Светодиодная лента. Характеристики и особенности выбора.

Общая информация

Светодиодная лента (Led Strip) - светодиодный источник света, представляющий собой гибкую монтажную плату в виде ленты с расположенными на равномерном расстоянии светодиодами и другими необходимыми элементами (резисторы для ограничения тока, микросхемы для управления и т.д.). В последнее время ленты приобрели популярность и прочно занимают постоянно расширяющуюся нишу в самых различных сферах, благодаря большому разнообразию характеристик и параметров. Расскажем, на что нужно обратить внимание, если вы хотите купить светодиодную ленту.

Светодиодная лента.

Основной сферой применения светодиодных лент является интерьерное декоративное освещение. Впрочем, светодиодные ленты все чаще используются и как основной источник света. Подсветка мебели, подсветка кухонных шкафов и фартуков, контурная подсветка потолков и других элементов интерьера. Светодиодная лента широко используется в наружной рекламе и архитектурной подсветке. Использование RGB-лент вместе с контроллерами позволяет реализовать различные эффекты, как простые: смена цвета, мерцание или затухание, так и сложные: бегущий огонь, змейка и прочие, светомузыкальные эффекты. В последнем случае используется SPI или DMX светодиодная лента.

В зависимости от сферы использования, следует выбирать ленту с теми или иными характеристиками и обращать внимание на особенности, о которых пойдет речь ниже.

Напряжение

Напряжение. Большинство светодиодных лент рассчитано на подключение к сети через блок питания. Соответственно, они могут быть рассчитаны на напряжение 5 вольт, 12 вольт, 24 вольта.

Выбираемое напряжение зависит от задачи и возможности подключения - чем выше напряжение, тем меньше сила тока при одинаковой мощности. Соответственно, меньшие требования к сечению проводников и к длине подключаемой ленты. Так для лент напряжением 5 вольт максимальная длина подключаемого отрезка составляет 2 метра, для лент напряжением 12 вольт - 5 метров, но для лент, рассчитанных на 24 вольта, максимальная длина составит уже 10 метров.

Таким образом, где подключение ленты каждые пять метров затруднено, например, фасады зданий, правильнее выбирать ленту большего напряжения. Внутри помещения можно использовать ленту с меньшим напряжением. Такой вариант предпочтительнее, поскольку большая подключаемая длина будет обладать меньшей надежностью.

Светодиодные ленты напряжением 5 вольт встречаются редко. В основном, это "умные" ленты SPI или DMX, ориентированные на подключение к уже имеющимся источникам питания. В этом случае преимущество таких лент заключается в использовании более простой элементной базы, а следовательно, в более высокой надежности (SPI и DMX контроллеры, в основном, работают с напряжением 5 вольт, в ином случае требуется более сложная элементная база).

Существуют ленты с рабочим напряжением 220 вольт. Для подключения к сети им не требуется блок питания, лишь небольшой выпрямитель. Это удобно там, где монтаж блоков или разводка питания затруднены. Плюс данной ленты также в большом подключаемом метраже. Но есть и минусы - повышенные требования к электробезопасности и большая кратность реза - около метра. Если какая-то часть ленты выходит из строя, то гореть не будет весь участок до следующей линии реза.

Кратность реза и длина намотки

Шаг нарезки или кратность реза. Длина намотки. Светодиодная лента продается намоткой. В основном, это 5 метров, 10 метров, реже 15 и более метров. Длина намотки зависит от напряжения и, как правило, составляет максимально возможную подключаемую длину. Ленты, рассчитанные на напряжение 220 вольт, могут продаваться бухтами 30, 50 и 100 метров.

Естественно, что в работу может пойти не вся длина ленты, а лишь ее часть. Для этого предусмотрены специальные участки, в которых ленту можно делить на отрезки. По краям линии реза на ленте имеются контактные площадки для подключения отрезков через коннекторы или припаивание проводов.

Длина отрезков зависит от конструктивных особенностей, напряжения и количества светодиодов на погонный метр. На каждом отрезке светодиоды подключены последовательно, так как имеют рабочее напряжение около 3 вольт. Так, например, лента 12 вольт 60 диодов на метр будет иметь кратность реза 5 см, а точно такая же лента, но рассчитанная на 24 вольта, будет иметь кратность реза 10 см.

Светодиодная лента 220 вольт по этой же причине имеет кратность реза около метра.

