Что такое светодиодная лента

С появлением светодиодной ленты появилась возможность реализовать множество ярких решений дизайна интерьера и организации подсветки. От натяжных потолков до бассейнов, от подсветки зеркал до ночного света в спальне. Благодаря гибкости и простоте монтажа, низкому энергопотреблению, возможности выбора и смены цвета свечения, она стала одним из самых популярных источников света. Разберём как устроена светодиодная лента, и какие бывают виды светодиодных лент.

Устройство светодиодной ленты

Для понимания как выбирать и монтировать энергосберегающее освещение, нужно разобраться в том, что такое светодиодная лента. Например, светодиод SMD5050, работает от напряжения 3,3 В. Для работы трех последовательно соединённых таких светодиодов, потребуется напряжение 9.9 В. Чтобы запитать эту цепь от источника 12 В, потребуется включить в цепь резистор сопротивления. От данного источника можно запитать параллельно 2, 3, 5 и более таких цепочек. Последовательность таких секций, размещённых на гибком диэлектрическом основании и есть светодиодная лента.

В зависимости от типа элементов и напряжения питания, количество светодиодов в секции может быть разным.

В большинстве случаев с обратной стороны лента имеет клейкое основание для упрощения монтажа. Так не приходится использовать крепеж, нарушать целостность полосы, перекрывать ее видимую часть.

Бывают светодиодные ленты разных размеров. Но чем дальше от источника питания, тем больше падение напряжения, и для сильно удалённых диодов, его попросту не хватает. Их свечение становится более тусклым. Например, для полосы, с рабочим напряжением 12 Вольт не рекомендуются отрезки более 5 метров. Проблема решается с помощью нескольких источников питания или же применением усилителей. На этапе проектирования обязательно надо учитывать этот момент.

Виды светодиодных лент

Производители предлагают разные виды светодиодных лент по конструкции и техническим характеристикам светодиодов. От первого зависит степень защищенности изделий от воды и пыли, механической нагрузки. Второе — это цветопередача диодных элементов.

По степени защиты

Открытого типа

Это негерметичная конструкция из платы и электронных элементов. Она может применяться только внутри дома. Степень защиты ограничена IP20 или IP33. Это говорит о следующем:

• допускается использование в условиях минимальной запыленности;
• возможна эксплуатация только в сухих помещениях.

С подобной подсветкой нужно обращаться аккуратно. Не стоит трогать руками, нужно избегать любого механического воздействия или влажности. Рекомендуется выполнять монтаж в специальных светопрозрачных кабель-каналах. Перечисленные недостатки перекрываются низкой себестоимостью изделий.

С силиконовым покрытием

На поверхности полосы закреплена сферической формы силиконовая оболочка. Это позволяет использовать подсветку в условиях повышенной влажности внутри и снаружи здания. Степень защищенности образцов обозначается как IP54 или IP65. Под этим подразумевается следующее:

• покрытие полностью справляется с защитой изделия от пыли;
• допускается расположение полосы с диодами на удалении от капельной воды в 20 см либо возможен прямой контакт (например, со стороны дождя).

Второе необходимо уточнять из инструкции от производителя. Среди важных плюсов специалисты выделяют диэлектрические свойства силиконовой оболочки. Но такая защита не справляется с воздействием химически агрессивных веществ.

Герметичная

Такая подсветка полностью помещена в герметичной оболочке, которая соответствует IP67 или IP68. Это говорит о высокой степени защиты от пыли и механической нагрузки. Относительно влаги соответственно:

• возможен краткосрочный прямой контакт с водой;
• допускается эксплуатация в водоемах с глубиной погружения в пределах 1 метра.

Некоторые производители утверждают, что их изделия можно монтировать на большей глубине в водоемах для организации постоянной подсветки. Это обязательно прописывается в инструкции. Можно подобрать варианты для сауны или бани. Герметичная оболочка хорошо справляется с большими перепадами температур.

По типу свечения

Для разнообразия дизайнерских решений интерьера, ленты бывают как одноцветные (монохромные), так и цветные, с возможностью изменения цвета как по всей длине, так и отдельных участков.

