2024年的夏天似乎異常炙熱,體育迷們的心跳也隨之澎湃,全球矚目的體育盛宴——巴黎奧運會在此刻上映。
在這個充滿榮耀與夢想的夏天,我們見證了無數激動人心的瞬間:男子4X100米混合泳接力決賽中,潘展樂的最后一棒,氣壯山河,中國隊的歷史性奪冠,讓整個泳池沸騰;射擊10米氣步槍混合團體決賽,黃雨婷和盛李豪的精準射擊,為中國隊射落首金,展現了年輕一代的力量;乒乓球男單四分之一比賽中,樊振東的驚天逆轉令人難以忘懷,憑借堅韌不拔的意志和卓越的技術,成功挺進半決賽,并最終奪冠……
在這一場場激情四溢的盛事中,每一場競技都是對人類極限的挑戰,每一束燈光都是對運動員汗水的致敬。而不容忽視的體育場館照明,憑借其精湛表現,為每一個精彩瞬間提供了最佳的舞臺,為每一滴汗水賦予了最亮的光芒,如同夜空中最亮的星,不僅照亮了運動員們奮力拼搏的身影,更點燃了全球觀眾心中的激情。
1、夜空中最亮的
專業戶外照明“金字招牌”的艾邁斯歐司朗,擁有完善的LED產品系列,在不同的戶外條件,特別是專業體育賽事中依然保持出色性能、行業領先的可靠性、使用壽命、以及令人震撼的光效需求。
前幾年的一場全球體育盛會中,鳥巢夜間璀璨的“中國紅”就震撼了全世界。
當時的這套數字光色系統,就出自于杭州本土、專注城市室外照明等的數字化智造企業羅萊迪思之手,而背后的酷科技便來自于艾邁斯歐司朗。
羅萊迪思的技術負責人當時也在采訪中表示,在秉承國家級體育賽事場地建設的高標準高要求時,艾邁斯歐司朗功能強大、尺寸小巧、使用壽命長的LED系列產品是絕佳選擇。
OSCONIQ? C系列,正是艾邁斯歐司朗專注體育場館照明應用的產品。
艾邁斯歐司朗系統方案主任工程師黃剛表示體育場館照明對LED產品的要求主要是以下幾個維度:
第一,中心光強。看過現場比賽的朋友們會更有感觸,體育場館的燈光一般安裝位置較高,所以它需要一個較高的中心光強,才能夠在達到地面時具備所需要的照度或者說是亮度。
第二,是電視照明的一次性指數,即TLCI。這個指數通常是指現場賽事通過電視轉播以后本身的色彩還原度,目前的參照標準一般是TLCI大于90。
其次,類似體育場館的照明,都對器件的可靠性和壽命提出了更高的要求。OSCONIQ? C系列中的C 2424和C 3030都能夠滿足此類高標準。
其中,OSCONIQ? C 2424 采用了一個2平方毫米的芯片,可以做到2-5W的功率等級;C 3030采用了4平方毫米的芯片,可以做到3-9W,它們均采用了大功率的垂直芯片,并采用平頭發光方式,尺寸也相對較小,可以有效提高中心光強。
將OSCONIQ? C 2424 與艾邁斯歐司朗自家的其他戶外LED產品(P8)進行對比,在一個球場燈整體方案的模擬中可以看出,使用OSCONIQ? C 2424 實現200lux的最低照度水平,它要求的光通量更低,只需要84,000lm;而對于P8而言,它則需要86,000lm。此外,OSCONIQ? C 2424 在同樣的透鏡下可以達到更高的亮度。
對于OSCONIQ? C 3030 來說,將它與艾邁斯歐司朗的另一款戶外照明LED產品P9進行對比(如上圖所示),不難發現,無論是采用寬角度的透鏡,還是窄角度的透鏡,其中心光強均優于P9,特別是窄角度透鏡時,C 3030的優勢會更加明顯。
在中心光強之外,尺寸也是至關重要的一點。C 2424和C 3030的尺寸都小于市面上常規3535尺寸的旗艦產品。如此一來,也就確保了在相同的結構條件下,可以排布更多的LED數量,特別是在考慮到降本增效的時候,選擇合適的LED去降低系統成本,便是一個比較有效的方式。
特別是在眩光控制方面,通過二次光學設計的測試和模擬,可以清晰發現OSCONIQ? C 2424 在一個出光的邊緣更為尖銳和干凈,會明顯優于那些帶一次透鏡的LED產品。所以,在眩光控制方面,OSCONIQ? C 系列具備顯著優勢,這也是其非常適用于體育場館照明的原因。
據黃剛介紹,OSCONIQ? C 2424 自3年前發布,目前已在國外形成廣泛應用,艾邁斯歐司朗也希望它能在中國市場普及開,協同去年底正式發布的OSCONIQ? C 3030,更好地賦能國內的體育賽事效果呈現。
