重生s7鸟巢一战封神，想不到吧

需要多少个LED 灯才能照亮鸟巢？

当然，这里的鸟巢并不是鸟自己筑的巢，而是中国国家体育场。体育场馆对亮度要求较高，以保证观众观看比赛的视觉体验，同时满足能够记录比赛精彩瞬间的要求。

目前体育场馆都采用什么样的照明方式？这么大的体育场馆照明需要耗费大量电力吗？有没有更节能的照明方式？

图片来源：维亚画廊

图片来源：国家体育场鸟巢官网

第1部分

初次体验Bright Data

要了解体育场馆照明的特点，首先要定量地了解“亮度”。现实生活中，我们对“亮度”的需求极其多样化。从最常见的荧光灯到手术台上明亮的聚光灯，从爱与恨的大屏幕到夜晚七彩闪烁的霓虹灯，我们早已**惯了不同的光源和充满我们世界的光。那么，我们如何衡量“亮度”呢？准确地说，“亮度”是一种感觉，不能用于测量，所以要理解亮度我们需要引入光通量和光强度的概念。

光通量表示光源发出的光总量，以流明(lm) 为单位进行测量。照度是光通量除以面积，照度反映被照射表面的照度，以勒克斯表示。例如，客厅地板的照度为100 至200 勒克斯。在转播体育比赛时，场上的平均照度必须至少为2000勒克斯，以便场边或电视机前的观众能够清楚地看到快速移动的球员和足球。

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研究表明，目前大多数体育场馆都采用常规高强度气体放电灯，——金卤灯，高功率输出高达1000-2000W，可以满足场馆的照明要求；如此高的输出必然意味着非常高的输出。预计耗电量以鸟巢为例，场馆照明采用594只2000W金卤灯，每小时耗电量1188度。

除了功耗高之外，金卤灯还有一个致命的弱点：开启时间较长。如果游戏过程中断电，可能需要大约10 分钟冷却时间才能再次打开。在广播电视中，你不能犯第二次错误，这是完全不可接受的。

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第2部分

请郑重出来：LED灯

那么，有没有一种灯既可以提供高照度，又节省能源，而且瞬间点亮呢？确实，它的名字就是发光二极管，也称为LED灯。 LED是利用半导体PN结将电能转化为光能的半导体器件。 PN结是发光的中心区域，由P型层和N型层组成。 N型层提供空穴，N型层提供电子。

这里的P型层中的空穴是指固态物理中从共价键中失去电子，最终在共价键中留下空穴的现象。换句话说，共价键内的一些价电子通过热运动获得能量，并在从共价键释放时变成自由电子，而空位保留在共价键上。这些空缺称为空洞。

图片来源：百度百科

LED发光原理示意图

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在外部电场的作用下，空穴和电子被注入PN结并复合，由于多余的能量以光的形式释放出来，因此观察到PN结发光。一般来说，LED灯依靠电子和空穴的碰撞产生光子并发光。 LED灯将电能转化为光能的效率高，灯管寿命长，因此不仅提供高亮度，而且与金卤灯相比还具有省电节能的优势。是不是有点优秀了呢？

第3 部分

光有LED灯是不够的，所以我们要添加安装。

LED照明节能、亮度高，但每个LED芯片极小，只有1毫米见方，大约是一粒小米的大小，输出功率只有1瓦左右。 LED芯片要想达到500W甚至1000W的超高功率，就必须进行封装。目前，大功率照明封装结构主要有表面贴装SMD和板上芯片COB。

SMD是将单个LED芯片单独封装，将多个SMD灯珠集成到PCB基板上，形成大功率LED模组的一种封装方式。优点是可以根据灯的形状来设计PCB板的形状，并根据需要组合成所需的功率。

然而，这种方法也有缺点。每个灯珠都是一个发光点，多个发光点形成鬼影。另外，在体育场馆使用SMD集成大功率LED灯具时，灯珠之间相当大的距离使得灯具的尺寸和重量明显变大。不不不，选一个更大的场地吧。

SMD安装图

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来源：中国科学院高能研究所