Монохромные

Иначе такие ленты называются одноцветными. Стоимость подсветки зависит от выдаваемого диодами оттенка. Самые дешевые — белые с “холодным/нейтральным/теплым” светом, в среднем ценовом сегменте — красный, синий и зеленый, дороже прочих — другие оттенки трех базовых тонов.

RGB

Второе название этой группы — многоцветные. На основной плате здесь имеются диоды с тремя базовыми цветами или же один тип светодиода, но с тремя кристаллами разного свечения. В маркировке латинская аббревиатура включает первые буквы их названий на английском языке (Red-красный, Green — зеленый, Blue — синий). RGB ленты могут быть аналоговыми и цифровыми. У первых возможно изменение цвета только целиком, у вторых возможно изменение цвета отдельными участками. Управление цветом осуществляется с помощью RGB-контроллера.

Ленты “бегущий огонь”

Это модифицированная версия RGB лент. Здесь также допускается регулировка интенсивности свечения, цветопередачи. Но отличие заключается в том, что настройка выполняется относительно каждого диода по отдельности, а не всего модуля. Так получается эффект бегущей дорожки в выбранном направлении, мерцания, плавного смешивания цветов.

Ленты бокового свечения

Эти образцы существенно отличаются своим устройством от других видов светодиодных лент, рассмотренных выше. У них диоды цилиндрической формы размещаются на гибкой плате не по центральной оси, а вдоль кромки. Таким образом обеспечивается направленное вбок свечение (под углом в 120 градусов относительно основания). Это предотвращает ослепляющий эффект.

Технические характеристики

Выбирая светодиодные ленты нужно учитывать их технические характеристики. Главными считаются напряжение сети, потребляемая мощность и яркость свечения. Ознакомимся с этими и другими параметрами подробнее.

Рабочее напряжение

Чаще оно бывает 12 вольт, реже 24, 36 и 220 вольт. Кроме последних все осветительные приборы подключаются к сети через стабилизирующий блок питания. Он нужен для преобразования 220 вольт в 12, 24 или 36 В. Если напряжение нестабильное, выше заданного производителем, то диодные элементы быстро выходят из строя из-за перегрева. Если напряжение блока питания меньше, чем рабочее напряжение осветительного прибора, то яркость свечения диодов будет низкая или они вовсе не включатся.

Чаще выбирается подсветка, работающая при 12 В. Длина таких образцов ограничена 5 м. Блок питания подбирается с учетом запаса мощности, который, в зависимости от условий эксплуатации, составляет от 20 до 50%. Так стабилизация напряжения будет гарантированной. Прочитать, как правильно выбрать коэффициент запаса и воспользоваться калькулятором мощности блока питания можно в нашей статье:

Изделия, работающие от 24 и 36 В, как правило, многоцветные (RGB, WRGB, RGBWW). Длина изделий чаще равна 10 метрам. На одном модуле имеется 6 диодов вместо 3-х.

Светодиодную ленту, работающую от сети 220 вольт, нельзя напрямую подключать к сети. Здесь необходим провод с “диодным мостом” или выпрямителем. Нужный кабель обычно входит в заводской комплект. Длина подсветки может превышать 10 м и достигать 100 м. Изготавливаются образцы с силиконовой либо пластиковой защитой, поэтому область применения — наружное освещение. Внутри дома из-за нагревания платы использовать не рекомендуется.

Виды светодиодов и их число на 1 метр

Мощность полосы зависит от типа светодиодов и плотности их размещения. А в зависимости от яркости свечения выбирается блок питания (если он нужен). В таблице указана информация об основных видах диодов:

Тип диода	Световой поток	Применение
3528*	Около 5 Лм	Декоративная подсветка с малой мощностью
5050/5060	12-18 Лм	Освещение рабочего места, декоративная подсветка
2835	Около 25 Лм	Допускается организация основного освещения комнаты
5630	До 75 Лм	Основное освещение любых помещений, монтируются только на теплоотводящем основании (сильно нагреваются)

*В маркировке числа попарно указывают на длину и ширину светодиода в мм.