Кроме длины намотки и кратности реза светодиодная лента может иметь различную ширину - от 6 мм, и толщину, зависящую от конструктивных особенностей и используемых кристаллов. На это стоит обращать внимание, выбирая ту или иную ленту для монтажа в специальный профиль при использовании в интерьере.

Тип кристалла

Тип кристалла, производитель кристалла. Важной технической характеристикой, является тип кристалла светодиодов ленты. От типа кристалла во многом зависит мощность и яркость, а также некоторые конструктивные особенности. При производстве лент распространены кристаллы типов 5050, 2835, 5630. Подробнее об особенностях этих и других типов вы можете прочитать в отдельной статье. Стоит отметить, что существуют кристаллы, используемые преимущественно в лентах, такие как 7020 и 8520 - для торцевых лент, или кристаллы, совмещающие несколько вариантов люминофора. Это позволяет при размещении в одном ряду менять цветовую температуру ленты или цвет свечения.

Количество диодов на метр и мощность

Количество диодов на метр и мощность. Количество светодиодов на метр или плотность светодиодов - одна из часто определяющих выбор той или иной ленты характеристик, которая говорит сама за себя. Встречаются ленты с количеством светодиодов на метр от 30 до 120 и более. От количества светодиодов на метр непосредственно зависит яркость и мощность светодиодной ленты. Чем выше плотность светодиодов, тем ровнее будет свечение.

Количество диодов на метр и тип кристалла - важный момент, который нужно учитывать при выборе ленты. Если вам нужна неяркая мягкая ровная подсветка, лучше отдавать предпочтение лентам с большим количеством менее производительных диодов: например, светодиодная лента 12 вольт 120 SMD2835 или 120 SMD5050 подойдет для этих целей больше, чем лента 12 вольт 60 SMD5630.

Мощность светодиодной ленты - важная характеристика, влияющая на выбор источника питания для ленты и на ее подключение. Измеряется она в ваттах на погонный метр и может составлять от 4 до 30 Ватт. Например, лента 60SMD 5050 (60 кристаллов SMD5050) имеет мощность 14,4 Вт. на м. п., а лента 60SMD 3528 уже только 9 Вт.

Яркость или световой поток измеряется в люменах на погонный метр и определяет количество света, излучаемого лентой. Чем выше эта величина, тем больше яркость ленты.

Степень защиты светодиодной ленты

Степень защиты светодиодной ленты. Светодиодные ленты изготавливаются с различной степенью защиты от атмосферных и иных воздействий (степень защиты IP).

Лента с защитой IP20 может использоваться внутри сухих помещений: для интерьерной подсветки мебели, потолков, витрин, внутри профиля для светодиодной ленты. Применение в других условиях такой ленты не рекомендуется, либо необходима дополнительная защита от атмосферного воздействия и влаги.

Лента со степенью защиты IP67 надежно изолирована силиконом или гибким корпусом и может применяться на улице или во влажных помещениях практически без ограничений. Это так называемая влагозащищенная лента.

Также существуют ленты с другими промежуточными вариантами степени защиты, цена которых выше, чем у открытой ленты, но гораздо ниже, чем у ленты IP67. Предпочтение данным лентам стоит отдавать с учетом некоторых нюансов: для кухни не рекомендуется использование открытой ленты, но лента IP33 (тонкий слой силикона сверху, или нанолак) вполне допустима. Лента IP54 (силикон с наружной стороны) может использоваться на улице в местах, где нет прямого атмосферного воздействия. Ленты с защитой IP33 – IP54 можно использовать для наружной рекламы, если предполагается их использование внутри световых объемных букв или лайтбоксов.

При монтаже влагозащищенной ленты следует обращать внимание на соединения - им необходима дополнительная герметизация, либо для соединений нужно использовать специальные герметичные коннекторы.

Цвет ленты и цветовая температура

Цвет ленты и цветовая температура. Светодиодная лента, как и другие светодиодные источники света - Led-модули, пиксели различают по цвету свечения и по температуре белого свечения. Различают монохромные ленты или RGB-ленты, причем, и первые, и вторые могут иметь контроллеры, позволяющие управлять отдельными участками (обычно соответствуют кратности реза). Если лента многоцветная и простая (неуправляемая), то она имеет необходимое количество каналов для включения и диммирования того или иного цвета, но изменение происходит по всей длине ленты.

Встречаются ленты RGBW - сочетание RGB и белого, RGBWW - сочетание RGB, холодного белого и теплого белого, просто сочетание холодного и теплого белого свечения в одной ленте и другие. В основном данные ленты используются для светового оформления интерьера.

