Светодиодные ленты поставляются в торговую сеть в катушках по 5 метров (реже 2,5-10 м). Для подключения на каждом конце имеются провода. На производстве используются 2 технологии – SMD и DIP. При самостоятельной установке требуется расчет мощности светодиодных лент, потрeбления электроэнергии, параметров преобразователей напряжения. Хотя формулы простые, для получения верного результата требуется определенный уровень знаний.
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 трaнcпортных 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 инфpaкрасным 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).
Внимание! Некоторые производители предлагают гибкие полосы с установкой светодиодов в 3 и 4 ряда. При монтаже необходимо учесть, что из-за перегрева их нужно уложить на жесткую металлическую основу.
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.
На что стоит обратить внимание
Количество светодиодов на ленте
Светодиоды чаще всего реализуются в бобинах длиной по 5 метров каждая, на упаковке фиксируется точное количество светодиодов.
При выборе осветительного прибора необходимо обратить внимание на следующие параметры:
- способы установки;
- тип установленных светодиодных лампочек (от этого параметра будет зависеть уровень освещенности);
- степень защиты;
- мощность потребления (от этого показателя будут зависеть параметры приобретаемого блока питания);
- напряжение питания;
- количество светодиодов;
- цвет.
Качество сборки
Светодиодная лента Osram Smart+ Apple HomeKit Flex, 10 Вт
Качество сборки и используемые материалы при изготовлении напрямую зависят от производителя. На рынке наиболее востребована продукция компаний Arlight, Gauss, Cree, Feron, Navigator и OSRAM.
Приобретать осветительные приборы рекомендуется в тех местах, где предоставляют гарантию, а также есть возможность проверить работоспособность устройства, подержать в руках.
При изготовлении LED-лампочек чаще всего встречаются следующие дефекты:
- спайка изделия, изготовленная из нескольких отдельных кусков;
- некачественная пайка;
- мигающие или плохо работающие отрезки.
Если покупатель принял решение сделать покупку через интернет-магазин, предварительно нужно изучить отзывы о продавце.
Степень защиты
Степень защиты, как правило, фиксируется в соответствии с международными стандартами. Этот параметр обязательно должен быть указан на упаковке. Если информация отсутствует, следует усомниться в качестве предлагаемого товара.
Открытые светодиодные ленты обозначены маркировкой IP20. Они предназначены для работы в сухих помещениях, где не требуется влагозащита. Чаще всего ее используют для подсветки потолков и корпусной мебели.
Маркировка IP65 – изделия, характеризующиеся частичной защитой от влаги. Используют для установки в ванных комнатах, при условии, что исключена вероятность попадания на них воды.
Степень защиты IP68 свидетельствует о полной защите ленты от влаги. Устройство может быть применено во влажной среде на глубине до 1 метра. Однако в этом случае с целью безопасности рекомендуется дополнительно использовать устройства защитного отключения.
Напряжение питания и мощность
Химический состав полупроводника во многом определяет напряжение питания светодиодов
Конкретная модель имеет свое напряжение питания, эти данные также должны быть указаны производителем на упаковке. Существуют следующие виды номиналов:
- +5В – применимы для осветительных приборов, питающихся от USB-разъемов на компьютерах. Последнее время часто используется для отделки элементов гардероба. Особенность работы заключается в преобразовании энергии из батареек напряжением в 1,5В в постоянный ток силой 5В.
- +12В – самый распространенный тип номинала, предназначенного для питания лент. Для бесперебойной и производительной работы применяются специальные блоки питания – драйвера.
- +24В – используется в том случае, если есть необходимость в резервном питании при пропадании напряжения. Аккумуляторная батарея будет работать намного дольше при условии, что сила тока для одинаковых по мощности отрезков будет в два раза меньше. Существует еще одна причина использования этого номинала – в случае больших расстояний между лентой и источниками питания. Благодаря этому удается снизить падение напряжения, которое вызвано сопротивлением электрической проводки.
- +36В – применяет редко, поскольку производители редко изготавливают блоки питания с таким номиналом. Если устройство вышло из строя, найти ему быстро замену вряд ли удастся. Преимущество использования заключается в сниженном токе, который будет потреблять осветительное устройство.
Узнать мощность светодиодной ленты также можно по виду используемых светодиодных лампочек.
