Типы, виды и основные характеристики светодиодных лент

Разница светодиодов

Сам светодиод состоит из корпуса, в который помещены излучающие кристаллы-чипы. Все это сверху залито компаундом. Чипы в дешевых и дорогих лентах разные.

В чем отличия?

в размерах

В недорогих лентах они меньшего размера и соответственно выдают меньший световой поток.

материал токопроводящих нитей

У качественных лент они золотые. В стандартных вариантах сделаны из сплавов. Со временем под воздействие люминофора или компаунда, нити из сплавов разрушаются. Поэтому и срок службы самого светодиода меньше

качество заливки люминофора

У элит класса он меньше воздействует на сами чипы и их контакт не сказывается на сроках службы светодиода.

разница в чипах

Так называемая биновка. Это когда соседние светодиоды из-за разных кристаллов могут светить разным потоком и оттенками.

Как все это увидеть наглядно в магазине? К сожалению без подачи напряжения визуально этого не сделать. Но включив ленты параллельно одна возле другой можно увидеть разницу.

Будет казаться что премиум светодиод чуть-чуть большего размера. На самом деле это не так. И там и там могут быть SMD3528, но в качественном варианте просто чип большего размера. Из-за этого создается такое впечатление.

Но лучше всего смотреть не на сами светодиоды, а на освещенную ими поверхность. Светодиоды разных фирм могут иметь отличающиеся углы рассеивания (по стандарту должно быть — 120 градусов). Чип с меньшим углом (90-100 градусов) визуально вам покажется гораздо ярче, хотя по факту это будет не так.

Применение светодиодных лент

Прежде всего, нужно сказать о подсветке салона автомобиля. Очень удобно то, что в автомобиле светодиодная лента не требует блока питания, а подключается от сети 12v. Если из-под машины льется свет, значит там тоже установлена светодиодная лента.

В быту вариантов использования светодиодной ленты еще больше.

Светодиодная лента на кухне

На кухне светодиодная лента может служить подсветкой пола в ночное время. В этом случае выбираем светодиодную ленту IP65, поскольку на нее может попасть вода при мытье пола. Эффектно будет смотреться лента синего цвета. Светимость большого значения не имеет. Предназначение этой ленты — не дать наткнуться на мебель при ночных походах в холодильник.

Если наклеить ленту на карниз кухонной мебели, будет хорошее дополнительное освещение. Ленту допустимо использовать IP20.

Влагозащищённую ленту или светодиодные модули можно наклеить на нижнюю сторону полок для подсветки рабочей зоны.

Очень эффектно смотрятся кусочки ленты в шкафах, особенно если включение осуществлять при открытии дверок с помощью микровыключателей.

Светодиодная лента в гостиной

В комнате центральный светильник или люстра освещают прежде всего центр комнаты, а в углах света обычно не хватает. Светодиодная лента в качестве освещения комнаты может их осветить. Расчет светодиодной ленты производится по эквиваленту лампы накаливания. Цвет (теплый белый, нейтральный или холодный) выбирается исходя из своих предпочтений.

Взяв вместо монохромной трехцветную светодиодную ленту RGB, можно создать атмосферу праздника, особенно если подключить ее через RGB-контроллер.

В темной комнате работающий телевизор или монитор компьютера плохо влияет на глаза избыточным контрастом с темной стенкой. Эту проблему поможет решить один или несколько (по периметру) отрезков светодиодной ленты.

Если клавиатура компьютера находится на специальной выдвижной полке под столом, то отрезок ленты, наклеенный на нижнюю сторону стола поможет решить вопрос с подсветкой. Светодиодная лента для стола подключается от блока питания компьютера.

Иногда в ЖК мониторе или телевизоре сгорает лампа подсветки. Ее можно заменить лентой SMD3528 с частотой диодов 120 шт. на метр.

Светодиодная лента в доме

В ванной обычно подсвечивают водостойкими лентами ниши или зеркало, однако если взять яркую ленту и проложить по периметру, то можно заменить потолочное освещение.

В спальне, как на кухне, можно проложить ленту под кроватями или другой мебелью, в качестве дежурного освещения. А также может использоваться светодиодная лента в качестве основного освещения.

В детской комнате светодиодные ленты обеспечат мягкое, приятное для глаз рассеянное освещение. Ленты RGB преобразят интерьер по настроению ребенка или с помощью контроллера создадут светомузыкальное сопровождение его любимой музыки.

