Характеристики светодиод rgb


Светодиодная лента RGB: устройство, схемы подключения, видео

В последние годы наряду с традиционными источниками света (лампы накаливания, люминесцентные лампы) стали широко применяться светотехнические приборы на основе свехъярких светодиодов (LED). Компактные размеры светодиодов, их малое энергопотребление позволяют создавать источники света, обладающие новыми свойствами. Так, например, для подсветки витрин и рекламных щитов, для организации дизайнерского освещения интерьеров квартир широко применяются светодиодные ленты. Одним из таких типов является светодиодная лента RGB.

RGB технология

Физические принципы работы светодиодов не позволяют непосредственно получить «белый» свет. Однако ученым удалось обойти это ограничение. Для получения белого света были изобретены люминофорные светодиоды, в которых «белый свет» испускается особым покрытием, нанесенным на синий сверхъяркий светодиод.

Другим способом получения белого света является применение трех светодиодов: красного, зеленого и синего свечения. Ячейка из трех LED испускает свет трех цветов, которые воспринимается человеком как белый цвет. Такой способ получения «белого» света называется RGB технология. Эта аббревиатура составлена из первых букв английских названий цветов (Red, Green, Blue).

Регулируя яркость светодиодов можно получать не только белый свет, но и множество цветов и оттенков. Количество оттенков может достигать сотен тысяч. Поэтому светодиодные ленты RGB обладают значительно большими возможностями, чем люминофорные светодиодные ленты.

Устройство

Светодиодная RGB лента представляет собой гибкую печатную плату, на которой размещаются светодиоды и резисторы, ограничивающие ток диодов. Ширина может варьироваться от 8 до 20 мм. Существуют ленты, на которых светодиоды различных цветов размещены рядом друг с другом. Однако наибольшее распространение получили led-ленты со светодиодами собранными в одном корпусе. Такой RGB LED имеет шесть выводов.

Светодиоды имеют несколько типоразмеров. Наиболее распространены светодиоды LED-RGB-SMD 5050 размером 5х5 мм. На погонном метре светодиодной ленты могут размещаться 30 или 60 светодиодов (двойная плотность). В зависимости от количества светодиодов, их типоразмера зависит потребляемая мощность и световой поток.

Для крепления к различным поверхностям с тыльной стороны светодиодных RGB лент приклеивается двойной скотч. LED-ленты выпускаются с различными степенями защиты (IP). Изделия с невысокой степенью защиты могут применяться только в сухих помещениях. Ленты в силиконовой оболочке не бояться прямого попадания влаги и даже могут погружаться в воду (IP68).

Стандартная длина светодиодной RGB ленты составляет 5 метров. Однако ее можно разрезать на отрезки различной длины. Места, где можно произвести разрезы, производители помечают пунктирной линией и символом «ножницы». В местах разреза имеются контактные площадки, к которым подсоединяется питание. Назначение контактных площадок маркируется буквами R, G, B и знаком «плюс».

Подключение

Для питания и управления светодиодной лентой необходимы блок питания и специализированный контроллер. Мощность блока питания и контроллера должны соответствовать мощности потребляемой RGB лентой. Лучше если их мощности будут выбраны с небольшим запасом.

Схема подключения довольно проста. Выход 12В (24В) блока питания подключается к соответствующим клеммам контроллера с соблюдением полярности. Управляющие напряжения с контроллера подаются на светодиодную ленту. При этом также необходимо следить за правильностью подключения проводников: R к R, G к G и так далее.

Соединения между блоком питания и контроллером лучше выполнять с помощью двухжильного кабеля, а между контроллером и лентой – четырехжильного. Сечение жилы кабеля не должно быть меньше 0.25 мм2. Присоединять проводники к отрезкам светодиодной ленты можно с помощью пайки, однако лучше применять специальные коннекторы и шлейфы. Более подробно о подключении можно почитать здесь.

Контроллер для RGB-ленты

Микропроцессорные контроллеры для RGB лент позволяют регулировать цвет и яркость освещения, создавать различные световые эффекты. По способу управления различают:

  • Контроллеры с ИК управлением;
  • Контроллеры, управляемые по радиоканалу.
  • Контроллеры с управлением через Wi-Fi.

В первых двух случаях управление контроллером осуществляется с помощью пульта дистанционного управления. Отличаются только способы передачи управляющих сигналов – инфракрасные лучи или радиоволны. Управление через Wi-Fi может осуществляться с ноутбука, планшета, смартфона или других устройств. Протокол Wi-Fi, программное обеспечение, контроллер и разноцветная светодиодная лента могут создавать множество интересных световых эффектов.

К одному контроллеру нельзя подключать больше одной LED ленты. Он может не выдержать нагрузки! В случае необходимости подключения нескольких, нужно использовать специальный усилитель.

Усилитель для RGB-ленты

Назначения усилителя во многом схоже с назначением контроллера. Он повторяет на своих выходах сигналы управления контроллера. Так же как и контроллер, он подключается к блоку питания. Схема подключения нескольких лент показана на рисунке.

Схема подключения через усилитель

Усилитель

Видео

Рекомендуем посмотреть интересный видео обзор светодиодной ленты RGB 5050.  На видео видно на сколько ярко она светит,  и какие цвета принимает. Все манипуляции проводятся с пульта дистанционного управления.

Подводя итоги

Используя для освещения светодиодные RGB ленты, можно создать уютную атмосферу в доме (например, сделать светодиодную подсветку шкафов на кухне), сэкономить немало электроэнергии, на десятилетия забыть о замене лампочек.

 

ledno.ru

О светодиодных лентах и их подключении

Светодиодная лента - это искусственный источник света, представляющий собой узкую гибкую ленту с проводниками, длиной до 5 м, на которой равноудаленно установлены светодиоды. Светодиоды на ленте разбиты на группы. Каждая группа состоит из нескольких включенных последовательно светодиодов и является законченной схемой, что позволяет разрезать ленту поперек на отрезки любой длины кратной длине одной группы.