Светодиоды одинаковой мощности, но разных цветов будут иметь разный световой поток. Общие параметры должны быть указаны в таблицах сопроводительной документации. Полнота светового потока зависит от мощности каждой светодиодной лампочки.
Количество цветов и цветовой оттенок
Помимо основных цветов, можно встретить экземпляры малинового, бирюзового или фиолетового свечения
Производители светодиодных лент выпускают продукцию в следующих цветах:
- RGB, многоцветные;
- холодный белый;
- желтый;
- синий;
- красный;
- зеленый;
- теплый белый.
Популярность набирает розовый цвет. Его востребованность в большей степени обусловлена большой пользой для роста и развития растений.
Напряжение и сила тока
К сети все типы светодиодных лент подключаются через источник питания, стабилизирующий напряжение и ток. Стандартные изделия рассчитаны для работы от 12 вольт, но встречаются гибкие светодиодные полосы на 5 (со встроенным ШИМ-регулятором), 24 и 36 вольт. Хорошие производители значение этого параметра наносят на ленту.
Величина тока полностью зависит от того, какие светодиоды установлены, и сколько их на метре и всей ленте.
Важно! При покупке отрезка (без бобины) значения напряжения и тока нужно спросить у продавца.
Сколько потребляет светодиодная лента в зависимости от типа светодиода
Светодиоды прочно вошли в нашу жизнь, их используют в различных сферах от строительства до космической промышленности. Спросом пользуются не только светодиодные лампочки, но и светодиодные ленты, интересно было бы узнать, сколько потребляет светодиодная лента. Обычно светодиодные ленты (полоски) используются для украшения интерьера, они добавляют помещению уюта, позволяют создать в домашних условиях потрясающие по красоте световые эффекты. Кроме того данное изделие позволяет эффективно и красиво подчеркнуть выгодные элементы декора и интерьера. Что же такое светодиодная лента (полоска)? Это специальный прибор с гибким основанием, на котором последовательно расположены светодиоды. Светодиодные полоски это низковольтовое оборудование, что усложняет подключение данных устройств к общей сети 220 Вольт. По этой причине для подключения данных изделий используются особые блоки питания, так называемые преобразователи напряжения. Если блоки не использовать подключить полоску напрямую, то она сгорит. Обычно изделие работает в двух вариантах пониженного напряжения 12 и 24 Вольт, однако, встречаются и варианты с блоками 18 Вольт. Разберемся насколько экономично потребление электроэнергии у данных устройств.
Определение мощности
На упаковке мощность одного метра или всего изделия указывается в ваттах. Главное внимание при подборе блока питания следует обратить именно на этот показатель.
Внимание! Недавно стали выпускать светодиодные ленты с напряжением 220 В, для которых преобразователь не требуется, так как они подключаются прямо к сети.
Расчет мощности 1 метра светодиодной ленты
Значение мощности 1 м Led ленты зависит от типа светодиодов, которые на ней размещены, и их количества. Если паспорта нет или значение не указано (не все производители отличаются высоким уровнем ответственности), нужно отмерить метр рулеткой, определить длину и ширину чипов и посчитать, сколько их установлено.
По размерам можно определить тип СМД и найти таблицу со значениями тока (в амперах):
- СМД 3528 – 0,02;
- СМД 5050 – 0,02;
- СМД 5630 – 0,15-0,2;
- СМД 5730 – 0,15-0,3;
- СМД 2835 – 0,06;
- СМД 3014 – 0,03;
- СМД 3020 – 0,02.
Формула мощности:
P = U*I*N/K, где:
U – вольтаж блока питания;
I – ток;
N – количество чипов на метре;
K – количество SMD, соединенных последовательно.
Во всех светодиодных полосах на 12 В в группах, соединенных параллельно, по 3 чипа, поэтому K=3 (для 24 В K=6).
Пример:
Размер чипа SMD 3020 – 30х20 мм, на метре 30 элементов, блок питания 12 В.
P = 12*0,02*30/3 = 2,4 Вт.
Если чипов 60:
P – 24*0,02*60/3 = 9,6 Вт.
Какой мощности выбрать ленту для освещения комнаты
Мы обещали рассказать, как узнать, сколько понадобится света для нужного и качественного освещения в помещении. Зная мощность светодиодной полосы, определиться, сколько мы получим от неё света, не составляет труда. В таблице характеристик, указан такой параметр, как световой поток. Что же это означает?
