y eficiencia), eléctricas (corriente, voltaje y potencia) y térmicas (temperatura de unión) de los emisores de semiconductores, un enfoque holístico para el desarrollo del sistema es necesario.

Cuando se utilizan en el exterior, los sistemas LED de alta potencia pueden someter a sus LED individuales, así como a los demás componentes del sistema, a niveles significativos de tensión ambiental y operativa. Todos los mecanismos de falla en los LED causados ​​por variables internas y extrínsecas deben reconocerse y abordarse para que las luces LED para estadios ejecuten sus tareas necesarias en condiciones de funcionamiento difíciles durante un período de tiempo determinado. A pesar de que los avances en la tecnología LED han abierto un número infinito de opciones de diseño para las luces LED para estadios en términos tanto de su función como de su apariencia, los fundamentos de la integración del sistema no han cambiado.

Una luz de inundación LED muy efectiva es un sistema altamente desarrollado que incorpora LED, circuitos de controlador y control, sistemas de gestión térmica, óptica y otros componentes de manera intencional e inteligente. El nivel de la luminaria o del módulo es responsable de la implementación real de la integración física que tiene lugar entre los LED, la óptica y el disipador de calor. La integración a nivel de luminaria da como resultado la producción de un producto que genera luz a partir de un único conjunto óptico. El diseño modular, por otro lado, da como resultado la producción de un sistema que es escalable y capaz de producir potencia ultra alta y está enmarcado por un número calculado de motores ligeros autónomos.

El controlador de LED está físicamente separado del motor de luz LED o aislado térmicamente de él en un esfuerzo por evitar que la carga térmica del LED estrese y degrade los componentes del circuito. Esto se puede lograr separando físicamente el controlador LED del motor de luz LED.

La carga térmica que puede generar un sistema LED de alta potencia puede ser extremadamente alta; como resultado, la ruta de transferencia térmica debe dimensionarse para poder acomodar esta carga. Para lograr este objetivo, la resistencia térmica de cada componente a lo largo del camino que va desde la unión al aire debe reducirse al máximo posible. Las juntas de soldadura, también conocidas como interconexiones, son un componente esencial de la solución de gestión térmica para una luminaria LED. Este componente, junto con un disipador de calor, material de interfaz térmica (TIM) y placas de circuito impreso con núcleo metálico (MCPCB), conforman el resto del sistema. La construcción de una unión de soldadura fiable entre el paquete de LED y el MCPCB no solo es extremadamente necesaria para la transmisión de calor entre los dos componentes, sino que también es crucial para la durabilidad del sistema de iluminación en su conjunto. Es necesario que la unión de soldadura proporcione una unión metalúrgica robusta que posea una gran resistencia a la fluencia así como a la vibración. Una alta resistencia a la fluencia de las juntas de soldadura puede disminuir la cantidad de acumulación de energía de deformación que se genera como resultado del ciclo térmico, que se encuentra con frecuencia en los sistemas de iluminación para deportes al aire libre. El aislamiento eléctrico lo proporciona la placa de circuito impreso multicapa de cobre y aluminio (MCPCB), que consta de una capa dieléctrica en un lado, una capa de cobre en el otro y una placa de aluminio en el medio. Este diseño asegura que haya una buena ruta térmica entre los LED y el disipador de calor. El material de interfaz térmica, o TIM, está ahí para reducir la cantidad de aire que queda atrapado en la interfaz entre el MCPCB y el disipador de calor.

El disipador de calor realiza dos funciones: primero, funciona como un depósito térmico al absorber el calor que emiten los LED, y luego realiza el trabajo de un disipador de calor al liberar ese calor en el aire circundante por convección y radiación. La fundición a presión, la forja en frío o la extrusión son los tres métodos de construcción principales utilizados para crear este componente, que normalmente se vende como una sola unidad junto con la carcasa. En muchos casos, la geometría del diseño del disipador de calor pretende maximizar la cantidad de área de superficie convectivo así como el coeficiente de transferencia de calor. Cuando existen restricciones físicas que limitan el diseño de un disipador de calor, se pueden emplear tubos de calor para ayudar a promover la disipación de calor.

