大功率LED运动场照明灯具在运动场中的应用

大功率LED运动场照明灯具在运动场中的应用

目录：
1. LED照明灯具概述
2. 运动场照明要求
3. 大功率LED灯在体育照明中的应用
4. 大功率LED灯在 体育 照明中的影响

运动场与其他场地差异较大，对照明质量要求较高。大功率LED灯具非常适合运动场照明，其综合性能优于金卤灯和荧光灯，可降低用电量，提升照明质量。

1. LED照明灯具概述

运动场照明采用大功率LED 照明灯具，可提高照明质量，降低能耗，满足各类体育赛事的照明需求。

1.1 LED照明灯具的结构

LED灯的基本结构由电致发光半导体芯片组成，芯片用银胶或白胶固定，安装在支架上，并通过导线或金线连接到电路板。半导体芯片外覆环氧树脂，保护内部线路。封装完成后，再加装灯罩，以确保LED灯具有抗震性能。LED灯的应用范围广泛，包括家用电器和机械制造。

1.2 LED照明灯具的优势

LED 灯具有许多优点，例如能耗更低、对环境的影响最小以及视觉效果出色。

（1）节能：据统计，LED灯的能耗仅为白炽灯的十分之一，节能灯的四分之一。LED灯的使用寿命也更长，超过10万小时。与节能灯不同，LED灯可以快速频繁地开关，不会损坏灯丝，更加安全。

（2）环保优势：LED灯不含汞等有害物质，发热量极小，无热辐射，属于冷光源。LED灯为固态光源，耐冲击，易于回收，对环境的影响极小，被誉为“绿色照明光源”。此外，LED灯运输安装方便，适用于任何封闭空间，抗震性能良好。

（3）多功能性：LED灯作为点光源，可以改装成面光源，增加照明面积，减少眩光，提供良好的视觉效果，且不会造成眼部疲劳。体育场馆举办的体育赛事种类繁多，对照明的需求也各不相同，大功率LED灯可以智能调节，以满足这些需求，达到最佳照明效果。

2. 运动场照明要求

体育场馆的照明需求十分特殊，对其照明系统的要求也十分严格。设计师必须根据我国体育场馆的建设标准，精心选择照明灯具，以满足照明均匀度、水平照度、垂直照度、光源色温、显色性等各项要求。其中，水平照度尤为重要。在规划 运动场照明时，设计师应根据运动场照明要求和各项指标，重点关注主要设计要素，并根据体育场馆的预期用途对照明等级进行分类。这种方法可以确保充分满足体育场馆内不同运动项目的照明需求。

3. 大功率LED灯在体育照明中的应用

近年来，体育场馆开始升级其照明系统，以符合比赛标准，并引入了高功率LED灯。这些灯不仅降低了能耗，还能更好地控制闪烁和眩光。体育场照明系统非常复杂，在使用高功率LED灯时，必须考虑某些因素。

3.1 闪烁控制

频闪控制是运动场照明设计的关键环节。大功率LED灯的整体性能通常优于燃气灯。通过选择合适的大功率LED灯，可以有效控制频闪问题。例如，将某个品牌的大功率LED灯与金属卤化物灯进行比较，可以发现大功率LED灯的频闪明显较小（参见表1）。

表1

为了在运动场照明设计中实现有效控制，必须考虑具体情况，仔细选择合适的电源、灯具和调光器，并实施合适的调光技术。在管理大功率LED灯的闪烁时，应注意以下几点：

1. 设计人员应根据场馆的建设要求，评估驱动电源的稳定性和纹波抑制比。采用直流供电系统，在保证照明稳定安全的同时，可以降低用电量。

2. 调光方法方面，可以采用PWM脉宽调光和数字调光等方案。体育场馆照明会受到调光器的显著影响，导致驱动电源振荡和闪烁等问题。确保设备和调光方法之间的兼容性对于有效减少闪烁至关重要。前沿相位控制调光方法通常用于体育场馆的大功率LED灯。