Теория
Световой поток — величина, которая указывает, сколько света выделяет излучаемый поток. Измеряется она в люменах (сокращённо Лм).
Освещённость измеряется в люксах (сокращение согласно СИ — лк) – показывает отношение значения величины падения светового потока с одного метра высоты на один квадратный метр площади.
Освещённость зависит от того, насколько далеко расположен источник света. Чем дальше светильник – тем слабее он светит. В физике такое явление объясняет закон обратных квадратов.
Демонстрация рассеивания концентрации светового потока в зависимости от расстояния, куда он попадает.
Закон обратных квадратов утверждает, что значение определённой физической величины в конкретной точке пространства обратно пропорционально квадрату расстояния от источника, который характеризует эта величина.
Расчет преобразователя
При покупке блока для уже имеющейся светодиодной полосы учитывается не только мощность, не менее важно напряжение.
Внимание! Преобразователи на 12 В более доступны и обладают сравнительно низкой стоимостью, при выходе из строя их проще заменить.
Чтобы определить мощность блока, мощность ленты нужно умножить на 0,2 или 0,3. Для рассмотренных выше светодиодов при длине изделия 15 м и 60-и чипах на каждом из них ее мощность:
9,6*15 = 144 Вт.
С учетом коэффициента:
144+144*0,3 = 187,2 Вт
Мощность блока питания должна быть 200 Вт.
Внимание! Если не учесть запас, блок не сможет выдать на выходе стабильное напряжение и будет перегреваться.
Если блок кажется слишком габаритным, светодиодную полосу можно разделить на 2 части, для каждой купить преобразователь на 100 ватт.
Как определить искомый параметр для одного диода
Если нет возможности с помощью справочной литературы выяснить, какой ток потребляет один светодиод, тогда можно осуществить измерения своими руками. Это необходимо делать в той ситуации, когда длина подсветки будет не целой (например, 2,4 м).
Обратите внимание! Светодиоды могут светить разными цветами (белый, красный, синий и зеленый). И каждый вид будет потреблять определенное количество тока. Например, красный диод почти всегда использует 20 мА.
Светодиоды
Для определения нужной величины вам понадобятся:
- лабораторный блок питания, рассчитанный на 12 вольт;
- постоянные резисторы (1 кОм, 560 Ом и 2,2 кОм);
- миллиамперметр;
- цифровой вольтметр;
- монтажный провод;
- мощный переменный резистор на 470-680Ом.
Определять нужно следующим образом:
- выясняем полярность диода с помощью монтажного провода и постоянного резистора. Если диод загорится, то это будет «+»;
- собираем электрическую цепь: постоянный резистор для нужного диода, переменный резистор, а также миллиамперметр. Параллельно светодиоду нужно подключить вольтметр;
Вольтметр
- переменный резистор ставим на максимальное сопротивление;
- подключаем цепь;
- записываем показания прибора;
- далее уменьшаем сопротивление для переменного резистора и смотрим на вольтметр. Показания нужно записывать каждые 0,1В при нарастающем напряжении;
- когда напряжение будет расти меньше чем ток — уменьшаем сопротивление резистора.
В результате получим ток одного диода.
Расчет потрeбления
Перед монтажом системы освещения любому хочется узнать ее энергопотрeбление.
Объем потрeбляемой светодиодной полосой электроэнергии в первую очередь зависит от количества диодов. Если использовать рассмотренное выше изделие, то можно сказать, что потрeбление электроэнергии – это мощность блока питания. Чтобы определить точное значение, необходимо знать, сколько часов ежедневно системой освещения будут пользоваться.
Если она будет работать примерно 3 часа в сутки, расчет следующий:
200 Вт*3/1000 = 6 кВт/сутки.
Светодиодная LED-лента на 12 В: преимущества и недостатки
Из недостатков LED-ленты можно отметить лишь 2 – высокая стоимость и длина полосы, составляющая максимум 5 м, что связано с необходимостью равномерного свечения по всей площади. Однако эти недостатки постепенно уходят в прошлое – стоимость снижается, а максимальная длина… Сегодня в продаже имеются бухты по 200 м, а значит, второй недостаток отпадает.