2、“金字招牌”的堅實底牌
當然,體育場館照明僅是戶外照明眾多應用場景之一,艾邁斯歐司朗在戶外照明中擁有極為豐富的產品線。
聚焦其中的主要產品系列,OSLON? Square采用陶瓷封裝,加上大功率垂直芯片,以提供穩定可靠的光輸出,目前在戶外照明,特別是歐洲市場中已開拓為主流應用;
OSCONIQ? P系列基于大功率垂直芯片技術采用EMC封裝,由于更具有經濟性,因此已在汽車后裝及手電筒應用中普及;
第三類則是OSCONIQ? S 5050系列,結合EMC封裝加上正裝芯片的結構,也在戶外照明中形成應用趨勢,特別是隨著自身可靠性的增強,未來將會越來越多地替代原有高功率部分的份額;
第四類則是CSP系列,其中就有剛剛提到針對于體育場所照明的OSCONIQ? C系列,OSLON? Pure系列等,它們的特點便是大功率、小尺寸、兼具平頭設計,更多應用在特殊場合,比如說體育場館照明,或者是需要緊湊型燈具等的應用場所。
同時,不同的場所需要不同的產品系列。
比如OSLON? Square,主要用于主干路照明、隧道燈、以及大型的體育場館照明,而這種應用場合就要求器件級具備高壽命、高可靠性、較高的光通維持率;
如果要應用在支路或者民用球場燈照明,就會更考慮經濟性以及效率,此時OSCONIQ? S 5050就更為適合。
那么在談及戶外照明時,客戶最為關注的就是2大維度,一方面是可靠性;另一方面是性能。
“可靠性主要是從光通維持率和防硫化論證,”黃剛補充道。
例如光通維持率,OSLON? Square可以達到L90大于15萬小時的水平,OSCONIQ? S 5050的L70可以大于10萬小時;
在防硫化上,OSLON? Square本身采用幾乎無銀的設計,所以基本沒有硫化損失;而S 5050上,艾邁斯歐司朗通過防硫化層,可以實現較好的效果。
3、如何保持高光通維持率?
從前面的介紹中就可以看出OSLON? Square的光通維持率明顯高于OSCONIQ? S 5050。
然而,為什么呢?
“主要還是得益于垂直芯片的作用。”
據悉,目前市面上的主流芯片形式分為正裝芯片、垂直芯片以及倒裝芯片3種。
正裝芯片,也叫水平芯片,主要特點就是電流流向是橫向。它的結構簡單,成本較低,但缺點就在于電流橫向流動時不能提供更高的電流密度;
其次,就是垂直芯片,它的電流方向就是垂直流動,因而能提供較高的電流密度。艾邁斯歐司朗也認為目前垂直芯片是最適合用于高功率LED器件當中。“我們也是當前市場上為數不多還在堅持以垂直芯片方案設計大功率LED器件的廠商。”
第三類則是倒裝芯片,顧名思義是對正裝芯片進行倒置,這種結構會將電極做在芯片底部,省去了原有的金線,提高了部分出光效率。但它的缺點和正裝芯片一致,電流也是橫向流動的,因此在大電流情況下,效率就不及垂直芯片。
從表現來看,如上圖所示,是2個常規芯片和UX3芯片的對比。在常規芯片中,由于俄歇復合效應,可以明顯地看到它在靠近電極端的地方比較亮,遠離的區域則比較暗。
“俄歇復合效應也是影響LED本身效率以及光通維持率的重要因素之一。”而UX3芯片通過這種柱狀電極的制作,可以有效避免俄歇復合效應,大大提高了大電流下LED器件本身的光效。
從上圖中的測試曲線也可以看出,UX3芯片在電流越高時,相比常規芯片的本身效率優勢就會越明顯。
“在芯片技術之外,我們的戶外照明產品在封裝層面也有特殊設計,比如說采用氮化鋁(AlN)的陶瓷封裝,它不僅能有效避免熱脹冷縮引起的芯片開裂問題,還有著較高的導熱系數,能做到很低的熱阻,此外無銀設計也從根本上防治了硫化反應。”
在系列技術的加持下,據悉,通過過去3年的統計,艾邁斯歐司朗的OSLON? Square的PPM可以做到小于0.1的水平。相當于1000萬顆LED當中,可以做到小于1個失效的等級。“這也使得它非常適合在戶外嚴苛環境下使用。”
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