Peterburg-okna.ru

Ремонт и стройка
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Светодиодная лента как работает

Как выбирать, подключать и монтировать светодиодную ленту.

Не хотите читать а хотите смотреть? Тогда кликаем сразу на «купить качественную светодиодную ленту» и переходим в магазин.

Как сделать выбор светодиодной ленты из множества предложений? Каков ее срок службы? Как светодиодную ленту подключать, паять и клеить На эти вопросы мы попытаемся ответить в этой статье.

Светодиодная лента пользуется огромной популярностью.

1. Потребитель увидел и осознал возможности, которые дает ему использование светодиодной ленты в декорировании или освещении его интерьера, экстерьера. Малые габариты, гибкость, огромный срок службы, хорошая светоотдача и разная цветопередача — вот основные положительные качества светодиодных лент.

2. Отсутствие достойной и качественной альтернативы светодиодным лентам.

3.Постоянная «промывка мозгов» с экранов телевизора и со страниц печати об энергосбережении.

4. Новые технологии в производстве, рост конкуренции приводят к снижению цены и большей доступности.

Ленты для сети 220 вольт

В продаже можно встретить ленты, у которых на одном из концов имеется вилка и небольшой коробочек – диодный мост.

Такие модели используют в основном в декоративном, нежели в прикладном варианте. Очень часто они выходят из строя не из-за естественных причин, а из-за аварийных ситуаций:

  • Неправильный монтаж;
  • перегрев;
  • повреждение в процессе эксплуатации;

Прежде чем приступать к осмотру всей цепи, нужно проверить есть ли напряжение в розетке, где она подключена. Сделать это можно так:

  1. Подключив заведомо исправный прибор, например, настольную лампу;
  2. измеряв напряжение с помощью мультиметра (вольтметра);
  3. проверить наличие фазы с помощью однополюсного пробника – индикаторной отвертки;

Частая причина поломки светодиодной ленты 220 вольт и других бытовых приборов – это выход из строя вилки.

Чтобы проверить вилку и кабель, нужно для начала подергать их из стороны в сторону, если лента начнет моргать или светится – значит кабель где-то переломлен. Решить эту проблему просто – нужно заменить вилку и участок кабеля.

Следующей проверкой станет выпрямитель. В 220В светодиодной полосе все светодиоды соединены в цепочки по 60 штук по одному или парами. Эта цепь подключается к выпрямителю переменного напряжения – диодному мосту.

Еще одна причина, по которой не работает светодиодная лента — диодные мосты иногда пробивает при скачках напряжения. Взгляните на схему диодного моста, с помощью прозвонки или мультиметра вы легко проверите его исправность. Проверяется он также, как и светодиод, подробнее читайте здесь.

Его можно заменить. Для этого предварительно купите в магазине радиодеталей любой диодный мост, рассчитанный на ток не менее 1А.

Если у вас потускнели или перестали гореть отдельные куски – это следствие описанных выше причин. Такая неисправность LED лечится просто: нужно вырезать сегмент по нанесенной разметке. Обычно это отрезки кратные 100 и 50 см и с помощью коннекторов или паяльника, соединить с новыми.

Помните! Работа с напряжением 220В опасна для жизни. Если не имеете общих навыков – лучше не экспериментировать.

Что нужно для подключения светодиодной ленты?

Чтобы система заработала, ее нужно правильно собрать.

Что необходимо: светодиодная лента, блок питания (лента низковольтное изделие). Для RGB-версии еще понадобится контроллер для управления цветом света или диммирования. Одного хватает на ленту мощностью примерно 100 — 120 Вт. Если мощность ленты больше, чем может потянуть контроллер, то докупается усилитель.

Если конфигурация световой системы не линейная или имеет места стыка, то соединение частей ленты происходит с помощью коннекторов и клипс (простых или герметичных).

Светодиодная подсветка торговых витрин

Ярко освещенная витрина это наиболее простой способом выделить свой магазин на фоне соседних и привлечь внимание покупателя к предлагаемому товару. Важно, чтобы освещение витрин не должно быть тускнее общей освещенности торгового зала. Для этой цели кк нельзя лучше подходят светодиодные ленты.