Плотность электронных элементов — это их число на погонном метре полосы. Стандартными считаются 30, 60, 90, 120 и 240 штук. Примеры мощности погонного метра указаны в таблице ниже.

Тип диода	Число диодов в 1 пог.м	Мощность отрезка
3528	60	6,6 Вт
	120	13,2 Вт
5050	60	18 Вт
	120	36 Вт

Существуют модели с однорядным и многорядным расположением диодов. Второй вариант применим для изготовления разноцветных лент, так как при большей плотности образцы выдают лучшую яркость. Таким образом расширяются возможности по настройке разнотонного освещения.

Цвет светодиодов

Изначально диоды выделяют белый свет. Производство цветных электронных элементов заключается в нанесении на них люминофора. Это порошкообразное вещество, которое преобразует тепловую и световую энергию в свечение с каким-либо оттенком. Недостаток такого подхода сводится к снижению изначальной яркости диода. Поэтому цветные ленты используются только в качестве дополнительного освещения (белые допустимы для основного). Базовыми являются красный, зеленый и синий цвета.

Разные цвета ленты

За счет пересечения “разного” света, смены интенсивности свечения на выходе получаются различные оттенки. Их может быть 3-16 млн вариантов. Настройка диапазона выполняется с помощью специального RGB-контроллера.

На лентах типа RGB нельзя установить только белый цвет из-за порошкового покрытия на всех кристаллах. Но есть решение — образцы, дополненные “обычным” диодом (WRGB с холодным светом, RGBWW с теплым, White — белый, Warm — теплый). Управление таким освещением выполняется дистанционно либо с помощью подключенного блока для ручной смены режимов.

Интенсивность свечения

Яркости свечения того или иного отрезка светодиодной полосы определяется по его длине и мощности диодов. Показатели между собой перемножаются. Например, есть заготовка в 3 метра, на ней электронные элементы типа SMD 5050, по 120 штук на 1 метр. Каждый образует световой поток в 15 Лм.

15 Лм * 120 * 3 = 5400 Лм

Изделие полностью будет выдавать 5400 Лм. Это превышает светоотдачу лампы накаливания мощность в 300 Вт.

Класс защищенности

Существует международная классификация защиты от пыли и влаги, которая обозначается буквами IP и парой чисел рядом. Первое из них указывает на степень защищенности изделий от пыли и твердых частиц. Второе показывает на возможность использования продукта в условиях влажности, прямого контакта с водой.

Сами светодиоды не боятся пыли или незначительной механической нагрузки. Но показатель важен относительно гибкой платы, так как она покрыта тонкой полимерной оболочкой, а микросхемы легко повредить. Степень влагоизоляции обязательно учитывается, когда подсветка организуется, например, в ванной или на улице. Лучшими по классу защиты считаются те, у которых числовые идентификаторы выше. Но они дороже образцов открытого типа с низким IP.

Параметры резки

Состоит светодиодная лента из цепочки отдельных модулей (секций), их длина может быть до 100 мм. Такое исполнение позволяет корректировать протяженность рулонного изделия путем укорачивания либо наращивания через контактные провода. Места для резки отмечаются на плате полосой с ножницами. Если выбрать другой участок, то будет нарушена микросхема модуля, а диоды не смогут светить.

Маркировка светодиодных лент

Под маркировкой подразумевается буквенная и цифровая идентификация изделий. Каждая группа в коротком условном обозначении скрывает общее описание продукта. В частности, производитель указывает:

• разновидность ленты;
• тип диодов;
• цвет;
• рабочее напряжение;
• плотность расположения электронных элементов на погонном метре полосы.

В таблице представлена информация об основных идентификаторах маркировки лент.

