ElectricianExp.com
Înapoi

Tipuri de benzi cu LED-uri - caracteristici ale dispozitivului și de funcționare

Publicat: 15.01.2021
0
2680

Apariția produselor de iluminat cu LED-uri a revoluționat piața de iluminat. Și nu este vorba doar de consumul de energie ultra-redus în comparație cu becurile cu incandescență. Deoarece cristalele emițătoare de lumină sunt atât de mici, ele pot fi combinate pentru a crea surse de lumină în foarte multe forme diferite. Dispozitivele flexibile sub formă de panglici luminoase sunt foarte răspândite.

Cum sunt proiectate benzile LED și cum funcționează acestea

Principiul de funcționare al panglicii, precum și al oricărui dispozitiv de iluminat cu LED-uri, se bazează pe capacitatea joncțiunilor p-n ale semiconductorilor de a emite atunci când sunt traversate de curent. Frecvența de emisie se poate situa în infraroșu, vizibil sau ultraviolet. În acest fel, este posibil să se producă o strălucire monocromă, dar nu albă, care este un amestec de culori din spectrul vizibil. O descoperire importantă a fost dezvoltarea LED-urilor în care componenta emițătoare de lumină era un strat de fosfor. Strălucirea sa este inițiată de o radiație de la o joncțiune p-n, care nu trebuie să fie neapărat vizibilă (de obicei, lumina UV). Acest lucru a extins în mod dramatic domeniul de aplicare al corpurilor de iluminat cu LED-uri și, odată cu aceasta, a început expansiunea triumfală a acestora.

Popularitatea corpurilor de iluminat flexibile se bazează pe posibilitățile de aplicare a acestora. Un astfel de dispozitiv poate fi montat într-o varietate de locuri cu orice configurație. Designul benzilor LED nu este complicat. Grupurile de LED-uri cu rezistențe de amortizare sau microcipuri adresabile sunt plasate pe un suport flexibil de diferite grosimi. De-a lungul țesăturii trec magistralele de alimentare, pe ambele părți terminându-se cu plăcuțe de contact. Pe de altă parte, mulți producători aplică un strat adeziv pentru a facilita instalare ..

Diferite tipuri de corpuri de iluminat flexibile
Diferite tipuri de corpuri de iluminat flexibile cu linii de tăiere.

Țesătura poate fi tăiat Țesătura poate fi tăiată în aceste puncte pentru a crea lungimi individuale. Diagramele de grup, tipurile de LED-uri și valorile nominale ale rezistenței determină caracteristicile și aplicațiile corpurilor de iluminat.

Unde sunt utilizate corpurile de iluminat flexibile?

Domeniul de aplicare a benzilor LED poate fi împărțit în două mari sectoare în funcție de structura corpului de iluminat:

  1. Iluminarea străzilor și a interioarelor. În acest scop sunt utilizate în principal LED-uri cu emisie de culoare albă. Se pot alege corpuri de iluminat cu un spectru cald (roșu-galben), care sunt folosite în camerele de zi pentru dormitoare, livinguri etc. Dispozitivele care emit într-un spectru neutru sunt utilizate pentru iluminatul exterior și în spațiile industriale, precum și în camerele de zi, bucătării și în zonele publice. În muzee și în sălile de prezentare a bijuteriilor, nuanțele reci de alb sunt mai potrivite. Este convenabil să se utilizeze benzi cu LED-uri pentru a crea iluminare locală.

    Iluminatul exterior al ușii balconului
    Un exemplu de iluminat exterior pentru o ușă de balcon.
  2. Decorative iluminatul decorativ al clădirilorPanglicile RGB sunt utilizate pe scară largă pentru a schimba în mod dinamic culoarea luminii. În acest caz, sunt utilizate pe scară largă panglicile RGB, care permit schimbarea dinamică a culorii luminii. Toate limitele în crearea efectelor de iluminat au încetat să mai existe odată cu apariția corpurilor de iluminat cu LED-uri adresabile.

    Iluminat decorativ pentru clădiri
    Iluminarea decorativă a unei clădiri cu ajutorul corpurilor de iluminat RGB.

Puteți selecta corpul de iluminat care se potrivește cel mai bine nevoilor dumneavoastră în ceea ce privește performanța și costul pentru fiecare aplicație.

Cum sunt etichetate benzile LED

Adoptarea unui sistem unificat de marcare a benzilor cu LED-uri a fost de mult timp așteptată, dar producătorii de echipamente de iluminat nu se grăbesc să fie de acord între ei. Prin urmare, există mai multe moduri paralele diferite de a rezuma caracteristicile benzilor LED. Cea mai informativă este etichetarea de forma RTW 2-5000PGS-12V-DayWhite 2x (3528, 600 LED, W). A se vedea tabelul pentru descifrare.

RTWBandă sigilată cu iluminare frontală
2Serie de fabrică
5000Lungimea brută a bobinei în mm
PGSMetoda de etanșare (carcasă de silicon umplută cu material de etanșare)
12VTensiunea de alimentare
ZiuaBlancCuloarea iluminării
2xDensitate dublă a elementelor emițătoare de lumină
3528Factorul de formă LED
600 LEDNumărul total de LED-uri
WCuloarea suportului LED (W - alb)

În acest sistem, cel puțin doi parametri importanți lipsesc, fără de care alegerea dispozitivului de iluminat este dificilă

  • consumul de energie electrică pe metru de bandă (poate fi estimat doar aproximativ din dimensiunea LED-urilor utilizate și din densitatea de montare a acestora)
  • gradul de protecție (și aici se poate face o estimare aproximativă în funcție de tipul de etanșare).

Dar acest marcaj pare cel mai potrivit pentru a fi adoptat ca standard sau cel puțin ca bază pentru acesta.

Un bloc video va completa ceea ce s-a spus mai sus.

Varietate de tipuri de benzi LED

Concurența de pe piața de iluminat îi forțează pe producători să închidă toate nișele de aplicații LED și chiar să creeze altele noi. Acest lucru se realizează prin lansarea unor varietăți de iluminatoare care nu au omologii sau prototipuri în dezvoltările anterioare.

După culoarea de emisie

Benzi monocrome

Odată cu dezvoltarea LED-urilor cu emisie de culoare albă, nu mai există obstacole în calea cuceririi complete a pieței. Dar chiar și lumina albă nu este uniformă și are o gradație în spectrul de emisie, caracterizată de o temperatură de culoare (în Kelvin).

Tipuri de benzi cu LED-uri - design și funcționare
Scara temperaturii de culoare.

Consumatorul poate alege de la nuanțe calde de roșu-galben până la nuanțe reci de albastru-violet. Sunt disponibile și corpuri de iluminat monocrome cu alte culori decât albul. Acestea sunt etichetate cu numele culorii în limba engleză (Green, Blue etc.).

Corpuri de iluminat RGB .

Acest tip de bandă conține trei LED-uri de culoare roșie, verde și albastră. Acest lucru face posibilă producerea unei străluciri în aproape orice culoare prin amestecarea în proporții diferite a celor trei nuanțe de bază. Iar această strălucire poate fi schimbată în mod dinamic. Designerii au la îndemână un potențial aproape nelimitat de a crea lumini arhitecturale, efecte vizuale etc. Astfel de dispozitive au simboluri RGB în denumire și sunt controlate de controlere (de design industrial sau de amatori).

Singura limitare a acestor corpuri de iluminat este culoarea albă - albul pur nu poate fi obținut din cele trei culori primare. Pentru cazurile în care acest lucru este critic, se adaugă câte un LED alb la fiecare dintre cele trei LED-uri colorate. Acesta "nuanțează" culoarea albă sintetizată. Această bandă este marcată cu literele RGBW (RGB+White).

Citește și

Diferențe RGB, RGBW și RGBWWW benzi LED RGB, RGBWW și RGBWWW

 

Corpuri de iluminat bazate pe LED-uri adresabile

Acest tip de bandă LED este de neegalat în lumea tehnologiei de iluminat și are o componentă multimedia nelimitată. Principala diferență față de o bandă RGB convențională este că fiecare element tricolor poate fi controlat separat. Corpurile de iluminat cu magistrală SPI pot fi controlate de controlere industriale, în timp ce dispozitivele cu magistrală cu un singur fir (de exemplu, cele bazate pe elemente WS2812b) utilizează circuite de control bazate pe microcontroler (inclusiv cele bazate pe platforma Arduino). Acest lucru permite exploatarea deplină a posibilităților oferite de dezvoltatori.

Varietate în design

Benzile LED convenționale au un grad de protecție IP20. Acest lucru înseamnă că dispozitivul este protejat împotriva particulelor solide mai mari de 12,5 cm și nu este protejat deloc împotriva apei. Acest design nu permite utilizarea corpului de iluminat în exterior, cu atât mai puțin în încăperi umede. Din acest motiv, se produc tipuri speciale de benzi cu protecție suplimentară:

  • sub forma unui tub de silicon transparent aplicat pe țesătură - marcat P;
  • țesătura poate fi umplută cu un material de etanșare transparent - marcat cu simbolul SE;
  • în cazul în care sunt prezente ambele metode de protecție (tub de silicon umplut cu material de etanșare), în marcaj există simbolurile PGS.
Proiector cu LED cu design etanș.
Corp de iluminat cu LED-uri în versiune sigilată.

Aceste metode de protecție permit producerea de corpuri de iluminat cu LED-uri cu cel mai înalt grad de protecție (IP68) și utilizarea acestora chiar și sub apă.

În ceea ce privește elementele emițătoare de lumină utilizate

Diferite tipuri de LED-uri sunt utilizate pentru a forma ieșirea de lumină a benzilor LED, inclusiv carcase cilindrice. Dar cele mai utilizate panglici se bazează pe elemente fără plumb (SMD). Acest design este cel mai avansat din punct de vedere tehnologic în producție și permite reducerea costului echipamentului de iluminat. Factorul de formă al LED-ului este marcat cu patru cifre care indică dimensiunile elementului în termeni de lungime și lățime. Aceste simboluri sunt de obicei incluse în marcajele de pe panglică.