В кладовке или платяном шкафу можно установить ленту или светодиодные модули вместо светильника.

В коридоре водозащищённая лента IP65, наклеенная на плинтус, поможет не споткнуться ночью. Светодиодную ленту можно подключить с помощью датчика движения. В этом случае свет будет гореть только тогда, когда кто-нибудь идет по коридору.

На ступенях лестницы светодиодная лента поможет подниматься и опускаться ночью. Ленту нужно брать водозащищённую, IP65.

В торговле для подсветки витрин очень широко используют светодиодные ленты разных типов. А ленты RGB со встроенным контроллером и шнур Дюралайт (duralight) используют для создания реклам, подсветки названия магазинов и цветового оформления праздников.

Какой бы вариант вы не выбрали, необходимо произвести расчёт блока питания для светодиодной ленты. Выбрать его поможет следующая статья.

Маркировка светодиодных лент

При выборе светодиодной ленты важно знать расшифровку символов в маркировке. Например, RTW2-5000
PG 24V RGB 2X2 (5050, 600 LED, LUX):

Например, RTW2-5000
PG 24V RGB 2X2 (5050, 600 LED, LUX):

• RTW
  – степень защиты «герметизированная», может быть RT – открытая, RS – открытая
  бокового свечения;
• 5000
  – длина в метрах;
• PG
  – трубка ПВХ с герметиком, может быть P – ПВХ трубка без герметика, S – трубка
  из силикона, Е – заливка герметиком;
• 24V
  – напряжение, может быть так же 12, 36 или 220 В;
• 2X2
  – двойная плотность в 2 ряда;
• 5050
  – размер диода;
• 600
  LED – количество чипов на изделии;
• LUX
  – цвет основания, может быть так же W – белый, Y – коричневый, B – черный.

Виды светодиодов, классификация

По предназначению выделяют индикаторные и осветительные светодиоды. Первые используются для стилизации, декоративной подсветки – например, украшение зданий, рекламные баннеры, гирлянды.  Осветительные приборы используются для создания яркого освещения в помещении. 

По типу исполнения выделяют:

• Dip светодиоды. Они представляют собой кристаллы, заключенные в цилиндрическую линзу. Относятся к индикаторным светодиодам. Существуют монохромные и многоцветные устройства. Используются редко из-за своих недостатков: большой размер, малый угол свечения (до 120 градусов), падение яркости излучения при долгом функционировании на 70%, слабый поток света.

• Spider led. Такие светодиоды похожи на предыдущие, но имеют 4 выхода. В таких диодах оптимизирован теплоотвод, повышается надежность компонентов. Активно используются в автомобильной технике. 

Smd – светодиоды для поверхностного монтажа. Могут относиться как к индикаторным, так и к осветительным светодиодам.

Cob (Chip-On-Board) – кристалл установлен непосредственно на плате. К преимуществам такого решения относятся защита от окисления, малые габариты, эффективный отвод тепла и равномерное освещение по всей площади. Светодиоды такой марки являются самыми инновационными. Используются для освещения. На одной подложке может быть установлено более 9 светодиодов. Сверху светодиодная матрица покрывается люминофором. Активно используются в автомобильной индустрии для создания фар и поворотников, при разработке телевизоров и экранов компьютеров. 

Волоконные – разработка 2015 года. Могут использоваться в производстве одежды.

Filament также является инновационным продуктом. Отличаются высокой энергоэффективностью. Используются для создания осветительных ламп

Важное преимущество – возможность осуществления монтажа напрямую на подложку из стекла. Благодаря такому нанесению есть возможность распространения света на 360 градусов. Конструкция состоит из сапфирового стекла с диаметром до 1,5 мм и специально выращенных кристаллов, которые соединены последовательно

Число кристаллов обычно ограничивается 28 штуками. Светодиоды помещаются в колбу, которая покрыта люминофором. Иногда филаментные светодиоды могут относить к классу COB изделий.

Oled. Органические тонкопленочные светодиоды. Используются для построения органических дисплеев. Состоят из анода, подложки из фольги или стекла, катода, полимерной прослойки, токопроводящего слоя из органических материалов. К преимуществам относятся малые габариты, равномерное освещение по всей площади, широкий угол свечения, низкая стоимость, длительный срок службы, низкое потребление электроэнергии.