По способу монтажа светодиодов ленты делятся на DIP и SMD. Поверхностный монтаж SMD означает, что светодиоды и резисторы припаяны к плате сверху. Название DIP предполагает, что светодиоды помещены в корпус, из которого идут 2 выхода с каждой стороны.

Говоря простым языком, SMD лента имеет плоский вид, а DIP представляет собой цепочку из маленьких цилиндров.

После аббревиатуры SMD идут четыре цифры. Они указывают на размер припаянного светодиодного чипа. Например, маркировка SMD 5630 означает, что чип имеет размеры 5,6 мм на 3 мм.

Наибольшим спросом пользуются светильники SMD 3528 и 5050, испускающие белый свет. С обратной стороны платы предусмотрена липкая подложка, с помощью которой источник света приклеивают к потолку или стенам. Простой монтаж добавляет изделию популярности.

В DIP источниках используют цилиндрические светодиоды, которые для герметичности заливают силиконом. Обычно указывается размер светодиода в миллиметрах. DIP 5 мм, означает, что диаметр каждого светодиода составляет 5 мм. DIP ленты находят широкое применение в подсветке рекламных вывесок и для тюнинга автомобилей.

Читать еще:  Точечные светильники как подключить

Виды

В освещении большое значение имеет цвет. Он влияет на работоспособность, создает настроение, выполняет декоративные функции. По цвету LED ленты бывают:

  • Одноцветными (монохромными).

  • Многоцветными.

Монохромные ленты делают из светодиодов одного типа. Они могут излучать белый, синий, зеленый, красный или желтый цвет – но только какой-то один. Встречаются нестандартные цвета, например, розовый или оранжевый. Выпускают ленты с инфракрасным и ультрафиолетовым излучением. Они находят применение в теплицах, оранжереях, медицинских учреждениях.

Белый цвет тоже имеет свои оттенки. Он бывает холодным с синеватым отливом, мягким и теплым, чуть желтоватым, и нейтральным.

Если в один чип вмонтировано три светодиодных кристалла (красный, желтый и синий), то такой источник света называют RGB.

Напряжение питания и мощность светодиодных лент

Ленту подключают к сети через блок питания, который регулирует напряжение и силу тока. Стандартные светодиодные ленты рассчитаны на работу от напряжения 12 В, реже предусмотрено питание 24 В, встречаются также модели на 36 В. Чтобы управлять интенсивностью свечения, создавать различные световые эффекты, подключают контроллер.

Мощность светодиодной ленты указывают в Ваттах на метр или в Ваттах на бобину. Покупая блок питания, надо обращать на это внимание. Если требуется установить 2-х метровый отрезок мощностью 4,8 Ватт/м, то блок питания должен иметь мощность не менее 9,6*1,25=12 Ватт. Здесь 1,25 – коэффициент запаса.

По мере того как возрастает плотность светодиодов, на ленте выделяется больше тепла, что приводит к ее перегреву. Для светодиодов перегревание недопустимо, и чтобы справится с проблемой, производители увеличивают напряжение питания, тем самым понижая проходящий ток.


Высокомощные светодиодные ленты необходимо крепить на алюминиевом профиле, который будет выполнять функцию радиатора, отводя тепло.

В последние годы на выставках светового оборудования были представлены ленты с рабочим напряжением 220 Вольт. Они уже есть в продаже и позволяют включать осветительный прибор напрямую в сеть.

Чем качественнее используют кристаллы для светодиодного источника, тем дольше он служит. Поэтому важно приобретать световое оборудование у надежных проверенных производителей.

Светодиодные ленты с защитой от внешнего воздействия


Светодиодные ленты бывают незащищенными от влаги и водонепроницаемыми. Чтобы обеспечить герметичность, их покрывают силиконовой оболочкой. Герметизированная лента обозначается RTW.

Особое значение для источников света имеет степень защиты от внешнего воздействия. Согласно международным стандартам ее обозначают буквами IP от слов International Protection и цифрами после них:
  • Первая цифра указывает на степень защиты от механического воздействия (посторонних предметов) и на безопасность для человека, в случае если он прикоснется к ленте.
  • Вторая цифра указывает на защищенность от влаги.