Светодиодные ленты

Совсем недавно ряд светодиодных светильников пополнился лампами, представляющими собой тонкие гибкие ленты длиной 5 метров с возможностью наращивания до неограниченной длины. Ленту также можно разрезать на небольшие отрезки, длиной в несколько сантиметров. Такая свобода в придании светодиодной ленте практически любой геометрической формы открыла неограниченные возможности в создании светотехнического дизайна помещений развлекательной индустрии, подсветке фасадов зданий и бассейнов, созданию световой рекламы, светящихся вывесок торговых и других заведений.

Светодиодные ленты выпускаются монохромные, светящиеся только одним цветом (красным, синим, зеленым, желтым или белым) и универсальные (RGB), цвет свечения которых можно изменять самостоятельно с помощью пульта дистанционного управления, включая один из основных цветов или выбирая любой, существующий в природе. Возможно также включать режим, при котором цвет свечения светодиодной ленты будет плавно меняться во всем диапазоне с заданной скоростью изменения во времени.

RGB светодиодные ленты

По организации излучения света RGB светодиодные ленты бывают трех типов.

У первого типа ленты используются светодиоды LED-R-SMD3528 или LED-R-SMD5050 (красный), LED-G-SMD3528 или LED-G-SMD5050 (зеленый) и LED-B-SMD3528 или LED-B-SMD5050 (синий), припаянные по три штуки рядом повторяющимися триадами по всей длине ленты. Изменение цвета свечения ленты достигается групповым изменением интенсивности свечения светодиодов каждого цвета. Такие светодиодные ленты хорошо подойдут для подсветки интерьера в случаях, когда светодиоды спрятаны от глаз человека. Если светодиоды будут видны, то изменение цвета свечения будет менее эффективным.

R, G и B светодиоды серии SMD3528 имеют размер 3,5×2,8 мм2 и излучают световой поток от 0,6 до 2,2 люменов, в зависимости от цвета свечения. Светодиоды серии SMD5050 по размеру больше (их размер 5×5 мм2) и соответственно светят ярче, световой поток составляет в зависимости от цвета свечения от 2 до 8 люменов. Поэтому по размеру припаянных светодиодов на ленте, даже не зная технических характеристик, легко определить какая из них будет светить ярче.

Во втором типе лент применяются RGB светодиоды серии LED-RGB-SMD3528 или LED-RGB-SMD5050. Отличительная особенность этих светодиодов в том, что в одном корпусе смонтированы сразу три светодиода – красный, зеленый и синий. Поэтому световой поток у таких светодиодов намного меньше и составляет у LED-RGB-SMD3528 всего 0,3–1,6 люменов, у LED-RGB-SMD5050 всего 0,6–2,5 люменов. Но благодаря тому, что излучатели цветов расположены практически в одной точке, достигнута высокая эффективность градации цветов, что позволяет светодиодные ленты такого типа использовать в создании светового дизайна без ограничений.

Совсем недавно появился новый тип светодиодов WS2812B (имеет четыре вывода) и WS2812S (имеет шесть выводов). По геометрически размерам и внешнему виду эти светодиоды не отличаются от LED-RGB-SMD5050. Однако благодаря установке в корпусе светодиодов WS2812 ШИМ-контроллера WS2811 появилась возможность каждым из светодиодов, установленных на светодиодной ленте управлять персонально всего по двум проводам. Таким образом, у дизайнеров появилась возможность изменять цвет свечения любого участка ленты вне зависимости от ее длины по своему усмотрению. Широкое распространение светодиодной ленты, созданной на базе светодиодов WS2812, сдерживается высокой ценой и необходимостью применения дорогостоящего специализированного контроллера. Без подачи с контроллера управляющего сигнала на светодиод WS2812 он светить не будет.

Маркировка светодиодных лент

Маркируются светодиодные ленты всеми производителями, как правило, по единому международному стандарту. Класс защиты в маркировке обозначается в соответствии с требованиями стандарта защиты электрооборудования от воздействия внешних факторов IEC-952.

Рассмотрим, например, как расшифровывается маркировка светодиодной ленты LED-CW-SMD-5050/60 IP68. LED – светодиодная лента, CW – белого света, SMD – сделана на базе без выводных светодиодов, 5050 – размер корпуса светодиода 50х50 мм2, 60 – на одном метре длины ленты установлено 60 светодиодов, IP68 – по степени защищенности лента рассчитана для длительной работы на глубине (например, для подсветки аквариума или бассейна изнутри).

Если в маркировке параметр IP отсутствует, значит светодиодная лента не имеет никакой степени защиты, то есть степень защиты соответствует IP00.

Стойкость светодиодных лент к воздействию влаги

По степени защиты от воздействия влаги светодиодные ленты можно разделить на три категории: влагонезащищенные, влагозащищенные и влагостойкие. Влагонезащищенные светодиодные ленты можно применять только в сухих помещениях, где нет высокой влажности. Влагозащищенные светодиодные ленты предназначены для эксплуатации в помещениях с повышенной влажностью (ванные комнаты, бани, фасады зданий, где исключено прямое попадание воды на ленту). Влагостойкие ленты предназначены для работы непосредственно в водной среде, например в аквариуме, их можно разместить для подсветки на дне бассейна.

На фотографии светодиодная лента, полностью герметизированная силиконом, поэтому светодиоды и резисторы надежно защищены от воздействия воды. Влагозащищенные светодиодные ленты можно использовать без ограничений для наружной рекламы, светового украшения улиц и зданий. При выборе влагозащищенной ленты следует учитывать, что часть светового потока при прохождении через слой силикона теряется.

Плотность размещения светодиодов на ленте

Яркость свечения светодиодной ленты зависит не только от типа установленных светодиодов, но и от их количества. За единицу измерения принято считать количество светодиодов, установленных на один метр длины ленты. Чем светодиодов больше, тем, естественно, световой поток будет больше. Обычно количество светодиодов на метр длины ленты лежит для светодиодных лент на 12 В в пределах от 30 до 120 штук. Для светодиодных лент, рассчитанных на питающее напряжение 24 В, число светодиодов может доходить до 240 штук на метр длины, в таких лентах светодиоды размещены параллельно в два ряда.

