В помещениях, не подверженных высокой влажности, допускается использование светодиодов с нулевым уровнем влагозащиты. Таким образом, можно приобрести изделия, имеющие маркировку IP20. Для ванной комнаты следует выбирать светодиоды с классом защиты, который варьируется от 5 до 7. Для изделий, которые могут длительное время находиться в контакте с водой, требуется маркировка с цифрой 8.
Внутренняя схема светодиодной ленты и информация о напряжении
Анализ внутренней схемы светодиодных лент позволит вам более четко понять структуру этих ультратонких и гибких источников света. Если вам интересно изучить светодиодные ленты с их основы, то эта статья будет весьма полезной!
Печатная плата светодиодной ленты служит основной структурой, напоминающей веревку или ленту. Внутри нее находятся наборы маленьких компонентов, таких как светодиодные чипы, резисторы и конденсаторы. Эти элементы, взаимодействуя друг с другом, обеспечивают свечение ленты. При этом важно учитывать номинальное напряжение, чтобы гарантировать максимальную эффективность освещения.
Данная статья представляет важную информацию о внутренней схеме светодиодных лент и требованиях к их напряжению. Если вы не знакомы с данными устройствами и хотите получить об этом представление, рекомендуем начинать с этого руководства.
Внутренняя схема светодиодных лент
Структурные особенности гибких светодиодных лент впечатляют своим разнообразием компонентов. Основные внутренние элементы светодиодных лент включают:
- Светодиодная бусина
Светодиодная бусина является основным компонентом, излучающим свет. Они созданы из полупроводниковых материалов, которые начинают светиться при протекании электрического тока. Внутри светодиодных лент размещаются множество миниатюрных светодиодов, различающихся по размеру. Интенсивность освещения светодиодных лент определяется количеством, размером и формой этих бусин. Чтобы углубиться в тему, ознакомьтесь с статьей: Цифры и светодиоды: что означают 2835, 3528 и 5050?
Все компоненты светодиодных лент крепятся к печатной плате, которая обычно известна как печатная плата. Эти платы весьма гибкие, что позволяет формировать световые ленты нужной конфигурации. Интересный факт заключается в том, что на плате есть специальные линии, позволяющие резать ее по необходимым размерам. Разрезать ее можно при помощи обычных ножниц, что позволяет адаптировать длину полос к потребностям установки. Об этом можно узнать больше в статье «Можно ли разрезать светодиоды и как их подключить: полное руководство по резке светодиодных лент».
Резистор играет важную роль в светодиодных лентах, контролируя ток, который проходит через ленты. При слишком высокой интенсивности тока светильники могут выйти из строя. Чтобы избежать таких ситуаций, резисторы устанавливаются для регулирования напряжения и тока, обеспечивая тем самым оптимальные условия работы.
Конденсатор, находящийся в светодиодных лентах, помогает обеспечивать равномерное и стабильное свечение. Он стабилизирует поток электричества, уменьшая мерцание и другие нежелательные эффекты. Однако не все светодиодные ленты содержат конденсаторы — их можно чаще встретить в современных светильниках и среди базовых светодиодных лент.
Крайне важно соблюдать правильное направление тока на всей длине светодиодной ленты. Если ток пойдет в обратном направлении, это может вызвать повреждение светодиодов. Поэтому в схеме используется полупроводниковые диоды, которые обеспечивают однонаправленное движение электрического тока. Эти устройства также способны управлять цветами. Например, в светодиодных лентах RGBX можно управлять яркостью каждого цвета (красного, зеленого и синего) путем изменения тока, проходящего через каждый диод. Это позволяет создавать более 16 миллионов оттенков. Чтобы узнать больше, посмотрите статью о светодиодных лентах RGB, RGBW, RGBIC, RGBWW и RGBCCT.
Медные дорожки на печатной плате светодиодных лент функционируют как проводники тока. Они обеспечивают путь для электричества, который движется от источника питания к отдельным светодиодным элементам и прочим компонентам. Благодаря этому обеспечивается равномерное распределение электрической энергии на всю длину ленты.