Цифра 0 говорит о том, что защиты нет. Чем больше цифра, тем сильнее защищено устройство. Первая цифра 6 говорит о полной защищенности от пыли, а вторая цифра 6 указывает на то, что устройству не страшно попадание струи воды под любым углом.

Если вы хотите закрепить ленту на улице, то разумно будет остановить выбор на степени защиты, начиная от IP43. Для помещений с высокой влажностью показатель увеличивается до IP67 и IP68.

Плотность размещения светодиодов и направленность свечения

Стандартная плотность светодиодов на ленте составляет 30 и 60 штук на метр. Если плотность увеличивается в 2 раза, то это обозначают как «х2». Если же светодиоды на ленте размещаются в 2 ряда, то ставят маркировку «2х2». В этом случае плотность возрастает до 120 и 240 штук на метр.


Встречаются модели, в которых диоды размещают в 3 и 4 ряда, создавая яркое равномерное белое свечение. Чтобы такие ленты не перегревались, их размещают на медных подложках.

В зависимости от расположения светодиодов на подложке, меняется направленность света. Выпускают фронтальные ленты, в которых свет направлен от плоскости монтажа, и торцевые с боковым свечением, в которых свет распространяется вдоль плоскости.

Наибольшим спросом пользуются фронтальные модели, рассеивающие свет на 120 градусов. Боковое освещение не так популярно, его применяют в основном в декоративных целях для подчеркивания контуров объектов.

Применение лент

Монохромные светодиодные ленты с белым свечением востребованы в интерьерном освещении в качестве основного источника. Для внутренней и внешней подсветки применяют многоцветные RGB ленты. С их помощью создают праздничное новогоднее освещение, делают сияющие занавеси, оформляют салоны автомобилей, производят внешний тюнинг. Подсвечивают полки, зеркала, статуэтки, напольные вазы.

Широко используются светодиоды в торговой сфере. С их помощью освещают витрины, рекламные стенды, прилавки торговых точек. Эффектно выглядят ювелирные изделия в свете голубоватых и ярких лучей.

Читать еще:  Подключение электроплиты к однофазной сети

Если вы покупаете ленты для улицы, то выбирайте герметичный вариант, залитый герметиком или в силиконовой трубке.

В быту LED светильники часто используется для подсветки подвесных потолков и карнизов. Их прикрепляют в пространстве за карнизом, чтобы в темное время визуально увеличивать высоту комнаты.

Герметичный осветительный прибор можно использовать в помещениях с высокой влажностью, в производственных цехах и лабораториях. Диапазон рабочей температуры светодиодной ленты составляет -25…+40 °C. Герметичные блоки питания работают при таких же температурах, в менее защищенных устройствах нижний порог повышается до +5 °C.

Подключение одноцветной светодиодной ленты — самое простое подключение!

Перед тем как начать клеить ленту к поверхности, рекомендуем сначала проверить её работоспособность, подключив её к рабочему блоку питания.

Если все вас устраивает — приступаем к работе!

Берем нужный нам отрезок светодиодной ленты, аккуратно отматываем, не перегибаем. Если лента без силиконовой заливки — разматываем очень аккуратно, чтобы не повредить светодиоды.

Резать светодиодную ленту нужно только в специально обозначенных местах (кратность резки у разных лент может отличатся). Важно разрезать ленту так, чтобы на обоих отрезках остались площадки для припаивания. Во избежании короткого замыкания резать ленту нужно в выключенном состоянии.

Если лента в силиконовой заливке (герметичная), то перед тем как паять — надрезаем силиконовый слой и аккуратно снимаем его как показано на рисунке ниже:

Спаивать (соблюдая полярность!) отрезки между собой нужно в тех же местах, где мы резали светодиодную ленту. Для удобства рекомендуем использовать паяльник с тонким наконечником.

Место спайки желательно защитить от внешних воздействий. Можно использовать пистолет с термоклеем. Соединение будет более прочным и защищено от попадания влаги и пыли.

