Tipos de tiras de LED - dispositivo e recursos de trabalho

O advento da iluminação LED revolucionou o mercado de iluminação. E o ponto não é apenas no ultra-baixo, em comparação com uma lâmpada incandescente, o consumo de eletricidade. Os cristais emissores de luz têm pequenas dimensões, de modo que podem combinar fontes de luz de várias formas. Dispositivos flexíveis na forma de fitas luminosas são amplamente utilizados.

Como a faixa de LED funciona e como funciona

O princípio de operação da fita, como qualquer lâmpada LED, é baseado na capacidade das junções p-n semicondutoras de irradiar quando a corrente é passada. A frequência de radiação pode estar na região do infravermelho, visível ou ultravioleta.Dessa forma, você pode obter um brilho monocromático, mas não uma cor branca, que é uma mistura de cores na parte visível do espectro. Um avanço foi o desenvolvimento do LED, no qual o componente emissor de luz era um revestimento de uma substância fosforescente. Seu brilho é iniciado pela radiação da junção p-n, que não precisa ser visível (geralmente brilho UV). Isso expandiu drasticamente o escopo das lâmpadas LED e isso começou sua distribuição triunfante.

A popularidade das luminárias flexíveis baseia-se nas suas possibilidades de aplicação. Tal dispositivo pode ser fixado em vários lugares com qualquer configuração. O dispositivo da faixa de LED não é difícil. Grupos de LEDs com resistores de extinção ou com microcircuitos endereçáveis ​​são aplicados em uma base flexível de várias espessuras. Os trilhos de energia correm ao longo da tela, terminando com almofadas de contato em ambos os lados. Por outro lado, muitos fabricantes aplicam uma camada adesiva para simplificar instalação.

Vários tipos de luminárias flexíveis com linhas de corte.

A lona pode cortar nos locais indicados, formando segmentos do comprimento necessário. Esquemas de grupo, tipos de LEDs e valores de resistores determinam as características da lâmpada e seu escopo.

Onde são utilizadas luminárias flexíveis

O escopo das tiras de LED pode ser dividido em dois grandes setores, dependendo do dispositivo da lâmpada:

1. Iluminação de rua e interior. Para este fim, são utilizados principalmente LEDs brancos. Você pode escolher lâmpadas com espectro quente (vermelho-amarelo), elas são usadas em áreas residenciais para quartos, salas de estar, etc. Dispositivos que emitem na área neutra são usados ​​para iluminação externa e em instalações industriais, bem como em salas de estar, cozinhas e instituições públicas. Em museus e joalherias, tons frios de branco são mais adequados. É conveniente usar segmentos da tela de LED para criar iluminação local.
   Um exemplo de iluminação externa para uma porta de varanda.
2. Decorativo iluminação do edifício, estruturas arquitetônicas, bem como iluminação festiva. As tiras RGB são amplamente usadas aqui, permitindo alterar dinamicamente a cor do brilho. Quaisquer limites na criação de efeitos de iluminação deixaram de existir após o aparecimento de lâmpadas baseadas em LEDs endereçáveis.
   Iluminação decorativa do edifício com a ajuda de uma lâmpada RGB.

Para cada área de uso, você pode escolher uma luminária que seja mais adequada em termos de capacidades e custo.

Como as tiras de LED são marcadas

A adoção de um sistema unificado de marcação de tiras de LED está atrasada, mas os fabricantes de equipamentos de iluminação não têm pressa em negociar entre si. Portanto, existem várias maneiras paralelas diferentes de indicar brevemente as características das folhas de LED. A marcação mais informativa parece RTW 2-5000PGS-12V-DayWhite 2x (3528, 600 LED, W). A decodificação é dada na tabela.

Nesse sistema, não havia lugar para pelo menos dois parâmetros importantes, sem os quais a escolha de um dispositivo de iluminação é difícil:

• o consumo de energia de um metro de fita (só pode ser estimado aproximadamente pelo tamanho padrão dos LEDs usados ​​e pela densidade de sua instalação);
• grau de proteção (aqui você também pode fazer uma avaliação aproximada pelo método de vedação).