Tipuri de benzi cu LED-uri - dispozitivul și caracteristicile de lucru
Aspectul principalelor LED-uri utilizate în panglici.
Tabel de dimensiuni LED
Tipul de element emițător de luminăDimensiuni, mm
35283,5 х 2,8
56305,6 х 3
50505 х 5
57305,7 х 3

Pentru panglicile RGB se utilizează următoarele LED-uri LED-uri, care cuprinde trei cristale cu culori de emisie diferite într-o singură carcasă. Acestea sunt controlate separat, dar anozii lor sunt conectați. De obicei, aceste elemente sunt utilizate și în versiunea fără pini.

Tipuri de benzi cu LED-uri - structura și caracteristicile de lucru
Ansamblu de LED-uri tricolore.

Pentru a crea panglici adresabile se utilizează drivere PWM miniaturizate care pot încorpora joncțiuni p-n care emit lumină. Dar, de asemenea, sunt utilizate pe scară largă cipurile cu conectare externă a trei culori de bază LED (sau matrice LED într-un singur caz).

Diodă emițătoare de lumină LED adresabilă WS2812B.
LED adresabil WS2812B.

Consumul de energie

Un LED consumă energie electrică pentru a crea lumină. Deși LED-urile au un raport mult mai mare între această putere și intensitatea luminii decât becurile cu incandescență, benzile luminoase pot consuma o cantitate semnificativă de curent. Aceasta este determinată de:

  • consumul de energie al unui singur element (în funcție de tipul acestuia);
  • Numărul de LED-uri montate pe bandă (în funcție de densitatea acestora).
Tipuri de benzi cu LED-uri - structura și caracteristicile de lucru
Exemple de amplasare a LED-urilor cu densitate și număr de rânduri diferite.

În practică, ceea ce contează este consumul de energie al unui metru de bandă. La calcularea sistemului de iluminat, această valoare este utilizată ca referință. Acest parametru nu este inclus în cele mai comune etichete, dar unii producători îl iau în serios. De exemplu, una dintre benzile fabricate sub marca Apeyron este desemnată ca fiind Apeyron Electrics LSE-159 SMD 5050 30LED IP20 12V 7.2W 5m. Aici 7,2 W este consumul specific de energie.

Citește și

Calcularea consumului de energie al unei benzi LED de 12v

 

Direcționalitatea luminii

În cele mai multe cazuri, ieșirea luminii este direcționată în planul benzii. Dar poate exista o situație în care o suprafață trebuie să fie iluminată și este problematică poziționarea benzii strict deasupra acesteia. Sau este necesar să se evite o situație în care lumina lovește o persoană în ochi. Apoi, utilizați banda de strălucire laterală bandă - are LED-uri fluxul principal este îndreptat de-a lungul planului de pânză, adică de-a lungul suprafeței pe care banda este lipită.

bandă luminoasă laterală (de capăt)
Partea dispozitivului (capătul) de la incandescență.

O astfel de bandă cu LED-uri în cea mai comună denumire este desemnată:

  • RS - în design deschis;
  • RSW - în versiune sigilată.

Puteți lipi un astfel de corp de iluminat pe un perete pentru a pentru a ilumina treptele... fără să uimească oamenii.

Cum se conectează banda cu LED-uri

Spoturi LED cu LED-uri cu flexibil metoda de conectare se împart în mai multe categorii:

  1. Monocromie . 220 В. Conectat la rețeaua electrică prin intermediul unui dispozitiv de redresare.
  2. Monocromă de joasă tensiune. Luminile cu LED-uri cu o tensiune de funcționare de 5/12/24/36 volți se încadrează în această categorie. Cel mai bine este să le alimentați de la o sursă de alimentare cu tensiunea corespunzătoare. În cazul în care banda este utilizată într-un vehicul, aceasta poate fi conectată direct la sursa de alimentare de la bord.
  3. Lumini LED RGB. Aceste benzi LED sunt alimentate de la o sursă de tensiune adecvată și sunt controlate de un controler industrial sau artizanal pentru a-și realiza întregul potențial. Este posibil să porniți o strălucire constantă, dar nu are sens din punct de vedere economic - o bandă monocromă este mai ieftină.
  4. Corpuri de iluminat bazate pe elemente adresabile. Acestea sunt alimentate cu tensiune de la o sursă separată și pot fi controlate de un controler - nu există nicio altă modalitate de a le controla.
Sfatul expertului
Starikov Mikhail
Starikov Mikhail
Inginer electronist senior
Puneți o întrebare
Conectarea la sursa de alimentare de la bordul autovehiculului sau al motocicletei se face prin intermediul unei siguranțe separate. De asemenea, trebuie prevăzut un element de comutare, astfel încât să poată fi oprit rapid.

Video de actualitate: Tot ce trebuie să știți despre benzile LED.

Tipurile versatile de benzi cu LED-uri fac posibilă realizarea aproape a oricărei opțiuni de iluminat pentru orice scop. Decizia privind fezabilitatea economică și estetică aparține întotdeauna utilizatorului.

Comentarii:
Încă nu există comentarii. Fii primul!

Sfaturi pentru lectură

Cum de a repara singur dispozitivul de iluminat cu LED-uri