Еще раз проверьте Вашу «цепочку» на работоспособность! Если все правильно сделали — Вы увидите вот такой результат:

RGB светодиодная лента

Введение

Светодиодная RGB лента представляет собой гибкую ленту, с нанесенными на ней проводниками и RGB-светодиодами (полноцветными). В последнее время светодиодные ленты получили широкое распространение в архитектуре, авто и мото тюнинге, костюмах, декорациях и т.п. Также бывают водонепроницаемые ленты, которые можно использовать к примеру в бассейнах.

Светодиодные ленты бывают двух типов: аналоговые и цифровые.
В аналоговых лентах все светодиоды включены в параллель. Следовательно, вы можете задавать цвет всей светодиодной ленты, но не можете установить определенный цвет для конкретного LED. Эти ленты просты в подключении и не дорогие.
Цифровые светодиодные ленты устроены немного сложнее. К каждому светодиоду дополнительно устанавливается микросхема, что делает возможным управлять любым светодиодом. Такие ленты намного дороже обычных.

В данной статье мы рассмотрим работы только с аналоговыми светодиодными лентами.

Аналоговые RGB светодиодные ленты

Техническая спецификация:
— 10.5мм ширина, 3мм толщина, 100мм длина одного сегмента
— водонепроницаемая
— снизу скотч 3М
— макс. потребление тока (12В, белый цвет) — 60мА на сегмент
— цвет свечения (длина волны, нм): 630нм/530нм/475нм

Схема светодиодной RGB ленты

Лента поставляется в рулонах и состоит из секций длиной по 10 см. В каждой секции размещается 3 RGB светодиода, типоразмера 5050. Т.е. в каждой секции получается, что содержится 9 светодиодов: 3 красных, 3 зеленых и 3 синих. Границы секций отмечены и содержат медные площадки. Поэтому, при необходимости, ленту можно обрезать и спокойно припаиваться. Схема светодиодной ленты:

Энергопотребление

В каждой секции ленты, последовательно подключены по 3 светодиода, поэтому питание 5В не подойдет. Питание должно быть 12В, но можно подавать напряжение и 9В, но тогда светодиоды будут гореть не так ярко.

Одна LED-линия сегмента потребляет приблизительно 20мА при питании 12В. Т.о. если зажечь белый цвет (т.е. красный 100%, зеленый 100% и синий 100%), то энергопотребление секции составит около 60мА.

Теперь, можно легко посчитать потребление тока всей ленты. Итак, длина ленты составляет 1 метр. В ленте 10 секций (по 10 см каждая). Потребление ленты при белом цвете составит 60мА*10=600мА или 0.6А. Если использовать ШИМ fade-эффект между цветами, то энергопотребление можно снизить вдвое.

Подключение ленты

Для того, чтобы подключить ленту, необходимо припаять провода к 4 контактным площадкам. Мы использовали белый провод для +12В, а остальные цвета в соответствии с цветами светодиодов.

Срежьте защитную пленку на конце ленты. С какой стороны будет производится подключение — не важно, т.к. лента симметричная.

Зачистите слой изоляции, чтобы оголить контактные площадки.

Припаяйте четыре провода. Лучше использовать многожильный провод (например ПВ3 или кабель ПВС), он более гибкий.

Для защиты от воды и внешних воздействий можно использовать термоусадочную трубку. Если светодиодная лента будет использоваться во влажной среде, то дополнительно, контакты можно промазать силиконом.

Работа с светодиодной лентой

Ленту легко можно использовать с любым микроконтроллером. Для управления светодиодами рекомендуется использовать широтно-импульсную модуляцию (ШИМ). Не подключайте выводы ленты напрямую к выводам МК, т.к. это большая токовая нагрузка и контроллер может сгореть. Лучше использовать транзисторы.

Читать еще:  Электрический краскопульт для водоэмульсионной краски

Вы можете использовать NPN-транзисторы или еще лучше N-канальные мосфеты. При подборе транзистора не забудьте, что максимальный коммутируемый ток транзистора нужно брать с запасом.

