Светодиодная лента

Светодио́дная ле́нта — источник света, собранный на основе светодиодов. Представляет собой светодиодный модуль на гибкой печатной (монтажной) плате, на которой равноудалённо друг от друга расположены светодиоды. Обычно ширина ленты составляет 8-20 мм, толщина (со светодиодами) 2—3 мм. При изготовлении лента сматывается в рулоны длиной от 1 до 30 м. Для ограничения тока через светодиоды в электрическую схему ленты вводятся балластные сопротивления (резисторы), которые также монтируются на ленте.

Светодиодная лента на светодиодах SMD3528, 120 светодиодов на 1 метр. Поперечной линией с контактными площадками обозначены отдельные блоки светодиодов, по которой при необходимости отрезается лента необходимой длины

Разновидности лент

Принципиальная электрическая схема монохромной светодиодной ленты — блоки из нескольких светодиодов с резистором соединённых последовательно, объединённые между собой параллельно основными токопроводящими дорожками ленты (обычно, при напряжении питания ленты 12 В, по 3 светодиода в блоке). По этой причине при отрезании ленты вне обозначенных на ней мест светодиоды повреждённого блока перестают работать

Светодиодные ленты производятся с использованием SMD- и DIP-технологий. Цифры в обозначении означают размер чипа кристалла в десятых долях миллиметра (SMD 3528 — размер 3,5 мм на 2,8 мм).

В зависимости от типа светодиодов ленты разделяются по величине светового потока (количеству светодиодов в 1 метре ленты) и цвету свечения. Бывают ленты с монохромным свечением (красного, зелёного, синего, жёлтого цвета) и свечением белым цветом, и многоцветные (с возможностью создания практически любого оттенка, RGB). Так же, как и светодиоды с белым цветом, светодиодные ленты бывают различной цветовой температуры — от 2700 К до 10000 К.

В конструкции RGB-ленты используются размещённые на одной основе (ленте) чередующиеся светодиоды трёх цветов (красный, зелёный, синий), то есть эту ленту можно представить как три одноцветные ленты, либо трёхкомпонентные RGB-светодиоды, имеющие в своём составе три полупроводниковых излучателя красного, зелёного и синего свечения, объединённые в одном корпусе.

Многоцветный (RGB) светодиод SMD 5050 RGB, смонтированный на многоцветной светодиодной ленте
Монохромные светодиоды (красного, синего, зелёного цвета свечения) на многоцветной ленте
Монохромная светодиодная лента на бобине
Светодиодная лента с белыми светодиодами и понижающий выпрямляющий блок питания
Контроллер RGB-светодиодной ленты c 44-кнопочным инфракрасным пультом дистанционного управления

Подключение ленты

Светодиодная лента работает от постоянного тока и подключается к источнику тока с постоянным напряжением величиной обычно 12 В, реже 24 В и 5 В. Поэтому для подключения светодиодной ленты к сети электропитания дополнительно необходим преобразующий блок питания.

Для плавного управления яркостью и цветом свечения цветной светодиодной ленты применяются контроллеры, принцип работы которых состоит в изменении яркости свечения светодиодов отдельно по каждому цвету. Многие контроллеры могут управляться с помощью пульта дистанционного управления.

Большинство лент имеют ограничение по длине последовательно подключенных участков в 5 метров (ограничено сопротивлением току токопроводящих дорожек ленты, соответственно с падением напряжения и нагревом их при большей длине), поэтому реализуя проекты с большим количеством ленты следует использовать параллельную схему подключения. При этом также следует учитывать сечение провода: чем больше расстояние между блоком питания и лентой, тем выше потери, и соответственно тем больше требуется сечение провода.

Расчет необходимой мощности блока питания осуществляется исходя из номинальной мощности ленты, длины подключаемых участков, а также коэффициента запаса, который обычно следует принимать как 1,15. Так к примеру для ленты 240 SMD 3014, общей длиной в 4 метра потребуется блок питания мощностью = 24 Вт (номинальная мощность ленты) * 4 м * 1,15 (коэффициент запаса) = 110,4 Вт.

Характеристики некоторых светодиодных лент в зависимости от используемых светодиодов[1]
Применяемый светодиод	Количество светодиодов в 1 метре ленты	Напряжение, на которое рассчитана лента	Cила тока в цепи питания ленты, на которую должен быть рассчитан блок питания	Мощность потребления 1 метра ленты
3528	60	12 В	0,4 А	4,8 Вт
	120		0,8 А	9,6 Вт
	240		1,6 А	19,2 Вт
5050	30		0,6 А	7,2 Вт
	60		1,2 А	14,8 Вт
	120		2,4 А	29 Вт
	240	24 В	2,4 А	58 Вт

