LED juostų tipai - įrenginys ir darbo ypatybės

LED apšvietimo atsiradimas pakeitė apšvietimo rinką. Ir esmė ne tik itin žemose, palyginti su kaitinamosiomis lempomis, suvartojamos elektros energijos. Šviesą skleidžiantys kristalai yra nedidelių matmenų, todėl juose galima derinti įvairių formų šviesos šaltinius. Plačiai naudojami lankstūs įtaisai šviečiančių juostelių pavidalu.

Kaip veikia LED juostelė ir kaip ji veikia

Juostos, kaip ir bet kurios LED lempos, veikimo principas pagrįstas puslaidininkių p-n sandūrų galimybe spinduliuoti praeinant srovei. Spinduliavimo dažnis gali būti infraraudonųjų, matomų ar ultravioletinių spindulių srityje.Tokiu būdu galite gauti monochrominį švytėjimą, bet ne baltą spalvą, kuri yra spalvų mišinys matomoje spektro dalyje. Proveržis buvo šviesos diodų sukūrimas, kuriame šviesą skleidžiantis komponentas buvo fosforo medžiagos danga. Jo švytėjimą inicijuoja p-n sandūros spinduliuotė, kuri neturi būti matoma (dažniausiai UV švytėjimas). Tai smarkiai išplėtė LED lempų apimtį ir prasidėjo jų pergalingas platinimas.

Lanksčių šviestuvų populiarumą lemia jų pritaikymo galimybės. Tokį įrenginį galima pritvirtinti įvairiose vietose su bet kokia konfigūracija. LED juostos įtaisas nėra sudėtingas. Šviesos diodų grupės su gesinimo rezistoriais arba su adresuojamomis mikroschemomis dedamos ant įvairaus storio lankstaus pagrindo. Maitinimo bėgiai eina palei drobę ir baigiasi kontaktinėmis trinkelėmis abiejose pusėse. Kita vertus, daugelis gamintojų taiko lipnų sluoksnį, kad supaprastintų įrengimas.

Įvairių tipų lankstūs šviestuvai su kirpimo linijomis.

Drobė gali supjaustyti nurodytose vietose formuojant reikiamo ilgio segmentus. Grupės schemos, šviesos diodų tipai ir rezistorių reikšmės nustato lempos charakteristikas ir jos taikymo sritį.

Kur naudojami lankstūs šviestuvai

LED juostų apimtį galima suskirstyti į du didelius sektorius, priklausomai nuo lempos įrenginio:

1. Gatvės ir vidaus apšvietimas. Šiuo tikslu dažniausiai naudojami balti šviesos diodai. Galima rinktis šilto (raudonai geltono) spektro šviestuvus, jie naudojami gyvenamuosiuose rajonuose miegamiesiems, svetainėms ir kt. Neutralioje zonoje skleidžiantys prietaisai naudojami lauko apšvietimui ir pramoninėse patalpose, taip pat gyvenamosiose patalpose, virtuvės ir viešosios įstaigos. Muziejuose ir juvelyrinėse parduotuvėse labiau tinka šalti balti atspalviai. Vietiniam apšvietimui sukurti patogu naudoti LED drobės segmentus.
   Balkono durų lauko apšvietimo pavyzdys.
2. Dekoratyvinis pastato apšvietimas, architektūrines konstrukcijas, taip pat šventinį apšvietimą. Čia plačiai naudojamos RGB juostelės, leidžiančios dinamiškai keisti švytėjimo spalvą. Bet kokios apšvietimo efektų kūrimo ribos nustojo egzistuoti po to, kai pasirodė lempos, pagrįstos adresuojamais šviesos diodais.
   Dekoratyvinis pastato apšvietimas RGB lempos pagalba.

Kiekvienai naudojimo sričiai galite pasirinkti tinkamiausią pagal galimybes ir kainą šviestuvą.

Kaip žymimos LED juostos

Vieningos LED juostų ženklinimo sistemos priėmimas jau seniai pavėluotas, tačiau apšvietimo įrangos gamintojai neskuba tarpusavyje derėtis. Todėl yra keletas skirtingų lygiagrečių būdų trumpai nurodyti LED lakštų charakteristikas. Informatyviausiai atrodo RTW 2-5000PGS-12V-DayWhite 2x (3528, 600 LED, W). Dekodavimas pateiktas lentelėje.

Šioje sistemoje nebuvo vietos bent dviem svarbiems parametrams, be kurių sunku pasirinkti apšvietimo įrenginį:

• vieno metro juostos energijos suvartojimas (jį galima tik apytiksliai įvertinti pagal standartinį naudojamų šviesos diodų dydį ir jų montavimo tankį);
• apsaugos laipsnis (čia taip pat galite apytiksliai įvertinti sandarinimo metodą).