В отдельную группу выделяются светодиоды, излучающие в ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах. Они могут быть с выводами, так и в виде smd исполнения. Используются в пультах дистанционного управления, бактерицидных и кварцевых лампах, стерилизаторах для аквариумов.  

Светодиоды могут быть:

• мигающими – используются для привлечения внимания;
• многоцветными мигающими;
• трехцветными – в одном корпусе есть несколько несвязанных между собой кристаллов, которые работают как по отдельности, так и все вместе;
• RGB;
• монохромными.

Светодиоды классифицируются по цветовой гамме. Для максимально точной идентификации цвета в документации прибора указывается его длина волны излучения. 

Белые светодиоды классифицируются по цветовой температуре. Они бывают теплых оттенков (2700 К), нейтральных (4200 К) и холодных (6000 К).

По мощности выделяют светодиоды, потребляющие единицы мВт до десятков Вт. Напрямую от мощности зависит сила света. 

Классификация лент

LED принято классифицировать по целому ряду признаков.

По мощности светильники разделяют на такие виды (мощность на погонный метр):

• 4,4 Вт;
• 7,2 Вт;
• 14,4 Вт.

Вид чипа

Светильники изготавливаются на SMD-диодах 2835, 3014, 3035, 3528, 5050, 5060, 5630. Последняя из указанных моделей — самая продвинутая в техническом отношении. Количество чипов на каждом погонном метре напрямую влияет на силу свечения и потребление электроэнергии.

Уровень защиты

Степень защищенности LED определяется буквенно-цифровым кодом:

• IP — Ingress Protection, что переводится как «степень защиты»;
• первая цифра после аббревиатуры указывает на уровень защищенности от попадания твердых частиц и пыли (цифры от 0 до 6);
• вторая цифра показывает, насколько электроприбор защищен от влаги (цифры от 0 до 8).

Влагозащитные и пылезащитные свойства светодиодной ленты определяют, насколько та или иная модель подходит для улицы. Особенность защищенных модификаций состоит в том, что LED находится в силиконе (в трубке).

Тип свечения

Существуют монохромные и многоцветные ленты. Монохромные модели дают свечение только в одном спектре: белом, желтом, синем, красном, розовом или оранжевом. Белый цвет также подразделяется на виды: дневной, чистый и теплый. Отличия белого цвета состоят в разной цветовой температуре.

Также предлагаются RGB-ленты на 220В. В отличие от стандартных LED, они не монохромные, а цветные. Такие модификации работают в разноцветном спектре, где возможно попеременное использование, например, красного и синего свечения. RGB содержат трехцветные диоды (обычно SMD 5050). Такие ленты оснащаются 4 контактами, а соединение производится при помощи RGB-контроллера. Благодаря контроллеру, можно менять цветовой спектр и регулировать скорость замены одного цвета на другой.

Рабочее напряжение

Светодиодные ленты выпускаются в таких вариантах напряжения: 12В, 24В, 36В и 48В. Наиболее распространены устройства, рассчитанные на постоянный ток напряжением 12 или 24В. Их маркируют: DC12V или DC24V. Самыми популярными являются 12-вольтовые ленты.

Блок питания и контроллер приобретают, основываясь на показателе напряжения модели. Блок питания предназначен для преобразования сетевого напряжения (220В) переменного тока в напряжение нужной величины (12, 24, 36 или 48В) постоянного тока.

При выборе блока питания также принимают во внимание мощность LED. Этот показатель прямо связан с плотностью диодов и длиной ленты

Показатель мощности ленты определяется на метр ее длины. При необходимости покупки многометровой ленты, показатели мощности на один погонный метр складывают между собой.

Блок питания должен иметь запас мощности. Достаточным считается 30-50%-е превышение уровня мощности блока над аналогичным параметром светодиодной ленты.

Количество светодиодов

На каждом погонном метре светодиодной ленты может находиться от 30 до 240 единиц диодов. Количество светодиодов определяет яркость свечения LED.

О количестве диодов на метр можно судить по модели светильника:

• 3528 — 60, 120 или 240 штук;
• 5060 — 30, 60 или 120 штук.

Первая цифра указывает на модель со стандартной плотностью, вторая — на двойную, а третья — на двухрядную ленту с удвоенной плотностью.

Другие параметры ленты

Светодиодные ленточные светильники различают по типу конструкции. Они могут быть гибкими или жесткими. Отличия кроются в основании под диоды.

По типу установки ленты делят на самоклеющиеся и без клеевого слоя. Самоклеющиеся модели гораздо удобнее в применении, так как их можно разместить на любой поверхности.