Обозначение	Расшифровка
LED	Название светодиода
SMD	Тип электронного элемента
5050, 5328 и прочее	Физические параметры (50*50 мм, 53*28 мм и др.)
30, 60 и прочее	Количество диодов на 1 пог.м ленты
R, G и прочее	Первая буква цвета на английском
IP20 и прочее	Класс защиты по европейским нормам

Рассмотрим на примере расшифровку образца LED-G-SMD 3528 (120 LED/m) IP20. Это светодиодная лента на гибкой плате. Электронные элементы с зеленым свечением в количестве 120 шт./пог.м имеют длину 3,5 мм, ширину 2,8 мм. Полоса недопустима для эксплуатации в условиях переменной влажности, защита от механического воздействия отсутствует.

Как подключить светодиодную ленту

По материалу рабочее основание для приклеивания подсветки может быть любым. Главное — чтобы поверхность была гладкой и чистой, без повреждений. Также нужно соблюсти разделение лент на безопасные и нагревающиеся (потребляют более 14 Вт/м). Вторые нуждаются в дополнительном охлаждении, основание должно хорошо проводить тепло.

Площадку нужно предварительно очистить от загрязнений, обезжирить маслосодержащие пятна, просушить монтажный участок. Далее формируются контактные соединения между отрезками, блоком питания и прочими электроприборами. Рассмотрим некоторые особенности сборки схем с разными видами лент.

Подключение одной или нескольких разноцветных лент

Один монохромный отрезок сразу подключается к трансформатору. Здесь нужно подсоединить красный и черный проводник к клеммам в блоке питания с плюсовым и минусовым индикатором соответственно. Если имеется несколько полос, то последовательное соединение заготовок в единую ленту технически недопустимо. Каждый отрезок должен быть запитан от трансформатора напрямую или посредством дополнительных проводов.

Подключение многоцветной RGB-ленты

В этом случае схема дополняется контроллером. Он располагается между светодиодной полосой и блоком питания. Также нужно предусмотреть усилитель для организации длинной не разрывной ленты. Он устанавливается в узловое соединение между отрезками, подключается к блоку питания. Можно отказаться от усиления при условии использования образцов с плотностью до 60 LED/m, установки контроллера с удвоенной мощностью.

Как определить качество

Первое, что нужно сделать — осмотреть изделие на предмет дефектов. Изделия должны быть аккуратными, одинаково выглядеть на различных участках. На изнаночной стороне и защитной оболочке недопустимы какие-либо повреждения. Если на торговой точке предусмотрено тестовое включение электроприборов, то рекомендуется проверить исправность работы каждого диода, его правильное свечение по цвету. Сопутствующие приборы и проводники проверяются на работоспособность непосредственно на объекте.

Достоинства и недостатки светодиодных лент

С помощью светодиодных лент можно организовывать дополнительное и основное освещение, декоративную подсветку. Гибкое основание без нарушения работы полосы способно повторять криволинейные формы рабочей площадки. Так реализуются дизайнерские проекты практически любой сложности.

Также к достоинствам изделий можно отнести следующее:

• широкий ассортимент относительно цвета свечения;
• оптимизированный выбор образцов для эксплуатации в различных по агрессивности условиях;
• технология монтажных работ простая, занимает немного времени;
• допускается регулировка яркости и цвета;
• экологичность;
• малое потребление энергии при высокой светоотдаче;
• длительный срок службы светодиодных лент при соблюдении рекомендуемых условий эксплуатации (топовые производители дают гарантию на изделия).

Недостатков у полос со светодиодами заметно меньше. Все их можно свести к нагреванию и чувствительности к скачкам в сети, отличному от рабочего напряжению. Проявляется это в снижении яркости светового потока и цвете (тускнеет). А также к минусам относится обязательное подключение блоков питания для использования внутри дома.

В этом видео разобраны 5 основных ошибок, совершаемых при выборе светодиодных лент для дома:

Монтаж светодиодной ленты. 5 ошибок при выборе

В следующем сюжете показан процесс организации оригинальной подсветки кухонной рабочей зоны:

Красивая подсветка кухни своими руками

Заключение

Светодиодная лента — это готовое к эксплуатации осветительное приспособление в форме узкой полосы. На ней может быть расположено несколько модулей с диодами и резисторами. В процессе выбора изделия нужно учитывать цвет и яркость светового потока, рабочее напряжение, потребляемую мощность и применимость для тех или иных условий эксплуатации.