Bet šis žymėjimas atrodo tinkamiausias priimti kaip standartą ar bent jau jo pagrindą.

Vaizdo įrašų blokas papildys tai, kas išdėstyta aukščiau.

Įvairių tipų LED juostelės

Konkurencija apšvietimo įrangos rinkoje verčia gamintojus uždaryti visas LED įrenginių naudojimo nišas ir netgi kurti naujas. Tai daroma gaminant įvairių rūšių šviestuvus, kurie neturi analogų ir prototipų ankstesniuose renginiuose.

Pagal spinduliavimo spalvą

Vienspalvės juostelės

Sukūrus baltą šviesos diodą, LED įrangai nelieka kliūčių pilnai užkariauti rinką. Tačiau net ir balta šviesa nėra vienoda ir turi spinduliavimo spektro gradacijas, kurioms būdinga spalvos temperatūra (kelvinais).

Spalvos temperatūros skalė.

Vartotojas gali rinktis nuo šiltų raudonai geltonų atspalvių iki šaltų mėlynai violetinių. Taip pat galite įsigyti ne baltos spalvos vienspalvių lempų. Jų žymėjime yra spalvos pavadinimas anglų kalba (Green, Blue ir kt.).

RGB lemputės

Šio tipo juostoje yra trys raudonos, žalios ir mėlynos šviesos diodai. Tai leidžia išgauti beveik bet kokios spalvos švytėjimą, maišant skirtingomis proporcijomis tris pagrindinius atspalvius. Ir šį švytėjimą galima keisti dinamiškai. Dizaineriai turi beveik neribotas galimybes kurti architektūrinį apšvietimą, vizualinius efektus ir kt.Tokie pavadinime nurodyti įrenginiai turi RGB simbolius ir yra valdomi valdikliais (pramoninio arba mėgėjiško dizaino).

Vienintelis tokių lempų apribojimas yra balta – iš trijų pagrindinių spalvų neįmanoma gauti grynos baltos spalvos. Tais atvejais, kai tai labai svarbu, vienas baltas šviesos diodas pridedamas prie kas trijų spalvotų šviesos diodų. Jis „nuspalvina“ susintetintą baltą spalvą. Tokia juosta pažymėta raidėmis RGBW (RGB + White).

Taip pat skaitykite

Skirtumai tarp RGB, RGBW ir RGBWW LED juostelių

 

Šviestuvas, pagrįstas adresuojamais šviesos diodais

Šio tipo LED juostos neturi analogų apšvietimo technologijų pasaulyje ir turi neribotą daugialypės terpės komponentą. Pagrindinis jos skirtumas nuo įprastos RGB juostos yra tas, kad galima atskirai valdyti kiekvieno trispalvio elemento švytėjimą. Šviestuvai su SPI magistrale gali būti valdomi iš pramoninių pultų, įrenginiams su vieno laido magistrale (pavyzdžiui, WS2812b elementų pagrindu) naudojamos valdymo grandinės, pagrįstos mikrovaldikliais (taip pat ir Arduino platformos pagrindu). Tai leidžia visiškai išnaudoti kūrėjų suteiktas galimybes.

Vykdomos veislės

Įprastos LED juostos turi IP20 apsaugos laipsnį. Tai reiškia, kad prietaisas yra apsaugotas nuo didesnių nei 12,5 cm kietųjų dalelių patekimo ir visiškai neapsaugotas nuo vandens patekimo. Tokia konstrukcija neleidžia naudoti iliuminatoriaus atviroje erdvėje, jau nekalbant apie drėgnas patalpas. Todėl gaminamos specialios juostos su papildoma apsauga:

• permatomo silikoninio vamzdelio pavidalu, uždėtu ant drobės - ženkle yra žymėjimas P;
• drobė gali būti užpildyta skaidriu sandarikliu - žymima simboliais SE;
• jei yra abu apsaugos būdai (silikono vamzdelis užpildytas sandarikliu), ženkle yra simboliai PGS.

Sandarus LED šviestuvas.

Tokie apsaugos būdai leidžia gaminti LED šviestuvus, kurių apsaugos laipsnis yra iki aukščiausio (IP68) ir naudoti juostas net po vandeniu.