Преимущества и недостатки

Радужная 3-цветная тень от предметов при общем белом фоне освещения многоцветной светодиодной лентой с монохромными светодиодами 3-х основных цветов, возникающая вследствие того, что точки излучения света разных цветов разнесены друг от друга на ленте на несколько сантиметров

Преимущества

Простота монтажа. Многие ленты имеют на обратной стороне клеящий слой, что позволяет её легко крепить практически на любые поверхности.
Невысокая цена эксплуатации. По отношению световой поток/стоимость эксплуатационных расходов светодиоды имеют один из самых высоких показателей.[2].
Надёжность. По сравнению с традиционными лампами накаливания и люминесцентными лампами, светодиоды имеют бо́льший срок службы.
Неограниченный потенциал в увеличении светового потока по сравнению с точечными источниками, совместимыми со старой арматурой. Нет опасности перегрева элементов — световой поток пропорционален длине ленты.
Возможность реализации оригинальных дизайнерских решений за счет гибкости и небольшой толщины светодиодной ленты [3].
Возможность выбора желаемого цветового оттенка сцены при использовании RGB-светодиодных лент с контроллерами, позволяющими управлять независимо яркостью каждого канала[4] и также применение художественных эффектов поддерживаемых большинством контроллеров (мигание, смена цветов, плавное перетекание оттенков из одного в другой, эффект «бегущей волны», регулировка яркости и т. д., как вручную, так и предустановленными режимами работы контроллера).
Отсутствие необходимости в дополнительной влагозащитной арматуре при использовании влагозащищённых светодиодных лент и блоков питания (или размещении блоков питания вне помещений с повышенной влажностью).
Электробезопасность, обусловленная низким напряжением питания самих лент (при условии использования блоков питания, имеющих трансформаторы и гальваническую развязку между цепями питания ленты и питания самого блока).

Недостатки

При одинаковом световом потоке стоимость светодиодной ленты выше, чем традиционных источников света, таких, как лампа накаливания или люминесцентная лампа (на 2012 год).
Полностью несовместима со старой арматурой.
Худшие показатели цветопередачи при использовании RGB-ленты по сравнению с белым светодиодом. Это связано с тем, что применяемые светодиоды 3528/5050 имеют невысокий индекс цветопередачи на уровне 80, а некоторыми производителями вовсе не нормируется [5].

Применение

Пример применения светодиодной ленты в освещении комнаты

Монохромная зелёная влагозащищённая (силиконизированная) светодиодная лента в бобине

Синий светодиодный шнур

Компактные размеры, большая гамма цветов и малое потребление электроэнергии определили широкое применение светодиодной ленты. Подсветка интерьера домов и квартир (потолков, напольная, периметров помещений, арок и ниш), дизайн экстерьера (контуры зданий, фонтаны, бассейны, архитектурные элементы), рекламная подсветка, автомобильный дизайн, мебельное освещение — всё это сферы, где можно применять и использовать светодиодные ленты[2][3].

Герметичные (влагозащищённые) светодиодные ленты и шнуры c IP6X используются для внешней подсветки зданий и сооружений и для сигнализации на дорогах (в том числе для размещения на транспортных средствах), а также применяются в помещениях с повышенной влажностью[6].

См. также

Примечания

Сколько энергии потребляет светодиод? // Статья на сайте SvetodiodInfo.ru.
Fine Homebuilding. The Energy-Smart House (неопр.). — Taunton Press, 2011. — ISBN 9781600854095.
Ching, F.D.K. A Visual Dictionary of Architecture (неопр.). — Wiley, 2011. — ISBN 9781118160497.
LED Lighting Solutions Guide (неопр.). — Maxim Integrated Products, 2011.
RGB 5050 LED Strip (неопр.) (недоступная ссылка). Дата обращения: 19 марта 2013. Архивировано 26 ноября 2013 года.
Boyce, P.R. Lighting for Driving: Roads, Vehicles, Signs, and Signals (англ.). — CRC Press, 2009. — (Ergonomics and human factors). — ISBN 9780849385292.

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.

[1] Сколько энергии потребляет светодиод? // Статья на сайте SvetodiodInfo.ru.

[fine2011energy-2] Fine Homebuilding. The Energy-Smart House (неопр.). — Taunton Press, 2011. — ISBN 9781600854095.

[ching2011visual-3] Ching, F.D.K. A Visual Dictionary of Architecture (неопр.). — Wiley, 2011. — ISBN 9781118160497.

[ledsg-4] LED Lighting Solutions Guide (неопр.). — Maxim Integrated Products, 2011.

[5] RGB 5050 LED Strip (неопр.) (недоступная ссылка). Дата обращения: 19 марта 2013. Архивировано 26 ноября 2013 года.

[boyce2009lighting-6] Boyce, P.R. Lighting for Driving: Roads, Vehicles, Signs, and Signals (англ.). — CRC Press, 2009. — (Ergonomics and human factors). — ISBN 9780849385292.