Но надо учесть, что чем больше светодиодов на метре длины светодиодной ленты, тем мощнее потребуется блок питания и тем дороже обойдется покупка. К выбору этого параметра нужно подходить с позиции «необходимо и достаточно». Например, на метре ленты имеется 30 светодиодов, следовательно, расстояние между ними составляет 3,3 см, что в подавляющем числе случаев вполне достаточно.

Выбор светодиодной ленты по величине светоотдачи

Главной светотехнической характеристикой является интенсивность светового потока, которая выражается в люменах на метр (лм/м). Величина светового потока определяется типом и количеством светодиодов, установленных на одном метре ленты. Зная тип светодиодов и их количество, легко самостоятельно определить световой поток.

Например, на метре светодиодной ленты белого света установлено 30 светодиодов типа LED-CW-SMD3528 (размер 3,5×2,8 мм2), имеющий световой поток 5 лм каждый. Умножаем 5 лм на 30, получаем 150 лм. Такой световой поток излучает 10-ваттная лампочка накаливания. Если лента сделана на основе 30 светодиодов LED-CW-SMD5050 (размер 5×5 мм2), имеющих уже световой поток 12 лм, то 12×30=360 лм, что равносильно применению 24-ваттной лампочки накаливания. Опытом применения ламп накаливания обладает каждый, поэтому, воспользовавшись вышеприведенной методикой, легко определиться с типом установленных на ленте светодиодов, их количеством и длиной ленты. А если длина ленты уже определена, то выполнить обратный расчет.

Выполним обратный расчет на конкретном примере. Вам нужно сделать потолочное освещение в комнате размером 5 м×4 м. Периметр комнаты такого размера составит 5+4+5+4=18 метров. Вы хотите создать мягкое и не очень яркое освещение. Если использовать лампы накаливания, то суммарная их мощность должна будет составлять порядка 200 ватт, световой поток от которой составит 3000 лм (15 лм×200). Длина ленты должна быть равна длине периметра комнаты, то есть 18 метров. Для определения светового потока, который должен излучать один метр светодиодной ленты, нужно разделить 3000 лм на 18 метров. Получается 166 лм/м. Для нашего случая подойдет лента с 30 светодиодами LED-CW-SMD3528 на метре длины. Расчет делался без учета потерь на отражение от потолка, а они составляют не менее 50%. Следовательно, для гарантированной освещенности комнаты нужно выбрать ленту с большим в два раза световым потоком. Есть два варианта, либо взять ленту с 30 светодиодами LED-CW-SMD5050, или LED-CW-SMD3528, но уже в количестве 60 шт. на метре. Первый вариант предпочтительнее, так как обеспечит гарантированный запас.

Для RGB и монохромных светодиодных лент расчет выполняется точно так же, как и для лент белого свечения.

На светодиодных лентах не всегда нанесена маркировка, что затрудняет расчеты. Но узнать технические параметры светодиодной ленты очень просто, если воспользоваться данными, приведенными в справочной таблице. В современных светодиодных лентах, как правило, применяются три типа светодиодов: SMD3014 (сверхяркие) размером 3,0 мм×1,4 мм, SMD3528 размером 2,8 мм×3,5 мм и SMD5050 размером 5,0 мм×5,0 мм. Поэтому по размеру светодиодов можно определить, какой тип светодиодов запаян на ленте. Посчитав количество светодиодов на метре длины, по приведенной ниже справочной таблице можно получить данные о технических характеристиках светодиодной ленты.

Таблица основных характеристик светодиодных лентна напряжение 12 В

Основным техническим характеристикам SMD светодиодов посвящена отдельная страница сайта, на которой Вы найдете и специализированный калькулятор для расчета параметров токоограничивающего резистора для случая самостоятельного изготовления светодиодной ленты или светильника.

С помощью таблицы несложно подобрать тип и длину светодиодной ленты – аналога лампочкам накаливания. Например, чтобы заменить одну лампочку накаливания мощностью 80 Вт светодиодной лентой, нужно взять 8 метров SMD3528 (30) или два метра светодиодной ленты SMD3528 (120) или SMD5050(60).

Большой ассортимент светодиодных лент и другой светодиодной продукции по привлекательной цене представлен на сайте Проектирование, продажа и установка светодиодного оборудования.

Как подключить светодиодную ленту к электросети

Практике подключения светодиодной ленты к блоку питания, в том числе и от компьютера посвящена отдельная статья «Светодиодная лента – монтаж и установка».

Подключение светодиодной ленты к бортовой сети автомобиля

Светодиодные ленты идеально подходят для непосредственного подключения к бортовой сети автомобиля. Главное, чтобы лента соответствовала по напряжению питания напряжению бортовой сети автомобиля. Для легковых автомобилей нужно выбирать влагозащищенную ленту, рассчитанную на напряжение питания 12 В, для грузовых – на 24 В. На какое напряжение установлен в автомобиле аккумулятор, на такое напряжение и нужно брать ленту. При подключении светодиодной ленты к бортовой сети автомобиля необходимо соблюдать полярность, на ленте нанесены обозначения «+» и «–». Если полярность попутать, то ничего плохого не произойдет, просто светодиоды не будут светиться.

Подключение светодиодной ленты к бытовой электросети 220 В

В отличие от электрических ламп, светодиодные ленты нельзя подключать непосредственно в бытовую электрическую сеть 220 В. Для них нужно питающее напряжение постоянного тока величиной 12 В или 24 В. На ленте напряжение питания указано по всей ее длине. Для получения необходимого напряжения применяют преобразователи напряжения. Пока нет устоявшейся терминологии, их называют по-разному: драйверы, адаптеры, преобразователи, блоки питания, источники питания. Всеми этими словами называют одно устройство, преобразующее сетевое напряжение переменного тока 220 В в напряжение постоянного тока требуемой величины, для лент в зависимости от типа, 12 В (используется часто) или 24 В (применяется редко, как правило, в RGB лентах).