Виды светодиодной ленты
Ассортимент светодиодных лент очень широк. Модели различаются по цвету излучаемого света, размеру самих светодиодов, мощности, интенсивности светового потока, напряжению питания и классу защиты от механических повреждений и влаги. Все эти характеристики обычно указаны на упаковке, что позволяет легко выбрать ленту, оптимально подходящую для конкретных задач и условий эксплуатации.
Цвет
Ассортимент цветовых решений в моделях светодиодных лент разнообразен. Основные цвета и их обозначения:
- красный – R;
- синий – B;
- зеленый – G;
- белый – CB;
- разный – RGB.
Выбор цвета зависит от цели использования и дизайнерского замысла. К примеру, для общего освещения предпочитают белый цвет теплого или холодного оттенка, для декоративной подсветки используется цветная палитра. Если необходимо периодически менять цветовой фон, то идеально подойдут RGB-ленты, в конструкцию которых входит контроллер для управления цветами и их изменениями. Это может быть как простое переключение цветов, так и плавные переходы между оттенками и насыщенностью цветов.
Размер светодиодов
В этом контексте размер действительно имеет значение. Размер диода влияет на яркость излучаемого света: чем больше диод, тем ярче свет. Данный параметр маркируется цифрами, обозначающими размеры (без запятой отделяющей десятые доли миллиметра). Например, элемент размером 5,6 мм на 3,0 мм будет обозначаться как 5630.
Производители предлагают различные серийные модели SMD с такими обозначениями:
- 3528;
- 5050;
- 5060;
- 5630;
- 5730.
Величина светового потока
Общая яркость определяется как интенсивность свечения одного диода, умноженная на их количество. Например, потоки света одного метра полосы с 120 светодиодами по 12 Лм каждый составляют 1440 Лм, что больше, чем у стандартной 75-ваттной лампы накаливания. Зная уровень освещенности, можно легко рассчитать необходимую длину ленты для конкретного варианта установки.
Мощность
Мощность светодиодной ленты указывается в расчете на один метр. Чем больше количество диодов, тем выше яркость свечения. Например, в модели SMD3528 с 60 светодиодами мощность составляет 4,8 Вт, а с 120 она равна 9,6 Вт. Для SMD5050 с 60 светодиодами мощность составит 15 Вт, а при 120 светодиодах — уже 30 Вт.
Таким образом, общая мощность светодиодной ленты будет равна мощности на 1 м, умноженной на общее количество метров.
Напряжение
Светодиодные ленты работают от постоянного тока с напряжением 12 В (реже – 24 В и 5 В) либо от переменного тока 220 В. Для маломощных светильников требуется дополнительный блок питания, поскольку в быту используется напряжение в 220 В. В этом случае также потребуется выпрямитель тока. Как правило, светодиодные ленты с низким напряжением используются в помещениях, а высоконапряженные — для наружной установки.
Класс защиты
Класс защищенности указывает, при каких условиях возможно использование данного типа светодиодной ленты. Он маркируется как IPXY, где:
- IP – внутренняя защита;
- X – степень защиты от пыли;
- Y – степень защиты от влаги.
Следующие классы защиты от пыли существуют:
- 0 — нет защиты;
- 1 — защищено от частиц больше 50 мм;
- 2 — защищено от частиц больше 12 мм;
- 3 — защищено от частиц больше 2,5 мм;
- 4 — защищено от частиц больше 1 мм;
- 5 – защита от пыли в объемах, не влияющих на функциональность;
- 6 – попадание пыли не допускается.
Освещение светодиодной лентой
Светодиодные ленты используются в качестве главного источника света в интерьере, а также для подсветки уличной инфраструктуры, архитектурных особенностей зданий и сооружений, витрин магазинов, а также для создания декоративных акцентов в интерьере. В зависимости от назначения выбирается соответствующий тип светодиодной ленты.