В последние годы стали популярны LED типа дюралайт. Они представляют собой шнур, выполненный из прозрачного полимерного материала. Внутри него расположены световые диоды. С внутренней стороны шнура имеется поливинилхлоридный слой, защищающий конструкцию от внешних воздействий.

Разновидности светодиодных лент

Светодиодная лента выпускается нескольких видов:

• Моно или одноцветные. Наиболее распространена продукция в семи цветах – красный, синий, желтый, зеленый, белый, оранжевый, розовый. Белый свет может быть нейтрального, холодного или теплого свечения, что обозначается как цветовая температура в градусах Кельвина.
• Многоцветные RGB. Позволяют получить многообразие цветов и оттенков. В кристалле смонтированы либо три отдельных светодиода красного, синего и зеленого свечения либо светодиоды типа 5050 – в каждом из них установлено по 3 кристалла для каждого из цветов. Смешение цветов с различной интенсивностью свечения позволяет получить практически всю цветовую гамму.
• RGBW или RGBWW – многоцветные с одним (W) или двумя каналами (WW) белого цвета. При этом белые светодиоды могут излучать тёплое нейтральное или холодное свечение (зависит от ленты, уточняйте при выборе и заказе). Если «белых» канала два (WW), то обычно это холодный и тёплый белый.

Отдельным видом выделим адресные светодиодные ленты. В них можно управлять каждым светодиодом по отдельности. Можно создать эффект бегущего огня разного цвета или даже сделать матрицу для отображения надписей или картинок.

LED-ленты отличаются и качеством используемых светодиодов, в зависимости от этого, производители маркируют их как «эконом» «люкс» «премиум» и т.п.

Менее распространенный вид светодиодных лент – бокового свечения. На них светодиоды установлены так, что светят в сторону, что позволяет сделать подсветку контура, например, как требуется в «ангельских глазках» для автомобилей.

Разновидности и устройство светодиодных лент

Как правило, расположение диодов осуществляется в один или несколько рядов. Поверхность, чаще всего, прорезиненная или бумажная (самоклеющаяся), на которую наносятся токопроводящие дорожки. На светодиодном устройстве методом пайки устанавливают светодиоды в миниатюрных SMD – корпусах, которые разработаны специально для поверхностного монтажа. Также существует необходимость в установке токоограничивающих элементов (резисторов)  и сглаживающих (конденсаторных) фильтров. Установка происходит тоже в SMD корпусах, что не нарушает плоскости конструкции.

Такие светодиодные ленты легко режутся обычными ножницами, когда необходимо уменьшить ее длину. При этом «удаленный» участок тоже можно потом использовать уже в другой конструкции. Главное правило – необходимо разрезать в специально показанных местах (обычно пунктирной линией), чтоб не повредить сами светодиоды, а также дополнительные элементы «обвески» (резисторы, конденсаторы и прочее).

Питание, как правило, производится от источников постоянного напряжения 6 В, 12 В или 24В, мощность которых зависит от параметров светодиодной ленты.

Главной отрицательной чертой подобных устройств освещения можно считать их относительную дороговизну, а также хрупкость. Их не рекомендовано часто сгибать и разгибать, а также переустанавливать многократно. Это связано с ломкостью токопроводящих дорожек из тонкой фольги или меди, которые для удобства пайки облужены.

Также светодиодные ленты могут быть многоцветными (RGB — трехцветные) и одноцветными. Влагозащищенными, с эффектами бегущего огня, управляемые микроконтроллерами и многими другими параметрами.

Возможна также самоклеющаяся конструкция, что очень удобно при монтаже.

Вид установленных Led элементов

Для изготовления светодиодных лент
используются 2 технологии: SMD и DIP. При первом
варианте полоса плоская, из DIP-светодиодов
производятся изделия в виде цилиндров с боковым свечением.

SMD различаются по
размерам, которые указаны в маркировке. Например, габариты SMD 3528 35х28
мм. Самые популярные DIP с диаметром 3,5,8,10 мм, основное преимущество –
возможность купить очень яркий источник света с низким потреблением энергии.

Самые популярные виды чипов SMD:

• 3528 – в источниках для устройства приглушенного света или подсветки в помещениях с имеющейся системой освещения;
• 5050 – в полосах для основного освещения небольших помещений (до 10 м2);
• 2835 – в источниках для основных систем освещения (не подходят для подсветки из-за узкого угла рассеивания светового потока);
• 5630 (5730) – самые яркие, ленты с ними можно использовать для основной системы в жилых и офисных помещениях с площадью до 20 м2.