Controlar el flujo de regulación actual

El controlador LED de una aplicación es un subsistema fundamental que influye en el comportamiento del sistema, así como en su eficiencia y su vida útil. Realiza la función de una fuente de alimentación, cambiando la energía proveniente de la línea (que es corriente alterna, o AC) en corriente continua, o DC, que es compatible con la carga del LED. Además de esto, ofrece protecciones contra circunstancias de falla como sobrecorriente, cortocircuito, voltaje excesivo, temperatura excesiva y otras tensiones. Al diseñar controladores de LED para uso en aplicaciones al aire libre, se debe incorporar la protección contra transitorios de línea en el diseño del circuito del controlador para garantizar que los LED, así como cualquier circuito y componente sensible, estén suficientemente protegidos.

Los controladores de LED generalmente incluyen circuitos de control para proporcionar funcionalidad de atenuación, salida de luz constante (CLO), mezcla de colores y/o interoperabilidad con sensores ambientales para control de ocupación y captación de luz natural. Esta evolución de la iluminación deportiva de un dispositivo de salida fija a una iluminación inteligente y programable se ve facilitada por la incorporación de circuitos de control en los controladores LED.

Las comunicaciones enviadas desde un dispositivo externo al circuito de control permiten la configuración de un modo de operación que prefiera el usuario. Esta categoría particular de controlador presenta una interfaz analógica o digital y es capaz de descifrar señales de comando que se envían mediante un protocolo de comunicación como 0-10VDC, DALI, DMX, Bluetooth, ZigBee, Z-Wave o Wifi.

Los controladores LED que se incluyen en los sistemas de iluminación de alta potencia a menudo se diseñan como controladores de dos etapas, cada uno de los cuales implementa la corrección activa del factor de potencia (PFC) independientemente de la etapa del convertidor CC-CC. Este tipo de controlador se conoce como controlador de puente. Un regulador de conmutación que funciona a una frecuencia de conmutación alta proporciona el PFC activo. Esto se hace para mantener un alto factor de potencia en un amplio rango de voltaje de entrada y, al mismo tiempo, suprimir la corriente armónica. En comparación con sus predecesores de una sola etapa, los controladores LED de dos etapas ofrecen una cantidad significativa de beneficios. Pueden funcionar correctamente a pesar de los cambios significativos en el voltaje de la línea y se pueden controlar usando variables de control que abarcan un amplio rango. Los controladores de dos etapas tienen una arquitectura de circuito que es capaz de manejar los estrictos requisitos impuestos a la eficiencia de conversión de energía para los sistemas que funcionan a niveles de potencia elevados. Esta arquitectura también contribuye a la reducción de la sobretensión que se aplica a los MOSFET de potencia durante las sobretensiones.

La capacidad de los sistemas de dos etapas para satisfacer la necesidad de una iluminación sin parpadeos es una ventaja significativa que se puede obtener al utilizarlos en aplicaciones de iluminación deportiva. Se puede hacer que los LED parpadeen debido a las ondas en la corriente de salida, que se pueden filtrar con éxito mediante el circuito controlador de dos etapas. Hay dos repercusiones que vienen con el parpadeo en la iluminación deportiva. El primer problema es que la percepción visual de un jugador de la velocidad de un objetivo de juego que se mueve rápidamente puede alterarse, lo que tendría un impacto en el rendimiento visual del jugador. El segundo problema se adapta tanto a imágenes de alta velocidad como a cámara extremadamente lenta. La existencia de parpadeo puede generar diferencias de exposición de un cuadro al siguiente y limitar el alcance de la cámara lenta que se puede lograr en la transmisión de televisión. Para lograr un mayor nivel de calidad de video, el uso de cámaras de video de alta velocidad para cámara lenta puede requerir que el controlador de LED restrinja el valor de ondulación dentro de un rango del 3 por ciento.

Proyector de estadio LED de alto rendimiento

Características:

● Iluminación ecológica
● Diseño modular ajustable de 120 W
● Reduce el consumo de energía en más de un 50 % con respecto a la iluminación tradicional

Especificación: