Преимущества современной светодиодной техники
Светодиодные ленты не были бы такими востребованными, если бы у них не имелось несколько потрясающих преимуществ.
- Они без каких-либо сложностей монтируются. Многие изделия имеют на оборотной стороне скотч, который сцепляется практически с любой поверхностью.
- По сравнению, например, с лампой накаливания, служит данная светотехника обычно дольше.
- Благодаря своей конструкции, они не могут перегреться.
- Их можно разрезать. Это даёт возможность создавать удивительные по своей геометрии светящиеся формы. Такая особенность обусловливает разнообразие современной световой рекламы, даёт широкие возможности для подсветки зданий различного назначения.
- Это довольно экономичный тип освещения.
Вообще разброс цен на рассматриваемую светотехнику весьма велик. Например, есть очень дешёвые изделия китайского производства, на которых даже не пишется название производителя. Они обладают слабенькими возможностями и быстро ломаются. «Фирменные» светодиоды имеют более высокую стоимость, но и надёжность их очевидна.
Технические характеристики светодиодной ленты
Чтобы подобрать светодиодную ленту, максимально соответствующую текущей задаче по освещению, необходимо правильно определить технические параметры. К ним относятся рабочее напряжение, вид светодиодов, число на метр ленты, цвет свечения, цвет основы, класс защищенности и параметры резки.
Рабочее напряжение
Стандартное рабочее напряжение составляет 12В. Такие ленты комплектуются блоком питания постоянного тока.
У ленты с мощными светодиодами, которые создают повышенную нагрузку на печатную плату, рабочее напряжение выше — 24 или 36В. Некоторые модификации способны работать и с напряжением 220В от бытовой сети.
Виды светодиодов
Вид светодиодов определяется их размером, который обозначается четырехзначным числом — 2835, 3528, 5060, 5730 и другие.
Виды диодов
Первые две цифры означают длину светодиода в миллиметрах, вторые две цифры — ширину в миллиметрах. Так, наиболее распространенные светодиоды 3528 и 5050 имеют соответственно размеры 35х28 мм и 50х50 мм.
Число светодиодов на 1 метр
Плотность светодиодов на один метр длины определяет в первую очередь яркость свечения. Чем больше светодиодов, тем ярче будет светить лента.
Варианты плотности светодиодов типа 3528 на каждые 5 см
Различные модификации выпускаются со следующим количеством светодиодов на метр — 30, 60, 90, 120 и 240.
Цвет свечения
По цвету свечения светодиодные ленты делятся на монохромные — белые теплого и холодного свечения, синие, красные, зеленые, желтые, оранжевые и розовые, а также многоцветные RGB и RGBW.
Подбирать цвет свечения нужно исходя из будущих сценариев освещения, которые будут использоваться в помещении.
Цвет основы
Основа — покрытие лицевой стороны гибкой печатной платы. Встречаются модификации с прозрачной, белой, серой и коричневой основой.
Цвет основы влияет на то, как светодиодная лента выглядит в выключенном состоянии. Поэтому его нужно учитывать при открытом монтаже. Если же изделие устанавливается в скрытые полости или закрывается матовым световым коробом, то цветом основы можно пренебречь.
Класс защищенности
В ассортименте светодиодных лент по степени защиты от механических воздействий и влаги наиболее распространены классы IP20, IP33, IP65, IP67, IP68.
Минимальный класс IP20 имеют обычные открытые ленты. Они справляются с небольшим физическим контактом — их можно трогать, нажимать, протирать от пыли. Но контакт с водой им противопоказан. Наивысший класс IP68 — это ленты, залитые толстым слоем герметика, защищающего даже от ударных нагрузок и позволяющего монтировать освещение на дне бассейна.
Параметры резки
Параметр резки определяется шагом, с которым можно разделять ленту на модули с минимальной длиной свечения (МДС). Его еще называют кратность резки.
Параметры резки
С основными показателями кратности резки наиболее распространенных типов светодиодных лент можно ознакомиться в таблице ниже.
| Вид светодиодной ленты | Кратность резки |
| SMD 3528 60 LED 12V | 3 светодиода – 5 см |
| SMD 3528 120 LED 12V | 6 светодиодов – 5 см |
| SMD 3528 240 LED 24V | 12 светодиодов – 5 см |
| SMD 5050 30 LED 12V | 3 светодиода – 10 см |
| SMD 5050 60 LED 12/24V | 6 светодиодов – 10 см |
| SMD 5050 120 LED 24V | 12 светодиодов – 10 см |
Разновидности светодиодов
SMD диоды монтируются на гибкую ленту при помощи технологии поверхностного монтажа (припаиваются к плате). Корпуса DIP оснащены ножками, поэтому перед пайкой крепятся на гибкой плате. Полосы с SMD плоские, излучают свет параллельно монтажной плоскости. DIP – это цепочка из цилиндров, которая используется при тюнинге транспортных средств, для оформления больших банкетных залов, фасадов, конструкций наружной рекламы, площадей, даже деревьев.
Для изготовления монохромных (одноцветных) светодиодных лент используются однотипные диоды. Они могут излучать красный, желтый, зеленый, синий, белый свет, реже оранжевый или розовый. Доступны изделия с ультрафиолетовым и инфракрасным излучением для медицинских учреждений, оранжерей, теплиц. Белый свет имеет различные оттенки: желтоватый, нейтральный, синий. При установке 3-х кристаллов в один чип он называется RGB.
Светодиодная полоса может быть обычная и водонепроницаемая (в силиконовой оболочке) в маркировке обозначается буквами RTW.
Степень защиты обозначается буквами IP и цифрами:
- первая – безопасность для людей и уровень защиты от внешних механических воздействий;
- вторая – уровень защиты от повышенной влажности;
- 0 – отсутствие защиты.
При установке в отапливаемых помещениях защита большого значения не имеет. Для влажных помещений выбирается гибкая светодиодная полоса с IP67 и IP68. При монтаже вне помещений IP43 и больше.
В стандартной светодиодной ленте количество светодиодов на 1 метр 30 или 60. При двойном увеличении плотности изделие обозначается как «х2». Если светодиоды установлены в 2 ряда, ставится маркировка «2х2» (на одном метре 120 или 240 чипов).
Светодиодные ленты с SMD фронтальные, излучают свет под углом 120 градусов. Гибкие полосы с DIP торцевые, световой поток рассеивается вдоль плоскости установки, поэтому в помещениях они используются для декоративного освещения.
Для чего нужен блок питания
Для того чтобы преимущества светодиодных лен проявились в полном объеме, этим устройствам необходимо обеспечить нормальные условия эксплуатации. В этом случае они будут работать долго. Одним из таких факторов является блок питания, подключаемый совместно с осветительным прибором, и поддерживающий его устойчивую работу
Поэтому важное значение приобретает правильный выбор устройства и его подключение. Сами светодиодные ленты относятся к низковольтным устройствам, рассчитанным на 12 или 24 В
Поскольку сетевое напряжение квартир и частных домов составляет 220 В, потребность в LED драйвере становится очевидной. Данный прибор превращает сетевой ток в наиболее подходящий по параметрам для конкретного осветительного устройства. Если мощность блока будет не совпадать с техническими характеристиками светодиодной ленты, то под действием сетевого тока она просто сгорит и полностью выйдет из строя.
Моменты, на которые нужно обратить внимание
Китайские продавцы предлагают ленту в бобинах по 5 м и в маркетинговых целях указывают полное количество светодиодов.
При выборе следует обращать внимание на такие параметры:
- тип установленных светодиодов. Это будет определять уровень освещенности;
- мощность потребления. От нее зависят параметры блока питания;
- количество светодиодов;
- цвет, монохромная или трехцветная лента нужна;
- напряжения питания;
- степень защиты;
- способы монтажа.
Цветовой оттенок и количество цветов
Внимание! Выбирая замену вышедшей из строя ленты, следует обратить внимание на производителя. Заводы выпускают продукцию, имеющую отличные друг от друга оттенки свечения
Цвет зависит от такого параметра, как длина волны, узнать его можно в технических характеристиках изделия.
Светодиодные ленты выпускают следующих цветов:
- холодный белый;
- теплый белый;
- красный;
- зеленый;
- синий;
- желтый;
- RGB, многоцветные.
Приобретает популярность розовый цвет. Производители и продавцы продвигают его продажу, обосновывая полезностью для растений. Обещают, трава, посаженная в аквариум, приобретет пышный вид.
Световой поток
Для светодиодов разного цвета, но одинаковой мощности, генерируемый световой поток будет отличаться. Общие параметры указаны в таблицах характеристик светодиодов. Полный световой поток зависит от мощности светодиодов.
Напряжение питания и мощность
Напряжение питания конкретной модели указывается производителем. Существуют изделия с номиналом:
- +5 В, такое питание применяется в световых приборах, питающихся от разъемов USB компьютеров и их специальных видах, применяемых для отделки элементов одежды. В этом случае используется драйвер преобразующий напряжение батареек 1,5 В в постоянный ток 5 В.
- +12 В, самый распространенный номинал для питания лент. Используются специальные блоки питания – драйвера.
- + 24 В, чаще всего применяется в том случае, когда необходимо резервирование питания при пропадании напряжения. Сила тока будет для одинаковых по мощности отрезков в два раза меньше, аккумулятор будет работать дольше. Другой вариант применения лент с таким питанием используется в случаях больших расстояний от источника питания до ленты. Таким способом снижается падение напряжения, вызванное сопротивлением электропроводки.
- + 36 В. Используется редко. Главная причина в том, что не все производители выпускают продукцию с таким напряжением питания, и найти замену вышедшему из строя блоку питания быстро не удастся. Выгода использования заключается в сниженном токе, который будет потреблять светильник и, соответственно, в применении проводов меньшего сечения.
Энергия, потребляемая лентой должна рассчитываться как произведение количества ампер и напряжения питания. Для измерений используется мультиметр.
Расчет мощности светодиодной ленты можно осуществить, зная ее энергопотребление. Для этого параметр потребления 1 метра умножают на длину применяемого отрезка.
Узнать мощность можно по виду установленных светодиодов. Размеры для разных видов и их параметры приведены ранее.
Степень защиты
Степень защиты обычно указывается в соответствии с международными стандартами, она обязательно указывается производителем на упаковке.
Маркировкой IP 20 обозначаются открытые светодиодные ленты, они применимы для помещений, в которых не требуется влагозащита. Ее можно использовать для подсветки потолков, мебели.
IP 65 – частично влагозащищенное изделие. Подходит для ванных комнат, в рабочих зонах кухни.
IP 68 – лента полностью защищена от влаги. Возможно использование в воде, на глубине до 1 метра. Однако при использовании, например, для подсветки бассейна желательно установить УЗО (устройство защитного отключения) для предотвращения поражения электрическим током.
Определить степень защиты можно по маркировке на упаковке изделия.
Качество сборки
Качество сборки напрямую зависит от производителя. Надежностью отличается продукция фирм OSRAM, Navigator, Feron, Gauss, Cree, Arlight.
Приобретать ленту лучше в местах, где можно посмотреть ее в работе, подержать в руках.
Возможные дефекты:
- некачественная пайка;
- неработающие или мигающие отрезки;
- спайка изделия из нескольких отдельных кусков.
Диммирование
Сейчас многие пользователи отдают предпочтение LED лентам с диммером. Устройство позволяет менять интенсивность подсветки, регулируя количество энергии, которое передается от сети к подсветке.
Владельцы светодиодных лент часто ищут диммируемые БП, полагая, что яркость светодиодного освещения можно менять с помощью реостатного диммера, который располагается в цепи перед блоком. Это распространенная ошибка, так как LED лента в действительности управляется отдельными контроллерами и диммерами, которые устанавливаются между трансформатором и источником света. То есть диммируемые БП не нужны, так как управление осуществляется после блока.
Однако спрос порождает предложение, и теперь в продаже широко распространены диммируемые драйверы. Но их использование сопровождается сложностями, так как такие БП работают нестабильно и менее надежны, чем стандартные устройства. Кроме того, диммирование происходит не плавно, а рывками, а пользователь не может снизить яркость ниже определенного порога в 10-30% от общей яркости источника света.
Так происходит, потому что основное количество современных LED лент с классическими диммерами работают некорректно. Старые диммеры рассчитаны на более мощные источники света, они не воспринимают минимальную нагрузку от светодиодов на сниженной яркости. «Регуляторы» начинают работать, только когда потребление источника света преодолевает какой-то порог, который индивидуален для каждого диммера.
Типы и виды
Перед подключением светодиодной ленты стоит разобраться в их видах и маркировке. Так вы не ошибетесь с выбором блока питания и точно рассчитаете требуемую интенсивность свечения, длину ленты и другие параметры.
Наиболее востребованы в подсветке интерьеров ленты из однотонных — монохромных — кристаллов. Постоянная смена цветов слишком напрягает, не дает расслабиться. Это — иллюминация, а не освещение
Потому используются универсальные ленты для создания рекламы, подсветки автомобилей — там, где необходимо привлечь внимание. При оформлении интерьеров применяют в основном SMD ленты
Степень защиты
Так как область применения обширна, то и степень защиты бывает разной. Для сухих помещений выпускаются обычные открытые — без защитного покрытия. Есть влагозащищенные — их можно использовать во влажных помещениях — в ванных например. Они залиты слоем лака. Есть еще один вариант — влагостойкие. Они запаяны в герметичный корпус и могут быть смонтированы прямо в воде — в аквариуме, в пруду или бассейне. Их же можно использовать для подсветки на улице.
Герметичные ленты для подсветки аквариумов, бассейнов или декоративных прудов
Для наружного стайлинга автомобилей чаще всего используют светодиодные ленты, помещенные в прозрачную полимерную трубку. Она защищает не только от попадания влаги, но и от механических повреждений, но и стоимость их выше.
Размеры светодиодов, их яркость и плотность
Разберемся с размерами. Если взять несколько лент, можно увидеть, что сделаны они из светодиодов разного размера. Кроме того располагаются они иногда плотно один возле другого, в некоторых — на довольно приличном расстоянии, а еще есть ленты со светодиодами в две линии.
Самые популярные размеры светодиодов
Размеры элементов внешне отличить несложно, но как понять это по маркировке. Размеры отображены в цифрах, которые стоят после букв, обозначающих тип светодиода. Например, LED-R-SMD3528 (красный) и LED-RGB3528 (универсальный) собраны из элементов размерами 3,5*2,8 мм, LED-G-SMD5050 (зеленый) и LED-RGB5050 (универсальный) — 5,0*5.0 мм.
Это — два самых распространенных типа, хотя есть и более крупные — 56*30 мм, а также встречаются более мелкие — 20*20 мм.
Чем больше размер кристалла, тем большую интенсивность света они выдают. Для монохромных кристаллов показатели такие:
- размером 3,2*2,8 мм выдает световой поток от 0,6 до 2,2 лм;
- размером 5,0*5,0 мм — от 2 до 8 лм.
Универсальные светодиоды при одинаковых размерах имеют меньшую интенсивность: в одном корпусе запаяны три мелких кристалла разных цветов, потому и интенсивность свечения RGB ниже:
- 3,2*2,8 мм выдает 0,3 до 1,6 лм;
- размером 5,0*5,0 мм — от 0,6 до 2,5 лм.
Все значения даны для кристаллов без защитного покрытия. Любое из них снижает интенсивность свечения и это необходимо учитывать при расчете яркости свечения.
Расчет длины
Выше речь шла о каждом отдельном светодиоде на ленте, а на ленте их много и они располагаются с разной плотностью, соответственно выдавать могут поток света разной интенсивности. Минимальное количество кристаллов на одном метре — 30 шт, самая высокая плотность в один ряд — 120 шт/м, в два ряда — 240 шт/м.
В зависимости от количества кристаллов меняется и суммарная интенсивность свечения и электрическая потребляемая мощность. Для удобства расчета требуемой интенсивности освещения и электрических параметров, технические данные сведены в таблицу.
Таблица мощности светодиодных лент с разной плотностью установки светодиодов
По этой таблице можно определить, какой длины необходима лента для подсветки. Например, хотите сделать подсветку в комнате, свечение средней интенсивности. Заменить необходимо две лампы накаливания по 80 Вт. Необходимо организовать световой поток порядка 140 Вт (две лампы по 80 Вт никогда не дадут 160 Вт).
Если для этих целей взять SMD3528 с количеством светодиодов 120 шт/м необходимо будет около 5 метров ленты (берем с с запасом 20%), SMD5050 с плотностью установки 60 шт/м потребуется 4-4,5 метров.
Вообще светодиодную ленту продают на метры. С завода она приходит бобинами по 5 м и далеко не всегда необходим кусок такой длины. Потому имеется возможность отрезать необходимое количество: по нанесенным пунктирным линиям с изображением ножниц. Строго по этим линиям и можно резать.
Разрезают светодиодную ленту ножницами строго по разметке
Если ножницы не нарисованы, то обязательно есть пунктир. Также линию реза можно определить по наличию контактных площадок с обеих сторон от линии.
Блок питания для светодиодной ленты
Всего можно выделить два основных: блок питания для светодиодной ленты 12 Вт и 24 Вт. Мы рекомендуем использовать на 12 Вт, ведь по стоимости они гораздо ниже, в то же время выполняют подобный функционал.
Блоки на 12 Вт считаются оптимальными, их можно с легкостью найти на любом рынке. Для установки в домашних условиях лучше прибора не найти.
Если вы будете подключать большую ленту, тогда вам пригодится на 24 Вт, как правило, для подсветки большого участка натяжного потолка он подойдет в самый раз. Если хотите вообще обойтись без блока, тогда задумайтесь о светодиодной ленте РГБ от сети 220 В.
Способы подключить светодиодную ленту 12В к сети 220В
Переделка шуруповерта на питание от сети
При включении светодиодной полосы 12В просто в розетку она сгорит. Поэтому для включения таких устройств в бытовую сеть необходимы дополнительные устройства.
Импульсный блок питания
Такие устройства есть самодельные или фабричного производства – это лучший, хотя и самый дорогой вариант. Эти блоки обеспечивают постоянную величину напряжения и отсутствие видимых пульсаций.
Более дорогие устройства опционально оснащаются регулятором яркости света (диммером) и пультом ДУ.
Питание устройств от трансформатора
В этих аппаратах находятся понижающий трансформатор 220/12, выпрямительный мост и конденсатор, сглаживающие пульсирующее напряжение после диодного моста.
Такой блок питания можно изготовить самостоятельно из питающего трансформатора от старого лампового приёмника или телевизора, если намотать на нём вторичную обмотку 12В и собрать в корпусе вместе с диодным мостом и конденсатором.
Бестрансформаторный блок питания
Короткий отрезок ленты, например, для ночника или настольной лампы, можно подключить без понижающего трансформатора, через токограничивающий конденсатор. По похожей схеме собраны недорогие светодиодные лампы.
Недостаток этих конструкций в том, что если обычное питающее устройство потребляет из сети ток, приблизительно в 20 раз меньше необходимого для питания светодиодов (за счёт понижающего трансформатора), то бестрансформаторное устройство потребляет полный ток светодиодной ленты. Поэтому подключать к такому блоку длинную LED-полосу нецелесообразно.
Емкость конденсатора С1 необходима 1,4mkF на 0,1А тока ленты, а напряжение от 300В. Тип – МГБО или К73. Требуется фильтрующий конденсатор С2 ёмкостью 20mkF на 0,1А тока и напряжением 15В.
Ток потребления уменьшается при соединении кусочков ленты последовательно. В этом случае он равен току отдельного кусочка. При соединении нескольких отрезков последовательно напряжение конденсатора С2 умножается на их количество.
Для определения тока конструкции необходимо:
- Количество светодиодов в метре ленты разделить на 3. Получится число неделимых отрезков;
- Мощность метра ленты разделить на число отрезков с тремя светодиодами и на 12В – напряжение питания. Получится ток потребления одного участка;
- Умножить ток одного отрезка на количество таких участков. Получается общий ток конструкции.
Ток диодов в выпрямительном мосте определяется током устройства, а напряжение 300В.
Например, в метре ленты SMD3528 плотностью 60 диодов содержится 10 участков по три светодиода. Один участок имеет мощность 4,8Вт/10-0,48Вт и ток, 0,48Вт/12V – 0,04А. В куске длиной 0,5 метра таких участков 5 общим током 0,2А. Следовательно, емкость С1 2.8mkF или меньше, а C2 – не меньше 40mkF.
Бестрансформаторный блок питания
Важно! На всех элементах такой конструкции, в том числе и на LED-ленте, присутствует высокое напряжение
Последовательное подключение
Последовательное подсоединение отрезков светодиодной ленты позволяет обойтись без блока питания. Это получится при соблюдении некоторых условий:
- Количество светодиодов должно делиться на 60. Это необходимо, чтобы после разрезания получилось 20 отрезков по три диода;
- Все отрезки должны быть одинаковыми, с одним количеством одинаковых светодиодов. Иначе на куске с меньшим количеством или менее яркими диодами будет большее напряжение, и он быстро выйдет из строя.
Подключается конструкция через диодный мост и фильтрующий конденсатор, аналогично безтрансформаторному блоку питания.
Подключение 12 вольтовой ленты к сети 220В
Светодиодная лента 220 вольт – это удобное осветительное устройство, которое имеет множество применений, благодаря своим преимуществам, а питание таких приборов от выпрямителя вместо блока питания позволяет сэкономить на его приобретении.