3. 灯具、驱动电源和调光器的兼容性对于控制大功率LED灯的闪烁至关重要。在运动场照明中使用大功率LED灯时 ，选择 符合运动场照明要求的调光器和驱动电源至关重要，确保与大功率LED灯兼容，以减轻闪烁问题。

例如，在某 运动场照明系统设计中，如果设计人员没有根据实际情况选择合适的驱动电源和晶闸管调光器，测试过程中可能会频繁出现闪烁现象。然而，通过优化大功率LED灯具、调光器和驱动电源之间的兼容性，可以解决闪烁问题，从而提升运动场照明的质量。

3.2 眩光管理

为了保持体育场馆的高质量照明，眩光控制至关重要。在为体育场馆选择大功率LED灯时，建议选择散热性能优异的硅基LED灯。此外，这些灯应与驱动器保持安全距离，以确保其安全。驱动器应位于大功率LED驱动盒的中央位置，并应配备光效调节控制装置。内置和外置装置均需配备磨砂防眩光灯罩。每个灯珠应配备独立的透镜，并根据灯珠亮度调节遮光角度，利用漫反射有效降低眩光。

某运动场照明设计中 ，采用大功率LED灯具，将该场馆的眩光指数降低至约29.3，低于眩光限值30。虽然在赛前训练时眩光指数超标，但根据运动员的反馈，眩光对照明质量影响不大，无需进一步调整。

3.3 智能调光控制

体育场馆规模庞大，功能多样，每个体育场馆都有不同的照明要求。为了提高 体育场馆照明的能效，应使用大功率LED灯，并配备集成智能调光控制的DALI数字调光系统。这包括在合适的位置安装DALI调光镇流器，以适应大功率LED灯，并将DALI网关设备集成到体育场馆照明系统中，以实现远程调光、场景切换、灯具状态监控、故障诊断等功能，确保最佳照明质量。

借助智能调光控制，设计师可以根据实时情况管理大功率LED灯的运行模式和参数。DALI数字调光系统允许根据预定义方法进行照明控制，从而减少运动场照明的运行时间 并降低能耗。例如，使用局部照明控制，可以激活单个或多个大功率LED灯来照亮特定区域，而无需为场馆内的整个照明系统供电。

大功率LED照明灯具可以在同一电路上以3到4个为一组进行连接，而不像金卤灯和节能灯那样，需要在配电箱中为每个灯单独连接电路。这样就无需调整配电箱的尺寸或安装大量的出线开关，从而简化了 运动场照明系统并增强了其功能。

3.4 照明配电控制

为了确保采用大功率LED照明灯具的运动场照明安全稳定运行 ，精心设计照明配电至关重要。必须考虑场馆的照明水平、体育建筑类型以及赛事性质等因素。应根据相关标准制定照明配电方案，以确保有效的照明配电。例如，在大型体育赛事期间，可以采用50%市电和50%发电机供电的组合，并额外配备临时备用发电机，以保持稳定的照明配电。

4. 大功率LED灯具对 运动场照明的影响

高功率LED灯在运动场照明中的优势 显著，因为它可以提高照明质量，同时降低能耗。传统的 运动场照明系统通常使用金属卤化物灯，虽然这种灯能够满足照明需求，但能耗较高。随着照明技术的进步，各种类型的灯应运而生，而高功率LED灯因其节能特性和对环境的影响极小，正逐渐取代金属卤化物灯。

高功率LED灯在配备适当技术的情况下，可以解决光晕效应和散热等传统问题，因此在一些体育场馆中颇受欢迎。它们可以满足各种功能需求，无需启动整个系统即可实现局部照明。场地设计师应考虑场地的具体特点，并策略性地布置灯具，以达到最佳照明效果。

虽然高功率 LED 灯比传统灯具价格更高，但它们的光效更高，而且几乎无需维护。它们在 运动场照明中具有极强的适应性和稳定性，能够发出多色光，满足各种照明需求。使用高功率 LED 灯可以提升视觉质量，最大限度地减少频闪效应，并有效减少眩光。