Световые полосы в бухтах по 200 м появились сравнительно недавно
Достоинств у такого элемента освещения достаточно много:
- компактность;
- простота монтажа;
- гибкость;
- низкое напряжение питания и малое энергопотребление;
- безопасность при эксплуатации.
Список можно продолжать ещё долго. В любом случае понятно, что светодиодные полосы 12 В – прекрасное решение для бытового освещения.
Не только эстетика, но и безопасность. Подсветка ступенек – довольно нужная вещь
Основные выводы
Большой объем led-продукции, предлагаемой рынком, не отличается высоким качеством. Производители не указывают параметры напряжения, тока, мощности, не предлагают схем подключения. Чипы производятся из кристаллов и люминофора низкого качества. При покупке таких изделий определить вольтамперные хаpaктеристики сложно, требуются расчеты на основе измерений.
Если лента качественная, она служит заявленный срок только при подключении через блок питания, подобранный на основе точных расчетов. Еще одно условие – соблюдение режима эксплуатации.
При покупке продукции CREE, Philips, OSRAM система будет работать заявленные 30-50 тыс. часов, если ответственно подойти к подбору дополнительных компонентов и монтажу. Расчеты мощности и энергопотрeбления проблем не создадут, так как эти производители указывают на своей продукции все необходимые параметры.
Нужен ли драйвер или достаточно обычного БП
Чтобы ответить на этот вопрос, надо разобраться, что такое драйвер и в чем состоят его функции. Известно, что параметром, задающим режим работы светодиодов, является ток. Если он ниже номинального, LED будет светить менее ярко. Если ток выше установленного производителем, светодиод излучает более яркий свет, но срок службы его сокращается. При определенном значении полупроводниковый прибор мгновенно выходит из строя.
Под драйвером в данном случае подразумевается блок питания, который выполняет две функции:
- ограничение тока через светодиод;
- поддержание этого тока на установленном уровне вне зависимости от параметров напряжения на входе (стабилизация тока).
Вторая функция также решает вопрос компенсации всплесков входного напряжения, также значительно сокращающих ресурс светоизлучающих диодов.
Схема электрическая принципиальная светодиодной ленты.
При изучении схемы светодиодной ленты становится понятно, что она состоит из параллельно соединенных ячеек, выполненных из последовательно включенных резистора и LED. Резистор ограничивает ток, но стабилизировать его не может – яркость будет меняться синхронно с изменением входного напряжения. Если это напряжение стабилизировать, то, по закону Ома, ток также будет стабильным (при неизменном сопротивлении). Отсюда вывод – если выбрать источник питания со стабилизацией напряжения, драйвер не нужен.
Меры предосторожности при эксплуатации мощных светодиодов
Чем больше мощность светодиода, тем внимательнее нужно подходить к установке и эксплуатации изделия. Соблюдая несколько правил, вы обезопасите себя от неприятностей.
Во-первых, лента не должна иметь повреждений. Во-вторых, учитывайте электрическую полярность при подключении продукции. В-третьих, опасайтесь несбалансированного падения напряжения, вследствие чего могут повредиться светодиоды. В-четвертых, соединяйте отрезки ленты только параллельно. Последовательное соединение мощных светодиодов может привести к их перегоранию.
Приступить к покупкам
Раздел: Одноцветная
Нюансы подключения световой полосы к бортовой сети автомобиля
Многие думают, что если необходимое напряжение для светодиодной ленты 12 Вольт, для авто она подойдёт идеально, даже при прямом подключении, однако, это сильное заблуждение. Напряжение бортовой сети авто плавает в диапазоне 12-14,5 В, а значит, подключив ленту напрямую, мы получим подсветку, которая не проработает больше недели. Решений здесь несколько.
Самой распространённой является установка ограничивающего резистора на плюсовой ввод. Однако при таком включении во время работы двигателя будет «плавать» интенсивность свечения диодов. Если равномерное свечение для автомобилиста на первом месте, можно воспользоваться другим способом.
Подключение световой полосы к бортовой сети автомашины
Необходимо приобрести линейный стабилизатор напряжения (ЛСН). По сути, это интегральная микросхема (ИМС). Наилучшим выбором будет LM7812, но лишь при условии, что напряжение в бортовой сети не падает ниже 14 В. В противном случае световые диоды будут заметно мерцать. Если такое наблюдается, то лучше в качестве ЛСН установить LM317, рассчитанный на напряжение 12,3 В.