Говоря о холодной или теплой температуре свечения, мы имеем ввиду оттенок белого света, зависящий от используемого люминофора в кристаллах ленты. Измеряется она в К (кельвины) и может варьироваться в диапазоне от 1 500 К - практически красный оттенок, до 12 500 К - практически ультрафиолет. Можно встретить определения warm white (теплый оттенок) - соответствует температуре 3 000 К, thrue white или natural white (натуральный белый) - соответствует температуре 4 500 К, или cool white (холодный белый) - соответствует температуре 6 500 К.

Ленты, как и другие светодиодные источники света, характеризуются по величине коэффициента CRI — это индекс цветопередачи, показывающий насколько точно передается цвет освещаемых предметов по сравнению с эталонным источником света (солнечный свет). Ленты с разным индексом могут иметь одинаковую цветовую температуру, но освещаемые ими предметы могут выглядеть по-разному. Чем выше данный коэффициент, тем точнее и лучше цветопередача. Объясняется это качеством используемых в производстве люминофоров. Нормальным показателем считается CRI больший или равный 80. Обычно производитель указывает данную характеристику. Если же этого нет, то перед вами скорее всего лента невысокого качества, цветопередача которой будет оставлять желать лучшего.

Другие особенности

По конструктивному исполнению гибкие светодиодные ленты можно разделить на два типа - однослойные и двухслойные. В первом случае токопроводящие дорожки, как и контакты для подключения нанесены лишь с верхней стороны, во втором - контакты и дорожки есть с обоих сторон - с верхней и нижней. Считается, что второй вариант надежнее и менее подвержен повреждению при изгибе или монтаже, но это не совсем так. В конечном итоге надежность определяется качеством ленты и сечением токопроводящих дорожек.

Двухслойную ленту с контактами на нижней стороне при соединении с помощью пайки возможно подключать через основу, на которую производится монтаж, тем самым скрыв проводку. Также стоит обращать внимание на материал основы при монтаже ленты - монтаж двухслойной ленты на металлическую основу требует внимания из-за возможности короткого замыкания.

Кроме простой, лента может быть и для торцевой подсветки. В ней кристаллы расположены таким образом, что свечение происходит вбок. Такая лента используется в основном для подсветки витрин и шкафов. Раньше такие ленты, сделанные по технологии DIP, могли использоваться там, где было необходимо закрепить их на основании с изгибами, например, в маленьких и узких светодиодных буквах, где нет возможности использовать модули. Ленты для торцевой подсветки, изготовленные по технологии SMD для такой подсветки не предназначены. В местах изгиба SMD элементы могут потерять контакт, и лента выйдет из строя. Для таких случаев используется S-лента или лента-змейка, основа которой выполнена в виде зигзага, что позволяет закрепить ее на основании с изгибами, без нарушения конструктивной целостности.

Как и светодиодные модули, ленты могут быть выполнены в варианте с линзами и без, что обеспечивает различный угол свечения. В обычном варианте без линз угол свечения составляет 120 градусов, в варианте с линзами угол свечения может быть любым: как правило, это 160, 170 градусов.

Среди характеристик, указываемых производителем светодиодных лент, можно встретить и другие: BIN, kit, класс... Кратко расскажем о них.

BIN - характеристика светодиодных чипов, определяющая принадлежность чипов, используемых в данной ленте, к одной группе с минимальной погрешностью в свойствах. Дело в том, что при массовом производстве сложной продукции со многими параметрами, такой как светодиодные чипы - конечные свойства и характеристики могут значительно отличаться. Поэтому, производитель сортирует готовую продукцию по группам. Каждая группа в итоге имеет свой BIN.

В случае с лентой это говорит о том, что в ленте использованы светодиоды с одним BIN, значит с одним свечением. В этом есть смысл при покупке нескольких намоток лент: в случае со сходным BIN свечение данных лент будет одинаковым.

Kit - аналогичная характеристика, указывающая на принадлежность светодиодов к одной партии или группе.

Класс ленты (HI, LUX, Premium) говорит о том, что данные ленты производитель выделяет в отдельную категорию по качеству и характеристикам. Такие ленты стоят дороже, но во многих случаях эта разница оправданна.

Заключение

В заключении можно сказать, что выбор светодиодной ленты не так прост, как кажется на первый взгляд. Но, приложив небольшое усилие, в основных особенностях разобраться можно. Важно понимать, что для конкретной задачи есть наиболее подходящая светодиодная лента.