Подключение светодиодной ленты к контроллеру Arduino

Рассмотрим пример подключения светодиодной ленты к популярному контроллеру Arduino. Для подключения, можно использовать недорогие и популярные мосфеты STP16NF06. Можно также использовать и обычные биполярные транзисторы, к примеру TIP120. Но по сравнению с мосфетом, у него больше потери напряжения, поэтому все же рекомендуется использовать первые.
На схеме ниже показано подключение RGB светодиодной ленты при использовании N-канальных мосфетах. Затвор мосфета подключается к pin1 контроллера, сток к pin2 и исток к pin3.

Ниже, показана схема подключения при использовании обычных биполярных транзисторов (например TIP120). База транзистора подключается к pin1 контроллера, коллектор к pin2 и эмиттер к pin3. Между базой и выводом контроллера необходимо поставить резистор сопротивлением 100-220 Ом.

К контроллеру Arduino подключите источник питания с напряжением 9-12 Вольт, а +12В от светодиодной ленты необходимо подключить к выводу Vin контроллера. Можно использовать 2 раздельных источника питания, только не забудьте соединить «земли» источника и контроллера.

Пример программы

Для управления лентой будет использовать ШИМ-выход контроллера, для этого можно использовать функцию analogWrite() для выводов 3, 5, 6, 9, 10 или 11. При analogWrite(pin, 0) светодиод не будет гореть, при analogWrite(pin, 127) светодиод будет гореть в полнакала, а при analogWrite(pin, 255) светодиод будет гореть с максимальной яркостью. Ниже приведен пример скетча для Arduino:

Какой срок службы у светодиодов?

Если взять обычную лампу накаливания, то с ней все просто. Ее срок службы считается с момента, когда вы ее вкрутили и до того момента, когда она сгорела и вы выкинули ее в мусорное ведро. Она может сгореть через 15 минут, а может и через 15 лет. Но в среднем, ее срок службы составляет 1000 часов.

Срок службы светодиодов намного больше, чем у ламп

Со светодиодами не все так просто . Если мы включим светодиод и будем ждать, когда он потухнет, то можно потратить на это десятки лет. Теоретически, светодиод — это вечный источник света. И часто, продавцы уверенно заявляют, бери не сомневайся, 100 000 часов проработает стопудово!

Срок службы светодиода 100 000 часов — реальность или рекламный трюк?

Так ли это на самом деле? На самом деле, НЕ так. Светодиод со временем тускнеет. Связано это с тем, что в его кристалле содержатся вредные примеси, от которых невозможно полностью избавиться на этапе производства кристалла.

Вот эти самые примеси, со временем изменяют структуру кристалла и он начинает деградировать. Это приводит к тому, что часть энергии он начинает преобразовывать в тепло, а не в свет. И светодиод начинает тускнеть.

Поэтому, сроком службы светодиода принято считать время, в течении которого он потускнеет на 30% от своего первоначального состояния.

Срок службы светодиодной ленты — это время, в течении которого ее световой поток снизится на 30% от первоначального

И чему равно это время? Точных данных мне найти не удалось. Кто-то утверждает, что 100 000 часов, кто-то 50 000, кто-то 30 000. Проверить практически невозможно.

Исходя из моего личного опыта и опыта людей, которые долго работают со светодиодами, срок службы составляет примерно 25000 часов для красного, синего, зеленого и желтого светодиода.

Срок службы белого светодиода примерно 10 000 часов. (Почему белый служит меньше, я подробно рассказывал в статье Какие бывают виды светодиодных лент).

Т.е. через это время, ваш глаз будет способен ощутить разницу в яркости, если положить рядом новую и старую ленту. Но при этом, она будет работать еще очень долго, постепенно теряя свою яркость.

На самом деле, 10 000 часов, это не так уж и мало. В среднем, бытовое освещение используется 6 часов в сутки. Ваши глаза смогут заметить снижение яркости только через 4 года.

Основные выводы

Светодиодные ленты SMD 5050 являются наиболее востребованными и распространенными видами ЛЕД подсветки. Они позволяют получить разнообразные виды световых эффектов, оформить помещения с высоким декоративным эффектом. Основные виды:

  • одноцветные (монохроматические);
  • многоцветные (полихроматические).

Вариантов оформления с помощью этих светильников можно создать очень много. Свои способы подсветки излагайте в комментариях.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector