Применение светодиодных лент в квартире и доме

Разновидности

Для изготовления светодиодные ленточных полотен используются 2 технологии: SMD и DIP. По расположению источников света они делятся на фронтальные (угол рассеивания света 120 градусов) и торцевые (угол рассеивания света 90 градусов). Доступны модели с другими углами рассеивания, предназначенные для фокусирования луча на отдельные предметы.

Некоторые производители выпускают полосы различных цветов и оттенков, в том числе нестандартных, совмещающие белые и RGB диоды, изделия типа бегущая волна (огонь), инфракрасные и ультрафиолетовые комплекты. Самая высокая популярность у изделий из SMD 3528 и 5050 SMD, отличающихся по цвету, яркости и количеству источников света на 1 метр.

Маркировка

Маркировка светодиодных лент достаточно сложная, важно уметь ее расшифровать

Например, в маркировке RT3-5000 12V White (3528, 300 LED, W) указывается:

• серия (первые буквы);
• длина (4 цифры);
• напряжение питания;
• вид и количество диодов;
• цвет основания.

Плотность размещения светодиодов на ленте

У стандартных лент из светодиодов на одном метре может быть 30, 60, 90, 120, 240 чипов. Чтобы увеличить поток света, производятся ленточные изделия, на которых диоды расположены в 2 и 3 ряда (редко – в 4 ряда).

Величина светоотдачи

Светоотдачей называется отношение значения потока света к мощности. Этот параметр измеряется в люменах на ватт, поэтому зависит от того, из каких диодов изготовлена полоса и сколько их на одном метре. Например, один светодиод SMD 3014 потребляет 0,1 Вт. Если на метре их 120, световой поток будет 1200 лм, светоотдача – 1200/12 = 100 лм/Вт. Отдача света прямо пропорционально мощности, которая требуется для работы изделия определенной длины.

Степень защиты

Степень защиты в маркировке обозначается буквами IP и двумя цифрами.

Ленточные светодиодные изделия бывают:

• без защиты (IP20);
• защищенные от влаги нанесенным сверху эпоксидным покрытием (IP54 или IP65);
• в трубке из силикона (IP67);
• в трубке из силикона с заливкой эпоксидным составом (IP68).

Виды и типы светодиодных лент

Условно СДЛ делятся на виды, исходя из их функций и рабочих характеристик:

Монохромные

Монохромные (одноцветные) ленты характеризуются одним цветом свечения. Для достижения определенного свечения кристалл диода окрашивается в нужный цвет, что приводит к снижению яркости и напрямую сказывается на цене.

Зависимость палитры led элементов от их стоимости (указана средняя цена за 1 метр с аналогичными рабочими характеристиками):

1. Белый цвет (CW) 145 руб./м.

Светодиодная лента белого цвета

1. Синий цвет (B) 232 руб./м.

СДЛ синего цвета

1. Зеленый цвет (G) 238 руб./м.

СДЛ зеленого цвета

1. Красный цвет (R) 240 руб./м.

СДЛ красного цвета

Кристаллы с белым свечением возможно применять для основного освещения, т.к. они обладают более высокой яркостью. Цветные кристаллы имеют менее яркое свечение и применяются для контурного освещения дизайна.

Контурная подсветка

RGB ленты

RGB лента – это разноцветная светодиодная лента, в конструкцию которой включен контроллер, отвечающий за цветовой поток, интенсивность свечения и режим работы.

RGB лента

Разные оттенки получаются суммарным свечением трех кристаллов основных цветов: синий, зеленый, красный. Контроллер регулирует интенсивность свечения каждого отдельного кристалла, в результате при суммарном смешивании цветов получаются различные оттенки. В зависимости от модификации контроллера можно получить от 3 до 16 млн. оттенков палитры, кроме чисто белого цвета.

Для возможности белого свечения применяется лента типа RGBW, которая содержит led элемент белого цвета. Отдельный «белый канал» также регулируется контроллером и может работать в самостоятельном белом режиме или в общей совокупности цветов, тем самым разнообразив палитру.

Стоимость за 1 метр от 200 руб. до 1600 руб.

Применяется для реализации дизайнерских решений, например, контурная подсветка рабочей или уличной зоны.

Пример RGB подсветки лестничного проема

Ленты «бегущий огонь»

Конструкция led ленты «бегущий огонь» состоит из микросхем и контроллера. У каждой группы диодов есть своя микросхема, которая управляет цветом и яркостью свечения каждого отдельного кристалла. Сигналы о «нужном параметре» на микросхему подает контроллер, который задает нужный эффект (бегущий огонь, мерцание, переливание определенных цветов).

СДЛ бегущий огонь

Например, новогодние гирлянды, контурные подсветки в общественных заведениях.

Стоимость за 1 метр от 370 руб. до 1400 руб.

Ленты бокового свечения

Цилиндрические светодиоды прикрепляются вдоль края (бок) платы. За счет такого расположения световой поток распространяется вдоль плоскости, на которую прикреплена конструкция и не имеет ослепляющего эффекта.

СДЛ бокового свечения

Применяется для контурной подсветки рекламных щитов, вывесок названий, периметра плазменных панелей.

Стоимость за 1 метр от 450 руб. до 1600 руб.

Все рассмотренные виды можно разделить на два типа:

Открытые

Открытая светодиодная лента – это плата, конструкция которой не защищена специальной оболочкой. Кристаллы данной ленты могут быть любого цвета, оттенка, конструкции и т.д.

СДЛ открытого типа

Её детали находятся на открытой части, что приводит к быстрой поломке из-за внешнего механического воздействия, попадания пыли и влаги. Это обуславливает низкую цену от 70руб./м.

Применяется чаще всего в мебельной подсветке и декоративных частях интерьера. Для сохранения работоспособности и более широкой эксплуатации её укладывают в специальные защищенные каналы.

Герметичные

Герметичная лента – это открытая светодиодная лента с нанесенным на неё герметичным диэлектрическим составом. Такая конструкция защищает кристаллы, резисторы, проводящие части платы и увеличивает срок её эксплуатации.

Показатель защищенности IP XZ характеризует степень защиты конструкции от внешних частиц и твердых предметов (X), и влаги (Z). Чем выше показатели XZ, тем лучше защита.

СДЛ открытого типа имеет показатель IP20, герметичная – IP68.

Степени защищенности светодиодной ленты

От толщины нанесенного состава зависит степень защищенности:

1. IP33 – защита от крупных внешних элементов, влаги и брызг воды направленных под углом 60 гр.;
2. IP65 – защита от частичек пыли, влаги и струи воды независимо от их направления;
3. IP67 – защиты от частичек пыли, влаги и воды при погружении в неё на глубину 1 м.

Высокая степень защиты от влаги позволяет применять герметичные платы для подсветки бассейнов, водоемов, бань и сауны.

СДЛ герметичного типа

Стоимость за 1 метр составляет от 180 до 1600 руб.

Что дальше

Изучив основные преимущества и характеристики светодиодов, а также лент с их использованием, я стал размышлять, какие варианты реализовать у себя в квартире. А примеров действительно много. Вот лишь несколько из них.

Новая фишка! Фотографии группированы в галерею – для просмотра следующей/предыдущей необходимо нажать на стрелку.

Однако меня интересовали комплексные проекты, охватывающие все помещение. И такой вариант я нашел, хотя, скорее тут мне помог YouTube. Как? Да очень просто – после просмотра одно из роликов сервис предложил мне ознакомиться с похожими и вот, что я увидел:

Ребята снимавшие видео, реализовали целый проект, в котором для освещения квартиры используются практически только светодиоды, лампы на их основе, а также светодиодные ленты.

Из описания стало понятно, что в каждой комнате имеется 3 режима подсветки: за карнизом, освещение потолочных ниш, а также основное освещение в 400 люкс.

Разница между высоковольтной и низковольтной лентами

Высоковольтные варианты отличаются от низковольтных в следующих пунктах:

• При изготовлении ленты с электронапряжением 220 В нарезание участков осуществляется таким образом, чтобы длина каждого из них была кратной 1 м либо 50 см. Необходимая кратность для устройства с напряжением 12 В — 5 см.
• Монтаж высоковольтных лент является более сложным. Причина здесь заключается в толщине гидроизоляции на каждом углу и изгибе. Нарезать приспособление такого типа можно, но не рекомендуется, поскольку затрудняется обеспечение надёжной изоляции.
• Монтаж низковольтного светильника безопаснее относительно ленты на 220 В.
• Наиболее протяжённая лента низковольтного типа может иметь длину 5 м. Её монтаж на длинном отрезке требует снижения электронапряжения. В случае установки устройства высоковольтного типа необходимости в этом нет. Стандартная катушка включает ленту длиной 100 м.

Как запитать светодиодную ленту

Провода к светодиодной ленте подключаются при помощи пайки или специальными коннекторами.

Подключение светодиодной ленты с помощью пайки

Пайка является более надежным и экономичным способом, хотя и более трудоемким. В местах разреза есть специальные площадки для подсоединения светодиодной ленты, к которым припаивается провод. Сечение провода выбирается по нагреву, 0,5-1мм. Если для предотвращения потерь напряжения нужен провод большего сечения, то к его концу подключают тонкий провод длиной 10-15см.

Для того, что бы припаять провода, нужны паяльник мощностью не более 25Вт, оловянный припой и канифоль. Паяльник мощностью более 25Вт перегреет контактные площадки на ленте, что приведет к отклеиванию их от основания. А если вместо канифоли взять ортофосфорную кислоту, то остатки кислоты могут замкнуть места пайки между собой или разрушить провода под изоляцией.

Процесс пайки можно разделить на этапы:

1. отрезать кусок ленты необходимой длины;
2. с конца ленты снять силиконовую изоляцию. Это нужно сделать очень аккуратно. Если на контактных площадках останутся следы изоляции, то это очень усложнит процесс пайки, а слишком большое усилие может их повредить. В этом случае придется укоротить ленту на три светодиода и начинать все с начала;
3. залудить контактные площадки и провода;
4. припаять провода;
5. на место пайки надеть кусочек термоусадочной трубки и нагреть его строительным феном. Если припаиваемый провод уже присоединен к другому, более длинному проводу или к другой светодиодной ленте, то термоусадочную трубку одевают ДО пайки.

Подключение с помощью коннектора

Кроме пайки, возможен вариант с использованием специальных коннекторов. Они производятся на два провода, для монохромных лент и на четыре, для RGB-лент. По форме бывают для дальнейшего подключения к проводам и для соединения лент между собой. Такие коннекторы, в зависимости от формы позволяют изгибать место соединения, соединяют ленты встык или под прямым углом.

Соединение помощью коннектора менее надежно, чем пайка, поскольку контакты могут окисляться и дороже. Однако если нужно подсоединить много отрезков ленты, то пайка займет очень много времени, а если нужно подключить участок в труднодоступном месте или заменить поврежденный участок, то коннектор остается единственным выходом.

Для подключения с помощью коннектора конец светодиодной ленты тщательно очищают от изоляции сверху и снизу, вставляют в коннектор и закрывают крышку.

Светодиодная лента 220В – что это такое и как ее подключить

Обычная светодиодная лента имеет стандартную длину 5 метров. Как правило, она разделена на 5-сантиметровые отрезки. Разрезать ленту можно исключительно по данным линиям, которые в некоторых случаях даже выполнены в виде перфорации. Каждый такой 5-сантиметровый блок содержит несколько излучающих кристаллов, соединенных последовательно – это сводит напряжение для каждого кристалла до требуемого значения.

В зависимости от того, на какое напряжение рассчитана вся лента, на каждом 5-сантиметровом участке находится определенное количество светодиодов, кратное трем:

• если лента рассчитана на 12 вольт, то на одном отрезном участке расположено 3 кристалла;
• если на 24 вольта, то кристаллов уже 6;
• если на 110 вольт, то излучателей уже 30, а отрезной участок имеет длину не 5, а уже 50 см;
• а если светодиодная лента рассчитана на 220В, подключение которой будет подробно разобрано далее, то светодиодных кристаллов на полуметровом отрезном участке будет уже целых 60.

В лентах, рассчитанных на подключение к сети 220 вольт напрямую, каждый SMD-кристалл потребляет 3,5 Вольта: это диоды SMD 5630; 3528; 5050; 2835; 3014. На отрезном блоке сосредоточено 60 соединенных последовательно диодов, то есть, общее потребляемое напряжение в теории должно составлять 210 В.