Уникальная светодиодная лента премиум
класса – 72 СД, в которой каждый модуль включается и работает отдельно. Если ее
разрезать, можно сложить изображение или слова.

Линейная лампа – та же лента, но прикрепленная в профиле. Это универсальный осветительный прибор, который можно использовать в жилых, офисных и промышленных помещениях.

Направленность светового потока

Направленность
свечения фронтальное
(120 градусов) или торцевое (до 90 градусов). Первый вид более распространен.
Торцевые модели могут рассеивать свет под любым углом, что позволяет
сфокусировать его на отдельных предметах.

Плотность размещения элементов

Светоотдача зависит не только от вида светодиода, но и от плотности размещения чипов на метре (чем больше элементов, тем больше поток света). В стандартном исполнении на изделиях, потребляющих 12 В, на метре 30, 60 или 120 чипов. В изделиях с питанием 24 В параметр может быть увеличен до 240, при этом элементы размещены в 2 ряда.

В маркировке двойная плотность
обозначается как 2X, расположение чипов в 2 ряда – как 2X2. Если подобных
символов нет, лента стандартная.

Номинальное напряжение

Большое значение в питании
электрооборудования имеет напряжение.

У светодиодных лент этот параметр отличается в зависимости от разновидности:

• стандартные
  маломощные модели на 12 В;
• модели
  со средней мощностью на 24 и 36 В;
• изделия
  для подключения к сети 220 В через кабель с вмонтированным выпрямителем;
• с
  прямым подключением к 220 В (Duralight).

В Duralight количество чипов точно рассчитано, они соединены последовательно.

Потребляемая мощность

Мощность ленты зависит от мощности
встроенных в нее светодиодов, их размеров и плотности размещения.

Параметры самых популярных видов SMD:

• 3528 — 4,8 Вт (60 диодов на метре). 9,6 Вт (120 диодов на метре), 16.8
  Вт (240 диодов на метре);
• 5050 – 7,2 Вт (30
  диодов на метре), 14,4 Вт (60 диодов на метре), 28,8 (120 диодов на метре).

На упаковке этот параметр указывается на
метр (или бобину, но реже).

Степень защиты

Еще одна система классификации – по
степени защиты от проникновения посторонних предметов и влаги.

На маркировке этот параметр обозначается
индексом IP, для LED-лент чаще всего
используется:

• IP 20 и IP 33 – открытая полоса для помещений, в которых не нужна
  защита от влаги и пыли;
• IP 65 – изделие с
  защитой от пыли, брызг и несильных струй воды для подсветки рабочей зоны на
  кухне, установки в ванные комнаты и душевые кабины (допускается установка вне
  помещений);
• IP 66, IP 67, IP 68 – источник, который можно установить под водой
  (глубина до 1 м) в аквариуме или бассейне.

Дорогие изделия IP 65 залиты силиконом,
дешевые – эпоксидной смолой. Устанавливаются на профиль, защищающий от
перегрева. Лучшими видами считаются полосы с SMD 3528
с плотностью 60 или 120 чипов и SMD 5050 c плотностью 60 чипов.

IP 66 герметизируется силиконовой
трубкой. Наличие воздуха между диодами и изоляционным материалом снижает
уровень перегрева и минимизирует деградацию. Трубка обеспечивает стопроцентную
защиту от пыли и струй воды. В изделиях с IP 67 силикон залит в трубку, что
позволяет погружать полосу на некоторое время в воду. Основная сфера применения
– уличное освещение.

Расчет длины

Дина светодиодной полосы определяется
измерением участка, на который она будет установлена. При монтаже по периметру
измеряется длина и ширина помещения, цифры нужно сосчитать и умножить на 2.

При подборе полосы к блоку, который уже имеется, длина определяется не измерением, а расчетом.

Например, для блока на 12 В с мощностью 60 Вт мощность отрезка должна быть на 20% меньше, то есть 48 Вт. Размер полосы зависит от мощности одного чипа. Например, у светодиода SMD 5050, мощность чипа 0,24 Вт, к источнику можно подключить отрезок, содержащий 200 диодов (48/0,24).

Блок питания не требуется, если подключается светодиодная лампа или прожектор со встроенным драйвером.