Для выбора блока питания для светодиодной ленты важна не только величина постоянного напряжения на выходе, а и величина тока, которую он сможет выдать в нагрузку. Для выбора подходящего блока питания для конкретного случая нужно узнать суммарную величину тока, которую будут потреблять все установленные светодиодные ленты.

Для примера, подберем блок питания для светодиодной ленты, которую мы выше выбрали для подсветки потолка. Обычно потребляемый ток метра ленты указывается в сопроводительной документации, но если таковой нет, то несложно расчет выполнить самостоятельно. Достаточно количество установленных светодиодов умножить на ток потребления каждого из них. Мы выбрали светодиодную ленту с установленными светодиодами типа LED-CW-SMD5050, длина ленты 18 метров, и на метре длины по 30 светодиодов. Общее количество светодиодов получается 18×30=540 шт. Один светодиод LED-CW-SMD5050 (по справочной таблице) потребляет ток 0,02 А, следовательно суммарный ток потребления всей подсветки составит: 540×0,02 А = 10,8 А. Но мы не учли, что светодиоды при напряжении питания ленты 12 В подключаются по три последовательно через резисторы, следовательно расчетный ток нужно уменьшить в три раза: 10,8 А / 3 = 3,6 А. Но в одном корпусе светодиода LED-CW-SMD5050 находится три элементарных светодиодов, поэтому полученный ток нужно умножить на 3. То есть результирующий ток составит 10,8 А. Итак, в результате расчетов определено, что потребуется блок питания напряжением 12 В с током допустимой нагрузки до 10,8 А.

Рассчитаем мощность требуемого блока питания, умножив напряжение на ток: 12 В×10,8 А = 130 Вт, получилось, что нужен блок питания мощностью 130 Вт. Для надежной работы блока питания необходим 20% запас по мощности. В результате потребуется блок питания мощностью 156 Вт. Практически можно использовать любой блок питания, который удовлетворяет необходимым требованиям. С успехом подойдет блок питания от стационарного компьютера, подобные блоки имеют мощность не менее 250 Вт. Так как нагрузка на блок будет не полной, то можно уменьшить обороты кулера, чтобы не мешал шум. Как это сделать, написано в статье сайта «Снижение оборотов кулера». Обычно на блоке питания компьютера приклеена табличка, где указан допустимый ток для каждого напряжения. Цветовую маркировку проводов можно узнать из статьи сайта «Цветовая маркировка проводов БП компьютеров». При подключении светодиодной ленты к блоку питания от компьютера будьте внимательны, нужно подключать к любому черному (GND, общий провод для всех напряжений) проводу и любому желтому (+12 В).

Привел подробный пример расчетов для того, чтобы можно было разобраться в сути расчета. Но можно рассчитать мощность блока, не углубляясь в тонкости с помощью, приведенной выше таблицы. После того, как выбран тип ленты, нужно взять против типа ленты данные из колонки таблицы «Потребляемая мощность одного метра длины светодиодной ленты, ватт» и умножить это число на длину светодиодной ленты в метрах. Полученный результат умножить на 1,2 (блок питания должен иметь 20% запас по мощности). Вот и получена мощность блока питания для подключения выбранной ленты.

Например, расчет для выбранной ленты для подсветки потолка CW-SMD5050 с 30 светодиодами на метре длины. Потребляемая мощность метра светодиодной ленты составляет по таблице 7,2 Вт. Умножаем 7,2 на 18 м, получается 129,6 Вт. Полученный результат умножаем на коэффициент запаса 1,2 и получается, что нужен блок питания, выдающий напряжение 12 В мощностью 156 Вт. Как видите, по таблице считать совсем просто.

Подключение светодиодной ленты к бытовой электросети 220 В без адаптера

Решил опубликовать ответ на вопрос, который в Гостевой книге задал Артем из Волгограда.

Вопрос: «Изобретаю велосипед: как подключить светодиодную ленту к обычной розетке на 220 В без какого-либо блока питания. Где-то вычитал, что два светодиода, подключенных параллельно и навстречу друг другу, можно подключать к переменному току без ущерба для них для длительной работы. Тогда, наверное, можно собрать из 20 пятисантиметровых (или длиннее, если надо) кусков (12 В×20 шт = 240 В) светодиодной ленты последовательную цепь (соединяя плюс с минусом), сделать ещё такую же, и потом соединить эти цепи параллельно навстречу друг другу, включить в 220 В. Сработает?»

Ответ: Подключить последовательно 20 отрезков светодиодной ленты непосредственно в сеть 220 В можно, но тут надо учесть следующее.

Если подключить способом, предложенным вами, то, во-первых, светодиоды будут мерцать с частотой 50 Гц, во вторых они могут пробиться в момент приложения обратного напряжения.

Правильно будет, если подключить светодиодную ленту по вышеприведенной схеме. Переменное сетевое напряжение 220 В выпрямляется с помощью диодного моста VD1-VD4. Для исключения мерцания светодиодов пульсации сглаживаются электролитическим конденсатором С1 на напряжение не менее 300 В емкостью 4,7–10 мФ. Такие электрические схемы применяют для питания светодиодов в светодиодных лампочках. Желательно проконтролировать ток, протекающий через светодиоды. Если он больше допустимого, то можно добавить еще отрезок ленты или ограничить ток последовательно включенным резистором или конденсатором, впаянным в разрыв цепи перед диодным мостом.

Почему же так не делают? Потому, что участки пайки элементов оголены и к ним случайно можно прикоснуться рукой, а так как схема не имеет гальванической развязки с электросетью, то это будет равносильно прикосновению к фазному проводу электропроводки. Поэтому, если вы будете реализовывать подобную схему включения светодиодной ленты, то обязательно нужно принять меры, исключающие случайное прикосновение к ее оголенным участкам человека.