Однако сеть дает 220 В, а иногда даже 230 В, и особенностью 220-вольтовых лент с особо яркими излучателями SMD 5630 является то, что диоды в них работают с небольшим перенапряжением – на каждый кристалл приходится максимум 3,83 Вольта.

У led-лент с 60 кристаллами на 0,5 метра диоды располагаются в 2 ряда. При этом если посчитать, то получается, что на стандартном 5-сантиметровом участке располагается 6 кристаллов с крайне высокой светимостью. Кроме того, такая светодиодная лента на 220В без блока питания используется для оформления объектов, располагающихся вне ограждающих конструкций – под открытым небом.

Ленты с диодами SMD 5630 имеют следующие уникальные характеристики энергопотребления:

• Потребляемая мощность составляет 10 Вт/п.м. длины ленты.
• Светоизлучающие диодные кристаллы имеют крайне высокий КПД – более 83% потребляемой ими энергии превращается в полезный свет, однако, оставшиеся 17% неизбежно переходят в тепло. В результате лента изрядно нагревается. Чтобы не допустить оплавления такой ленты, для ее изготовления в качестве основы задействуется толстая фольга, покрываемая термостойким полимером с обеих сторон. Металл не только обеспечивает прочность всей ленты в целом, но и эффективно рассеивает тепло по всей своей длине.

Как же подключить светодиодную ленту на 220 Вольт? Казалось бы, подключение диодной ленты к 220 В можно осуществлять по-простому, то есть, напрямую. Но диоды устроены так, что они пропускают ток в одну сторону и не пропускают в другую. Поэтому если подключение светодиодной ленты к сети 220 В осуществить без предварительно вставленного в цепь выпрямителя, то все кристаллы на ленте будут мигать с частотой 50 раз в секунду.

Такая, и даже в 2 раза большая частота (то есть, 100 Гц), согласно СанПИН, не является допустимой, особенно в жилых помещениях. Для человеческого глаза такой свет будет восприниматься, как мерцающая рябь, от чего будут быстро уставать глаза.

Перед тем как подключить диодную ленту к 220 В переменного тока, следует вставить в цепь выпрямитель. Это устройство содержит несколько конденсаторов, которые накапливают в себе заряд, когда ток идет в одном условном направлении и выдают этот заряд в цепь, когда направление движения тока меняется. Таким образом, выпрямитель делает из переменного тока постоянный без какого-либо понижения напряжения.

Однако и на этом еще не все. Работа выпрямителя «груба». Его главная функция – это обеспечить, чтобы электроны следовали в одном направлении. Поэтому схема подключения светодиодной ленты к 220 В, помимо выпрямителя, должна включать в себя еще и контроллер. Этот прибор – аналог выпрямителя, только в его задачу входит стабилизация, сглаживание любых, даже очень слабых, колебаний разности потенциалов. Современные выпрямители, как правило, содержат внутри себя блок контроллера, что позволяет им выдавать ровный ток и даже сглаживать колебания в сети.

Если речь идет о светодиодной ленте 220В RGB, которая является цветной, то ее монтаж должен производиться через такой же RGB-контроллер.

Использование с помощью компьютера

Дюралайт можно использовать для освещения рабочего места. В этом случае можно не подключать его к розетке или через выключатель и использовать устройство без блока питания, достаточно подвести LED-ленту непосредственно к компьютеру. Это можно сделать несколькими способами.

Через USB разъем

Большинство стандартных дюралайтов требуют напряжение питания 12 В или 24 В, в то время, как на USB-порту присутствует напряжение 5 В с допустимым током до 500 мА.

Самый простой вариант в этом случае – приобрести нестандартный 5-вольтовый дюралайт с разъемом для USB подключения (например, китайского производства), его можно подключать к любому устройству, оснащенному USB-портом.

Вариант с использованием USB является единственно возможным для подключения к ноутбуку, для питания от системного блока стационарного компьютера есть другие менее трудозатратные способы.