Общее
Использование мощных светодиодных лент в качестве основного источника освещения представляет собой эффектный способ оформления интерьеров. Этим способом освещают небольшие комнаты, устанавливая ленты по периметру потолка. Для этого берутся светодиоды с белым освещением, работающим на напряжении 12 или 24 В, и с яркостью более 700 Лм/м. В качестве дополнительных источников света используются точечные светильники, такие как бра, настольные лампы и торшеры.
В зависимости от цветовой температуры выделяют три типа белого света:
- теплый – до 2700 К;
- нейтральный – до 4500 К;
- холодный – более 6000 К.
Декоративное
Где используется лента
Яркие светодиодные ленты можно использовать не только как основной источник света, заменяя ими обычные люстры и лампы, но и в качестве дополнительной подсветки. Например, на кухне они обычно устанавливаются под навесными шкафами, освещая рабочие зоны.
Кроме того, светодиодные ленты могут выполнять чисто декоративную роль, добавляя интересные акценты в интерьере.
Светодиодные ленты применяются не только в домах, но и для оформления ландшафтов, автомобилей, а также для украшения рекламных вывесок и баннеров. Возможности, которые открываются с использованием светодиодных лент, воистину ограничиваются лишь фантазией дизайнеров.
Конструкция светодиодной ленты
Конструкция светодиодной ленты включает в себя гибкую плату с медными дорожками, которые соединяют светодиоды (полупроводниковые источники света) через резисторы.
Тип светодиода обозначается сокращением SMD (surface mounted device), что переводится как «устройство, монтируемое на поверхность». За аббревиатурой следуют цифры, описывающие размеры чипа светодиода.
Например, обозначение SMD 3528 указывает на диод размером 3,5 на 2,8 мм, а SMD 5050 — размером 5 на 5 мм.
Существуют разнообразные светодиодные ленты, отличающиеся напряжением, шириной и количеством диодов. Наиболее распространены модели с напряжением 12 В, 24 В и 220 В. Основные размеры по ширине составляют 8, 10, 12 и более миллиметров, в зависимости от типа и плотности размещения светодиодов.
Наиболее часто встречаются модели с 30, 60 и 120 светодиодами на метр. Есть также более плотно расположенные ленты — с 168 и 240 диодами на метр.
Ленты могут быть одномоментными, двухрядными и так далее — эта классификация основывается на количестве рядов светодиодов. Наиболее распространены именно однорядные и двухрядные варианты благодаря их универсальности.
Комплектация светодиодных лент
Что вам понадобится для подключения светодиодной ленты?
Для полноценной работы системы нужно правильно собрать все компоненты.
Необходимо следующее: светодиодная лента, блок питания (так как ленты являются низковольтными изделиями). Для RGB-версий потребуется также контроллер для управления цветом или диммирования освещения. Одного контроллера обычно достаточно для ленты мощностью около 100–120 Вт. Если мощность ленты превышает возможности контроллера, необходимо будет докупить усилитель.
Если конфигурация системы не линейная или на ленте есть места стыка, соединение частей ленты будет осуществляться с помощью коннекторов и клипс (простых или герметичных).
Установка и монтаж светодиодных лент
Ленты, которые поставляются в катушках, могут быть нарезаны ножницами максимально близко к необходимой длине. На самой ленте отмечены места, где можно произвести резку (кратность 5–10 см). Если вы разрежете в другом месте, вы можете нарушить целостность токопроводящих дорожек, что приведет к проблемам с питанием светодиодов.
На обратной стороне ленты (с той стороны, где нет светодиодов) находится защитная пленка, под которой расположено липкое основание. Лента крепится на предварительно подготовленной обезжиренной поверхности, но лучший вариант — это алюминиевая полоса или профиль, что лучше с точки зрения теплоотведения.
Срок службы светодиодов в среднем составляет до 50 000 часов (в зависимости от производителя и конкретного изделия). Это означает, что они будут радовать вас около 5 лет при работе 24 часа в сутки и 15–17 лет при 8-часовом функционировании.
Иногда появляются замечания о том, что светодиоды работают меньше указанного периода. Это может быть связано с использованием некачественных компонентов, недостаточным качеством сборки или выходом из строя блока питания или контроллера. Кроме того, проблемы могут возникать из-за перегрева, если теплоотвод не используется должным образом.