В настоящее время появились в продаже светодиодные ленты, рассчитанные на непосредственное включение в электросеть 220 В. Они называются Дюралайт (duralight). Светодиоды в светодиодной ленте Дюралайт подключены как раз по вышеприведенной электрической схеме и размещены в прозрачной трубке из ПВХ, благодаря чему случайное прикосновение человека к опасным контактам исключено и лента стала влагозащищенной. Светодиодная лента Дюралайт подходит для применения как в закрытых помещениях, так и на улице.

Подключение RGB светодиодной ленты

Если RGB светодиодную ленту подключить к обыкновенному блоку питания, то динамического светового эффекта достичь не удастся. Все светодиоды будут светить непрерывно. Можно, конечно, манипулируя переключателем, менять цвет свечения, но плавного изменения цвета получить будет невозможно. Для такой задачи выпускаются специальный контроллер с пультом дистанционного управления, позволяющие автоматически изменять величину выходных напряжений каждого цветового канала по заданному алгоритму и тем самым обеспечить переливание цветов.

На фотографии представлен контроллер CT305R, который обеспечивает ток 5 А по каждому из каналов. Обращаю Ваше внимание, что у RGB светодиодных лент общим проводом является плюсовой. Для работы контроллера на его вход INPUT (V− и V+) необходимо подать с дополнительного блока питания, рассчитанный на ток нагрузки не менее 15 А, соблюдая полярность, постоянное питающее напряжение 12-24 В. Обычно от светодиодной ленты идут цветные провода: черный, красный, зеленый и синий, которые подсоединяются к соответствующим клеммам OUTPUT (V+, R, G и B) соответственно.

К контроллеру CT305R вместо RGB ленты можно подключать от одной до трех монохромных лент и управлять порядком их включения и яркостью свечения. Для этого нужно плюсовые выводы лент соединить вместе, подключив к выводу контроллера OUTPUT (V+), минусовые выводы каждый отдельно в любом порядке подсоединить к OUTPUT (R, G и B)

Подключению RGB светодиодной ленты посвящена отдельная статья сайта «Подключение RGB светодиодных лент».

Устройство и монтаж светодиодной ленты

На гибкой пластиковой ленте длиной до 5 м находятся тонкие медные токопроводящие дорожки требуемой конфигурации. К дорожкам припаиваются припоем светодиоды типа SMD3528 или SMD5050 и токоограничивающие SMD резисторы типа Р1–12 мощностью 0,125 Вт. Обратите внимание, что в обозначении светодиода заложен его размер, например SMD5050 имеет размер 5,0 мм×5,0 мм. При питающем напряжении 12 В устанавливается три последовательно соединенных светодиода и один или несколько токоограничивающих резисторов. Количество резисторов определяется в зависимости от величины рассеиваемой на них мощности. Резистор можно ставить в любом месте схемы, на схеме он стоит со стороны подвода плюса, можно установить его и со стороны минуса или между любыми светодиодами.

Электрическая принципиальная и монтажная схемасегмента светодиодной ленты

Маркировка резисторов

На резисторе нанесена маркировка в виде числа 151. Это означает, что номинал резистора составляет 150 Ом. Расшифровать маркировку просто. Она обозначается трехзначным числом. Последняя цифра в числе говорит, сколько нулей нужно приписать к первым двум цифрам. Например, на резисторе нанесена маркировка 153, значит нужно к 15 приписать 3 нуля, получим 15000 Ом.

Для наглядности привел ниже эклектической схемы электромонтажную. Полная схема светодиодной ленты представляет собой многочисленное количество таких схем, соединенных параллельно. При питающем напряжении 24 В количество последовательно включенных светодиодов в схеме может доходить до 10 штук. Обратите внимание на маркировку светодиодов, со стороны подключения к катоду (минусу), угол корпуса светодиода имеет срез. На фото нижний правый угол.

Соединение и крепление светодиодных лент

На сторону ленты, противоположную светодиодам, нанесен липкий слой, защищенный пленкой. Для того, чтобы ленту закрепить на поверхности, достаточно удалить защитную пленку и приложить липкой стороной на место установки. При организации подсветки с помощью светодиодных лент, часто длина в 5 метров является избыточной, поэтому предусмотрена возможность разрезать ленту на отрезки. Места, где можно ленту разрезать, обозначены изображением условных ножниц и линией разреза. Шаг разрезки светодиодной ленты на отрезки задают количество последовательно включенных светодиодов. Рядом с линией разреза с двух сторон имеются контактные площадки, позволяющие припаивать к ним провода в случае сращивания отрезков ленты между собой. Паять нужно очень аккуратно маломощным паяльником.

Рядом с контактными площадками нанесена маркировка полярности подключения и величина напряжения питания. Существуют специальные клипсы, позволяющие соединять между собой светодиодные ленты без пайки.

К одному из концов светодиодной ленты обычно уже припаяны проводники для подключения к блоку питания. Для подключения монохромных лент требуется два провода, для RGB лент – четыре провода: черный (общий подключается к положительной клемме) и три цветных. Длина проводов составляет не более полметра, и если блок питания невозможно установить рядом со светодиодной лентой, то проводники придется нарастить до нужной длины.

Монтажу и установке светодиодных лент посвящена отдельная статья «Светодиодная лента – монтаж и установка».

Светодиодные модули

Светодиодные ленты незаменимы, когда нужно обеспечить освещение или подсветку на большой длине. Разрезать на части можно только светодиодные ленты, не защищенные от влаги, то есть только те, которые предназначены для эксплуатации в помещениях. Влагозащищенные и влагостойкие светодиодные ленты без последующей герметизации разрезать недопустимо. Для устранения этого недостатка созданы светодиодные модули, позволяющие осуществлять подсветку интерьера и световую рекламу легко, быстро и надежно. Область применения светодиодных модулей на практике ограничена только фантазией человека. Особенно удобны модули для подсветки в автомобиле. Достаточно подключить через предохранитель к бортовой сети и приклеить или закрепить саморезами модуль внутри салона автомобиля или с наружной его стороны.