Через один из molex разъемов

Данных разъемов в ПК несколько, они находятся под боковой крышкой системного блока и имеют 4 контакта с цветовой маркировкой изоляции – желтый (+12 В), 2 черных (GND) и красный (+5 В). Для подключения LED-ленты используются желтый и 1 из черных проводов. Чтобы соединение было разъемным, можно использовать переходник MOLEX-SATA. Для подключения дюралайта необходимы следующие действия.

1. Выключите компьютер и снимите боковую крышку системного блока.
2. Удалите с переходника штекер SATA, он не понадобится.
3. Припаяйте к освободившимся концам 1 из черных проводов контакт дюралайта со знаком “-“, к желтому – контакт со знаком “+”.
4. Отрежьте или изолируйте оставшийся черный и красный контакты.
5. Найдите незадействованный разъем molex и соедините с переходником для пробного включения дюралайта.

Напрямую к материнской плате

Некоторые модели ПК позволяют подключить LED-ленту к соответствующему коннектору на материнской плате, но он есть не на каждом устройстве. Самый простой и удобный способ подключения дюралайта к материнской плате – это покупка готового набора для установки, в него входит RGB лента и все комплектующие для монтажа.

Расчет подсветки потолка светодиодной лентой

Разберем расчет подсветки на конкретном примере. Входные данные:

• Комната — 20 м2;
• Светодиодная лента SMD 5050.

Метод I

Светодиодная лента SMD 5050 белая 60 led на 1м имеет световой поток 800 люмен на погонный метр (характеристики популярных светодиодных лент собраны в конце статьи). При площади комнаты 20 м.кв освещенность от 1 метра ленты будет 40 люкс (800 люмен / 20 м.кв).

Для жилой комнаты или кухни комфортный уровень освещенности 150 люкс. Умножим его на коэффициент высоты потолка:

• до 2,7м — 1;
• 2,7 — 3м – 1,2;
• 3 — 3,5м — 1,5.

Значит, такой ленты потребуется:

150Лк / 40Лк * 1 = 4 метра

Но при длине ленты 4 метра, ее трудно равномерно расположить по периметру комнаты. Давайте воспользуемся другим методом расчета, исходя из фиксированной длины ленты (по всему периметру комнаты).

Метод II

При размерах помещения 5 на 4 метра, длина периметра – 18м. Исходя из потребности в 150 люкс, используем следующую формулу:

Необходимая яркость ленты (люмен/м.п) = требуемая освещенность * площадь комнаты / периметр комнаты

Необходимая яркость ленты = 150 * 20 / 18 = 170 люмен/м.п.

Учитывая, что это не прямой световой поток, а отраженный от потолка, для компенсации прибавляем 10-20%.

170 * 1,2 = 200 лм/м.п

Итого нам требуется светодиодная лента с яркостью свечения 200 люмен/м.п, например SMD 3528 60 шт/м с яркостью 240 Лм/м.п.

Суммарная мощность такой ленты длинной 18м будет 4,8 Вт/м * 18 = 86,4 Вт. Берем плюс 25% запаса мощности:

86,4 * 1,25 = 110 Вт

Осталось выбрать драйвер.

Расчет драйвера для светодиодной ленты

Выбрать подходящий блок питания для светодиодной ленты очень просто. Мощность светодиодов рассчитана на:

• Напряжение питания – 12В (реже 24В). Требуемое напряжение указывается в сопроводительной документации (на упаковке);
• Потребляемый ток указывается на упаковке из расчета на 1м. В среднем 0,02А на 1 светодиод.

Если потребляемый ток не указан, умножаем ток 1 светодиода 0,02А (SMD 3528) на количество диодов на 1м (60 шт) и на длину ленты (18м).

0,02 * 60 * 18 = 21,6А

Итоговые параметры блока питания: 110+ Вт и 22+ А.

Рациональнее будет разделить всю цепь на 2-4 контура с несколькими блоками питания меньшей мощности.

Схема подключения светодиодной ленты к блоку питания

Схема подключения к блоку питания

Это классический вариант монтажа. В местах соединений используйте коннекторы или пайку. Подробно как правильно соединять светодиодную ленту.

Не подключайте последовательно несколько лент, суммарной длиной более 5м. Производитель устанавливает толщину токопроводящих дорожек на ленте из расчета максимальной длины участка 5м.

Следуя из вышесказанного, подключайте ленты к драйверу только параллельно!