Сфера применения и преимущества светодиодных лент
Светодиодные ленты изменили подходы к дизайну интерьеров и архитектурному оформлению фасадов. В общественных местах их используют для подсветки витрин, барных стоек, рекламных конструкций, столов, ниш и других архитектурных элементов. В широком смысле, светодиодные ленты применяются:
- для освещения бассейнов и фонтанов;
- ниш, арок, потолочных конструкций;
- отдельных букв и вывесок;
- рекламных конструкций;
- контуров зданий;
- мебели;
- деталей автомобилей (багажника, днища, интерьера).
Преимущества светодиодных лент во многом совпадают с плюсами светодиодных светильников в целом:
- низкое потребление электроэнергии;
- питание от низкого напряжения;
- простота использования;
- устойчивость к механическим воздействиям и низким температурам;
- легкость монтажа (можно приклеивать даже на скотч);
- долговечность (до 100 тыс. часов работы).
Светодиодные ленты устанавливаются таким образом, чтобы они были незаметны для наблюдателя. Таким образом, достигается эффект подсветки, исходящей не от источника, а непосредственно от тех декоративных элементов, которые подсвечиваются.
Принцип работы светодиодной ленты заключается в последовательном соединении светодиодов, которые получают питание от источника нужного напряжения, при этом ток ограничивается резистором (токоограничительным элементом). В ленте параллельно соединяются последовательности из 3-6 диодов и одного резистора. Таким образом, если один из светодиодов выйдет из строя, не будут светиться все, а лишь несколько из них (от 3 до 6). На схеме можно увидеть принципиальную схему такой ленты.
Разновидности светодиодных лент
По типу свечения существуют одноцветные светодиодные ленты, которые излучают всего один цвет: холодный белый, теплый белый, синий, зеленый, красный, розовый и другие. Также существуют RGB-ленты, освещение которых может менять цвет с помощью пульта управления. Эти ленты могут предоставлять несколько программ для переключения подсветки. Свечение может быть фронтальным или боковым; в первом случае оно направлено под углом 90° к плоскости, что удобно для монтажа на потолок, а во втором — параллельно ей, что удобно для установки на стену. Комбинирование различных лент может создать уникальные виды архитектурного освещения.
Классификация светодиодных лент может происходить по различным критериям:
- По разным типам светодиодов: SMD 3528, SMD 2835, SMD 5050 и т. д. Они различаются размерами: от 3,5 х 2,8 мм (SMD 3528) до 5,0 х 5,0 мм (SMD 5050).
- По количеству светодиодов, измеряемых в штук на метр (шт./м). Ленты могут иметь от 30 до 240 светодиодов на метр.
Яркость светодиодной ленты, измеряемая в люменах (лм), а также ее мощность (измеряется в ваттах на метр) зависят от типа и числа светодиодов. В зависимости от степени защищенности изделия делятся на:
- открытые;
- влагозащищенные;
- герметичные.
По области применения светодиодные ленты можно разделить на три категории:
- Для общего освещения. Эти ленты имеют достаточную яркость для полноценного искусственного освещения. Средняя потребляемая мощность составляет около 11 Вт/м, и на них располагается от 2 до 3 рядов светодиодов.
- Для локального освещения. Они используются для создания локальной подсветки как в помещениях, так и на улице. Средняя потребляемая мощность у них немного ниже — от 7 до 11 Вт/м.
- Декоративные. Эти ленты используются исключительно для украсительных стилей, направленных на выделение акцентов на стенах и других элементах. Их максимальная потребляемая мощность составляет около 7 Вт/м.
Правила монтажа LED-ленты
Светодиодную ленту можно устанавливать на любые поверхности, но обязательно с соблюдением принципа естественной вентиляции, необходимой для отведения тепла от светодиодов. Если естественная циркуляция невозможна, рекомендуется закреплять ленту на алюминиевый профиль, который необходим для организации общего освещения с помощью LED-ленты.