Конструкция светодиодных модулей представляет собой неглубокую кроватку из пластмассы или металла, в которой установлена печатная плата со светодиодами. Сверху плата залита прозрачным силиконом. Таким образом, обеспечивается защита от воздействия влаги и брызг воды. Светодиоды подключены по такой же схеме, как и в светодиодной ленте, приведенной выше. На внешней стороне дна кроватки имеется липкий слой, открыв который удалением защитной пленки, модуль можно фиксировать на любой плоской поверхности. Предусмотрена возможность крепления за проушины модулей с помощью саморезов. Все светотехнические и электрические расчеты, приведенные выше на странице для светодиодной ленты, справедливы и для светодиодных модулей.

Прямоугольные светодиодные модули продаются в виде блоков, на фото блок из 20 модулей.

Модули легко отделяются от блока по одному или группами. Электрически все модули уже соединены между собой. Достаточно подать питание на любой крайний из них и засветятся светодиоды на всех модулях. Блоки можно наращивать в любом количестве, соединяя их параллельно.

О выборе сечения провода для подключения светодиодной ленты

Светодиодная лента потребляет небольшую мощность, и потребляемый ток при длине ленты в один метр, даже самой яркой SMD5050 (60), составляет не более 1,2 А. Поэтому о сечении провода при подключении такого отрезка ленты можно не задумываться, подойдет практически любой имеющийся под рукой многожильный провод.

А вот при подключении ленты длиной 18 метров типа LED-CW-SMD5050(30), которую мы подобрали для подсветки потолка комнаты выше, следует уже задуматься серьезно, как ток суммарный ток потребления составит 10,8 А. К сожалению, нигде не нашел, какой ток допустим по медной дорожке самой ленты. Но, зная потребляемую мощность одного метра светодиодной ленты и напряжение питания, рассчитал величину тока, который будут потреблять светодиодные ленты разной длины популярных типов, и свел результаты в таблицу.

Так как светодиодные ленты выпускаются максимальной длиной до 5 метров, то производителем должно быть обеспечено необходимое сечение дорожек, выдерживающее ток потребления светодиодной лентой, и можно брать его величину за основу для разработки электромонтажной схемы подключения светодиодной ленты к источнику питания.

Исходя из экономических соображений, запас дорожек по току нагрузки не превышает 20%. Следовательно, подключать все четыре наши отрезка ленты последовательно, спаивая конец одного отрезка перемычками с началом следующей светодиодной ленты, не допустимо, так как по проводникам ленты, подключенной непосредственно к блоку питания, потечет ток, троекратно превышающий допустимый. Это приведет к перегреву первой ленты, что чревато выходом ее из строя, и слабому свечению остальных светодиодных лент. Поэтому необходимо двойным проводом с сечением жилы не менее 0,5 мм2 подключать каждую ленту по отдельности непосредственно к выходу блока питания. Ниже приведена типовая схема подключения светодиодных лент к источнику питания при организации освещения помещения установкой светодиодных лент вдоль углов потолка за карнизами.

Так как один блок питания рассчитан на ток потребления 6 А, то пришлось применить два одинаковых блока, запитав каждым по половине длины подсветки. Выключателем подключаются оба блока одновременно. Если применить двойной выключатель, то можно будет включать ленты участками. При подключении к блоку питания параллельных участков ленты, можно будет включать их по отдельности или все одновременно, меняя световой дизайн. RGB ленты подключаются по точно такой же монтажной схеме. Только вместо двух проводов прокладываются 4. Один общий и по одному на каждый цвет.

Если устанавливается один мощный бок питания в значительном удалении от лент, то целесообразно от блока питания протянуть пару толстых проводов к светодиодным лентам. Подобрать необходимое сечение провода для заданного тока можно по таблице. Например, для нашего случае при токе 10,8 А понадобится провод диаметром жилы 1,5 мм (сечением 1,8 мм2). Поставить распределительную коробку и уже в ней тонкими проводами подключить ленты через клеммную колодку или пайкой к приходящему проводу от блока питания. В каждом конкретном случае нужно принимать индивидуальное решение, исходя из граничных условий.

Мощные блоки питания обычно имеют большие габариты, и зачастую целесообразнее применить несколько менее мощных блоков, размещая их в непосредственной близости со светодиодными лентами.

Ремонт светодиодных лент

Если вдруг одна из триад светодиодов на светодиодной ленте перестала светиться, то значит вышел из строя один из светодиодов или резистор. Ленту можно отремонтировать, заменив светодиод исправным. Неисправный светодиод можно попробовать найти внешним осмотром, а если не получится, то с помощью измерительных приборов. Инструкция по поиску подробно описана в статье «Ремонт светодиодных ламп».

ydoma.info

Основные характеристики светодиодной ленты

Основные характеристики светодиодной ленты

Для того чтобы лучше ориентироваться в большом разнообразии современных светодиодных лент необходимо разбираться в её основных характеристиках. Рассмотрим некоторые из них. Напряжение питания. Для подключения светодиодной ленты потребуется специальный блок питания, который преобразует переменное напряжение 220В, полученное из электросети, в необходимое для питания ленты постоянное стабилизированное напряжение. Наиболее часто используются светодиодные ленты 12 вольт и с напряжением питания  24В. При выборе ленты следует иметь ввиду, что чем выше напряжение питания ленты, тем меньше потери напряжения на подводящих проводах и дорожках ленты и, соответственно, свечение ленты более равномерно. Особенно важно это учитывать при использовании ленты большой мощности. Для уменьшения подобных потерь, в настоящее время выпускаются ленты с напряжением питания 36В.

Потребляемая мощность – один из параметров светодиодной ленты, определяющих яркость её свечения. Знать мощность ленты также необходимо при выборе блока питания. Измеряется мощность в ваттах на погонный метр или ваттах на катушку и на сегодняшний день находиться в диапазоне от 2.4 до 44 Вт/м. 