Подробнее о правилах подключения светодиодов.

Технические характеристики

При выборе осветительного прибора покупатели должны ориентироваться на его технические характеристики. Чтобы лента давала достаточное количество света, учитывают мощность, размеры и количество диодов.

Размеры и плотность установки кристаллов

Габариты кристаллов указаны в маркировке изделия. Популярные виды:

• 3528 – 3,5×2.8 мм, 1 кристалл;
• 5050 – 5×5 мм, 3 кристалла;
• 2835 – 2.8×35 мм.

Плотность расположения диодов на ленте прописана в маркировке изделия. Минимальное количество – 30 светодиодов на метре ленты

Длина и мощность ленты

Таблица мощности светодиодных лент

Параметр мощности связан с размерами и плотностью светодиодов. Производители указывают его для каждой модели. Обычно он рассчитан на отрезок в 1 метр, но некоторые фирмы дают информацию по всей длине бобины (5 м). Пример для сравнения:

• 60 светодиодов smd 3528 – 4,8 Вт/м;
• 60 светодиодов smd 5050 – 15 Вт/м.

Благодаря габаритам мощность выросла в 3 раза. Длина изделия зависит от расстояния, на которое оно будет установлено. Стандартные отрезки по 5 метров можно укоротить или увеличить. Полосы разрезают по отметкам. Соединение выполняется пайкой. Полная мощность осветительного прибора высчитывается по формуле: удельная мощность 1 метра умножить на длину. Блок питания подбирается с запасом 20-30%.

Световой поток и светоотдача

Сравнительная характеристика невлагозащищенных лент, изготовленных из 60 светодиодов разных типоразмеров

При выборе устройства для подсветки точное количество светового потока не рассчитывают. Достаточно оптического восприятия. Основное освещение устраивается по нормативам. В жилых помещениях требуется 150 лм/м2. В специальной таблице собраны данные для каждого типа светодиода, определяющие световой поток 1 метра ленты и его эквивалент в лампах накаливания. Специалисты предлагают брать для освещения устройства с 120 или 240 диодами.

Класс защищенности

Светодиодная лента с разными степенями защиты

От степени защищенности зависит сфера использования осветительного устройства. Показатель определяет герметичность светодиодов ленты. Класс обозначается буквами IP и двумя цифрами. Первая указывает степень защиты от механического воздействия, вторая – от влаги. Минимальный параметр IP20, устройство изолировано от частиц грязи, но не переносит попадания влаги. Если освещение будет контактировать с водой, желательно взять изделие со степенью не ниже 4.

Отличия блока питания от драйвера

Нередко блок, обеспечивающий питание СЛ, путают с . Блок питания и драйвер – абсолютно разные приборы, и путать их ни в коем случае нельзя!

Светодиодный драйвер – это, по сути, стабилизатор тока. Он ограничивает величину протекающего через светодиоды тока и обеспечивает стабилизацию этого тока на заданном уровне независимо от величины входного напряжения. Они не боятся КЗ, но могут сгореть от холостого хода (ХХ).

Адаптер для СЛ не следит за выходным током: он выдает его столько, сколько потребует сама лента. Устройство занимается лишь стабилизацией напряжения, а за током в СЛ следят специальные токоограничивающие резисторы. Если ленте нужно, скажем, 12 В, то блок питания выдаст ровно 12, поскольку именно от этого параметра зависит качественная работа ленточных осветителей. Такие блоки питания боятся КЗ, но отлично  себя чувствуют на ХХ из-за нулевого выходного тока.

Таким образом, спутав адаптер с драйвером и поставив один вместо другого, ты в лучшем случае получишь неработоспособную конструкцию. В худшем же лишишься либо осветительного прибора, либо источника питания – все будет зависеть от характеристик и мощности оборудования.

Вот мы и разобрались с блоками питания для светодиодных лент. Теперь ты знаешь, какие они бывают, и при необходимости сможешь выбрать нужный тебе без посторонней помощи.

Предыдущая
Светодиодная лентаСветодиодные линейки для светильника Армстронг замена люминесцентным трубкам
Следующая
Светодиодная лентаКак выбрать и подключить диммер для светодиодной ленты

Спасибо, помогло!1Не помогло