Pagal taikomus šviesą skleidžiančius elementus

Šviesos diodų juostų šviesos srautui formuoti naudojami įvairių tipų šviesos diodai, įskaitant korpuso cilindrinius. Tačiau labiausiai paplitusios yra juostos, pagrįstos bešviniais elementais (smd). Ši konstrukcija yra technologiškai pažangiausia gamyboje ir leidžia šiek tiek sumažinti apšvietimo įrangos kainą. Šviesos diodo formos koeficientas pažymėtas keturiais skaitmenimis, rodančiais elemento matmenis (ilgį ir plotį). Šie simboliai paprastai pateikiami juostos etiketėje.

Pagrindinių juostose naudojamų šviesos diodų išvaizda.

RGB juostos naudojamos šviesos diodai, kuriame vienu atveju yra trys skirtingų spinduliavimo spalvų kristalai. Jie valdomi atskirai, tačiau jų anodai yra sujungti. Paprastai šie elementai taip pat naudojami bešvėje versijoje.

Trijų spalvų LED komplektas.

Už kūrimą adresų juostos naudokite miniatiūrines PWM tvarkykles, kurios gali būti integruotos su šviesą skleidžiančiomis p-n jungtimis. Tačiau taip pat plačiai naudojamos mikroschemos su išoriniu trijų pagrindinių spalvų šviesos diodų prijungimu (arba LED matrica vienoje pakuotėje).

Adreso šviesos diodas WS2812B.

Energijos sąnaudos

Šviesos srautui sukurti LED sunaudoja elektros energiją.Nors šviesos diodų šios galios ir spinduliuotės intensyvumo santykis yra daug didesnis nei kaitrinių lempų, juostiniai žibintai gali sunaudoti didelę srovę. Jis apibrėžiamas:

• vieno elemento energijos suvartojimas (priklausomai nuo jo tipo);
• juostoje sumontuotų šviesos diodų skaičius (priklausomai nuo išdėstymo tankio).

Skirtingo tankio ir eilučių skaičiaus šviesos diodų išdėstymo pavyzdžiai.

Praktiškai svarbus toks parametras kaip vieno metro juostos sunaudota galia. Apskaičiuojant apšvietimo sistemas, jos remiasi šia charakteristika. Dažniausiame žymėjime šiam parametrui vietos nebuvo, tačiau kai kurie gamintojai į tai žiūri rimtai. Taigi, viena iš juostų, pagamintų pagal Apeyron prekės ženklą, yra pažymėta kaip Apeyron Electrics LSE-159 SMD 5050 30LED IP20 12V 7.2W 5m. Čia 7,2 W yra specifinis energijos suvartojimas.

Taip pat skaitykite

LED juostos 12V energijos suvartojimo skaičiavimas

 

Šviesos srauto kryptis

Daugeliu atvejų šviesos srautas nukreipiamas per tinklo plokštumą. Tačiau gali susidaryti situacija, kai reikia apšviesti paviršių, o juostą uždėti griežtai virš jo yra problemiška. Arba reikia vengti situacijos, kai šviesa pataikys žmogui į akį. Tada naudojama šoninio švytėjimo juosta - jos šviesos diodai nukreipia pagrindinį srautą išilgai drobės plokštumos, tai yra, išilgai paviršiaus, ant kurio klijuojama juosta.

Šoninis (galinis) švytėjimo įtaisas.

Nurodyta tokia LED juosta dažniausiai ženklinant:

• RS - atvira versija;
• RSW – hermetiškai uždarytas.

Priklijuodami tokią lempą ant sienos, galite apšviesti laiptusneapakindamas žmonių.

Kaip prijungti LED juostą

Šviestuvai lanksčiais pagrindais pagal prijungimo būdas yra suskirstyti į kelias kategorijas:

1. vienspalvis 220 V. Jie yra prijungti prie tinklo per lygintuvą.
2. Monochrominė žema įtampa. Šiai kategorijai priklauso LED lempos, kurių darbinė įtampa yra 5/12/24/36 voltų. Jie geriausiai maitinami iš atitinkamos įtampos maitinimo šaltinių. Jei juosta naudojama automobilyje, ją galima tiesiogiai prijungti prie borto tinklo.
3. RGB lemputės. Norint visiškai realizuoti galimybes, tokios LED juostos maitinamos iš atitinkamos įtampos šaltinio, valdomos iš pramoninio ar namų gamybos valdiklio. Galite įjungti nuolatinį švytėjimą, bet nėra ekonominės prasmės – vienspalvis kaspinas yra pigesnis.
4. Šviestuvai, kurių pagrindą sudaro adresuojami elementai. Maitinimo magistralėse įtampa tiekiama iš atskiro šaltinio, valdymas vykdomas tik per valdiklį – kito kelio nėra.