Плотность светодиодов – параметр, характеризующий равномерность засветки от светодиодной ленты. Измеряется в количестве светодиодов на метр или на катушку. Самая низкая плотность – 30 светодиодов на метр. Самая высокая, на сегодняшний день, – 350 светодиодов на метр.

Цвет свечения. Светодиодная лента может быть монохромной (одноцветной) или мультицветной, т.е. способной менять цвет свечения. 

Один из наиболее популярных классов светодиодных лент - ленты белого свечения. Белый цвет свечения получают путем нанесения белого люминофора на синий светодиод. Белые светодиодные ленты делятся на несколько подгрупп, которые характеризуются так называемой цветовой температурой. Выпускаемые белые ленты условно разбиты на 5 диапазонов – теплая белая (2800-3500К), дневная белая (4000-5000K), белая (5500-6500K), холодная белая (7000-10000К), супер холодная белая (>10000К). Светодиодная лента с теплым белым свечением имеет цвет, наиболее близкий к цвету свечения привычных ламп накаливания. Белая светодиодная лента не имеет цветового оттенка. Для света холодной белой ленты характерен голубоватый оттенок.

Цветные монохромные ленты могут иметь практически любой цвет, находящийся в спектре видимых цветов - от красного до фиолетового. Цвет свечения характеризуется длинной волны излучения, измеряемой в нанометрах (нМ). Часто используемые цвета монохромных светодиодных лент это - красный (625нМ), оранжевый (610нМ), желтый (585-590нМ), зелёный (520-530нМ), синий (470нМ). 

Также выпускаются ленты для специального применения, работающие в невидимых для человеческого глаза диапазонах – инфракрасном (около 880 нМ) и ультрафиолетовом (390-400 нМ). Примером использования инфракрасных (ИК) светодиодных лент может стать подсветка для работы камер систем видеонаблюдения, которая невидна человеческому глазу, но прекрасно регистрируется телевизионными камерами. Ультрафиолетовые (УФ) светодиодные ленты используется как бактерицидное средство в медицине, для отверждения некоторых композитных материалов, для подсветки люминесцирующих красок в специальных световых эффектах. Следует иметь ввиду, что прямое ультрафиолетовое излучение опасно для человека, особенно для глаз.

Особого внимания заслуживает так называемая светодиодная ленты RGB (Red, Green, Blue). Светодиоды, установленные на этих лентах, имеют три кристалла разного цвета свечения - красный, синий и зеленый. Используя RGB контроллер, можно управлять свечением этих светодиодов и, путем смешивания трех основных цветов в разных пропорциях, получать практически любой цвет свечения. Количество получаемых от такой ленты цветов зависит от используемого RGB контроллера.

Отдельный класс мультицветных лент – светодиодная лента RGB+W. На лентах этого типа помимо трехцветных RGB светодиодов установлены и белые светодиоды. Стоит отметить, что белый цвет можно получить и от RGB ленты, но на ней он формируется путем одновременного включения всех трех цветов. При этом получается цвет, близкий к холодному белому. Получить же равномерный теплый цвет свечения от RGB ленты практически невозможно. Поэтому, если помимо различных цветов, Вы хотите иметь возможность включить чистый равномерный белый свет – единственный правильный вариант это использовать ленту RGB+W.

Ещё один интересный класс мультицветных лент – светодиодная лента MIX. На этих лентах установлены светодиоды с белым холодным и белым теплым цветом свечения. Меняя яркость свечения тех или иных светодиодов при помощи MIX контроллера, можно изменять результирующую цветовую температуру излучения от холодного до теплого белого света.

www.neoncolor.ru

Как выбрать светодиодную ленту: классификация и разновидности

Оглавление:Как выбрать светодиодную ленту: два типа светодиодовВиды светодиодных лент: яркость свеченияЭлектротехнические характеристики светодиодных лентСветодиодная лента и ее степень защиты

Сегодня уже ни у кого не возникает вопросов, зачем нужна светодиодная лента – любой человек знает, что с ее помощью с одинаковым успехом можно изготовить как декоративную подсветку в помещении, так и осветить комнату полноценно. Мало того, ее используют на улице в рекламных целях, а также внутри любых помещений и даже в технике. В общем, светильник уникальный, и с ним стоит разобраться более подробно, чем мы и займемся в этой статье вместе с сайтом stroisovety.org. Мы рассмотрим вопрос, какие бывают виды этих осветительных приборов, тем самым дав ответ на вопрос, как выбрать светодиодную ленту?

Какие бывают светодиодные ленты фото

Как выбрать светодиодную ленту: два типа светодиодов

Основным признаком, по которому можно разделить все существующие светодиодные ленты на две группы, является тип используемых для их изготовления светодиодов. Разница между ними заключается во многих вещах, но в первую очередь она отражается на возможностях ленты. Разберемся с типами светодиодов.

  1. SMD светодиоды. Это одноцветные светодиоды. Лента, изготовленная на их основе, может излучать исключительно один цвет – это либо белый цвет, либо синий, либо зеленый, красный и так далее. Белый свет такие диоды могут излучать в трех разновидностях: белый теплый, просто белый и белый холодный. Все остальные цвета идут без вариаций, оттенков и тому подобного разнообразия.

    Как выбрать светодиодную ленту фото

  2. RGB лента. В отличие от светодиодов SMD, этот источник света может гореть всеми цветами радуги и даже больше. Это цветная светодиодная лента. Один светодиод такой ленты представляет собой объединение трех диодов, испускающих разные цвета (красный, зеленый и синий, что отображено в названии ленты Red, Green, Blue) – все остальные цвета и оттенки достигаются путем смешивания свечения. Именно по этой причине светиться такая лента может любыми цветами. Без специального контроллера работать в полном режиме она не может – на контроллере можно задать не только цвет свечения, но и выставить различные режимы (быстрое или медленное мерцание, бегущая дорожка и т.д.).

    Цветная светодиодная лента фото

Выбирая между тем или иным типом светодиодной ленты, следует понимать разницу в их стоимости. Лента со светодиодами RGB стоит раза в три дороже, и если вам не нужно обилие цветов, то от нее лучше отказаться.

Виды светодиодных лент: яркость свечения

Это также одна из важнейших характеристик светодиодной ленты. Чем ярче светит осветительный прибор, тем качественнее он сможет освещать помещение или его участок. Зависит яркость светодиодной ленты от двух моментов.

  1. Размер светодиода. Если разбирать маркировку, то этот сам размер отображен в цифрах – обычно пишут тип светодиода и рядом с ним четыре цифры размера. Например, SMD3528 – кроме этого светодиода, в лентах могут использоваться источники света с маркировкой SMD5050 и SMD5630. Первый вариант SMD3528 имеет размер 3,5 на 2,8мм и излучает световой поток в 5 люмен, второй вариант SMD5050 по размеру несколько больше (5 на 5мм) и уже излучает поток света в 15 люмен и третий вариант SMD5630 с длиной 5,6 на 3мм уже может похвастаться световым потоком силой 18 люмен. И это только один светодиод – теперь переводите все на метр, в котором обычно находится не менее 60 светодиодов и получите свечение в 18*60=1080 люмен, что превосходит энергосберегающую лампу мощностью в 20Вт, которая излучает максимум 1000 люмен. Естественно, такое яркое свечение имеет только лента со светодиодами SMD5630 – остальные ленты светят более тускло, но не намного.

    Виды светодиодных лент фото

  2. Количество светодиодов на ленте. Как и упоминалось выше, стандартная светодиодная лента имеет 60 диодов в одном метре, но, кроме нее, производятся ленты и так называемого премиум класса, количество светодиодов в которых может насчитывать 120 и даже 240шт. на метр. Здесь имеется один нюанс, данное количество светодиодов только у ленты SMD3528 – для лент SMD5050 и SMD5630 присуще несколько другое количество диодов. Это 30, 60 и 120 – установить больше светодиодов не позволяет их размер.

В принципе, на яркость свечения SMD ленты оказывает влияние и тип свечения – так сказать, световая температура, которая может колебаться в пределах от 3000 до 7000К. Для теплого белого света присуща температура от 3000 до 3200К, для стандартного белого 3200-5500 и для яркого холодного света она составляет 5500-7000К. Самой яркой из всех светодиодных лент является лента, оборудованная диодами с температурой света от 5500 до 7000К, и на это стоит обратить внимание, задаваясь вопросом изучения разновидностей светодиодных лент.

Электротехнические характеристики светодиодных лент

Подходя к изучению электротехнических параметров светодиодной ленты, первое, на что нужно обратить внимание, это на два основных момента, характеризующих ленту со стороны энергопотребления. Это ее мощность и напряжение, от которого она в состоянии работать.

  1. Напряжение питания ленты. Здесь все просто – все современные светодиодные ленты работают от постоянного тока с напряжением 12 или 24V. Последние встречаются реже, но все же существуют – в большинстве случае светодиодные ленты питаются от напряжения в 12V.Приобретая ленту, обращать внимание на вольтаж нужно только потому, чтобы знать, какой для нее покупать сетевой адаптер.
  2. Мощность светодиодной ленты. Здесь также все достаточно просто – она измеряется в Вт/метр и от нее зависят параметры выбираемого адаптера по силе тока. В табличке ниже можно увидеть мощность наиболее распространенных вариантов светодиодных лент.

    Мощность светодиодной ленты фото

Соотнести мощность ленты с адаптером достаточно просто. От вас потребуется вычислить мощность установленной ленты (например, 4м * 4,8Вт= 19,2Вт). Берем небольшой запас, так сказать, округляем в большую сторону и получаем 20Вт – следовательно и адаптер приобретаем с мощностью не менее 20Вт.

Светодиодная лента и ее степень защиты

Наверняка вы сталкивались или, по крайней мере, слышали о таком выражении, как влагозащищенная светодиодная лента, которая имеет силиконовую оболочку. Это и есть степень защиты ленты от внешних окружающих факторов – маркируется эта степень защиты двумя буквами IP. В этом отношении все ленты можно разделить на три типа.

  1. Незащищенные – они предназначены для использования исключительно в сухих помещениях.
  2. Защищенные эпоксидной смолой. Защиту имеет только сама лента, но никак не светодиоды. Назначение таких источников света сводится к использованию в помещениях с повышенной влажностью. Эта лента не должна иметь плотный контакт с водой.
  3. Полностью залитые в силиконовую оболочку ленты. Это защита, как говорится, по полной программе и выдерживает она воздействие любых природных агрессивных факторов – снег, дождь и песчаные бури ей не страшны. Ее смело можно использовать в уличных условиях.

    Светодиодная лента многоцветная в эпоксидной защите фото

В принципе, полностью изолированная от окружающей среды светодиодная лента очень хорошо показала себя в условиях кухни при установке под навесные шкафчики. Ни для кого не секрет, что в этих местах достаточно сильно оседает пыль и грязь, которые при наличии силиконовой защиты просто удаляются с ленты в силиконовой оболочке влажной тряпкой и даже с применением моющих средств. В силикон могут помещаться как обычные SMD ленты, так и многоцветные светодиодные ленты RGB.

Как водится, в заключение пару небольших рекомендаций по поводу вопроса, как выбрать светодиодную лент? Отличить качественное изделие от китайской дешевки можно по внешнему виду, криво впаянные светодиоды и неровно соединенные участки ленты – это явный признак некачественной продукции. И второе – это производитель, естественно, лучше отдать предпочтение известному производителю. Если Китай, то хотя бы Feron или лучше всего MAXUS – их продукция может служить долго, и гарантия на нее исчисляется пятью-семью годами.

Автор статьи Александр Куликов

stroisovety.org


Смотрите также