Mas essa marcação parece ser a mais adequada para adoção como padrão, ou pelo menos a base para isso.

O bloco de vídeo complementará o acima.

Variedade de tipos de tiras de LED

A concorrência no mercado de equipamentos de iluminação obriga os fabricantes a fecharem todos os nichos de utilização de dispositivos LED, e até a criarem novos. Isso é feito produzindo variedades de iluminadores que não possuem análogos e protótipos em desenvolvimentos anteriores.

De acordo com a cor da radiação

Fitas monocromáticas

Com o desenvolvimento do diodo emissor de luz branca, não há mais obstáculos para que os equipamentos LED conquistem plenamente o mercado. Mas mesmo a luz branca não é a mesma, e possui gradações no espectro de radiação, caracterizada pela temperatura de cor (em Kelvin).

Escala de temperatura de cor.

O consumidor pode escolher entre tons quentes de vermelho-amarelo a azul-violeta frio. Você também pode comprar lâmpadas monocromáticas com uma cor diferente do branco. Sua marcação contém o nome da cor em inglês (Green, Blue, etc.).

luzes RGB

Este tipo de fita contém três LEDs em vermelho, verde e azul. Isso torna possível obter um brilho de quase qualquer cor misturando em diferentes proporções dos três tons básicos. E esse brilho pode ser alterado dinamicamente. Os designers têm um potencial quase ilimitado para iluminação arquitetônica, efeitos visuais e muito mais.Tais dispositivos na designação possuem símbolos RGB e são controlados usando controladores (design industrial ou amador).

A única limitação de tais lâmpadas é o branco - é impossível obter o branco puro das três cores primárias. Para os casos em que isso é crítico, um LED branco é adicionado a cada três LEDs coloridos. Ele "tinge" a cor branca sintetizada. Essa fita é marcada com as letras RGBW (RGB + Branco).

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Diferenças entre as tiras de LED RGB, RGBW e RGBWW

 

Luminária baseada em LEDs endereçáveis

Este tipo de faixa de LED não tem análogos no mundo da tecnologia de iluminação e possui um componente multimídia ilimitado. Sua principal diferença em relação à fita RGB usual é que é possível controlar o brilho de cada elemento de três cores separadamente. As luminárias com barramento SPI podem ser controladas a partir de consoles industriais, para dispositivos com barramento de um fio (por exemplo, baseado em elementos WS2812b), são utilizados circuitos de controle baseados em microcontroladores (incluindo aqueles baseados na plataforma Arduino). Isso permite que você use plenamente as possibilidades estabelecidas pelos desenvolvedores.

Variedades em execução

As tiras de LED comuns têm um grau de proteção IP20. Isso significa que o instrumento está protegido contra a entrada de partículas sólidas maiores que 12,5 cm e não está protegido contra a entrada de água. Este design não permite a utilização do iluminador em open space, sem falar nos quartos húmidos. Portanto, são produzidos tipos especiais de fitas com proteção adicional:

• na forma de um tubo de silicone transparente colocado na tela - a marcação contém a designação P;
• a tela pode ser preenchida com um selante transparente - indicado pelos símbolos SE;
• se ambos os métodos de proteção estiverem presentes (o tubo de silicone é preenchido com selante), a marcação contém os símbolos PGS.

Luminária LED selada.

Esses métodos de proteção permitem produzir luminárias LED com grau de proteção até o mais alto (IP68) e usar fitas mesmo debaixo d'água.

De acordo com os elementos emissores de luz aplicados

Para formar o fluxo luminoso das fitas de LED, vários tipos de LEDs são utilizados, incluindo os de carcaça cilíndricos. Mas as mais difundidas são as fitas baseadas em elementos sem chumbo (smd). Este design é o mais avançado tecnologicamente na produção e permite reduzir um pouco o custo do equipamento de iluminação. O fator de forma do LED é marcado com quatro dígitos indicando as dimensões do elemento em termos de (comprimento e largura). Esses símbolos geralmente são incluídos na rotulagem da fita.

A aparência dos principais LEDs usados ​​nas fitas.

Para fitas RGB são usadas LEDs, contendo em um caso três cristais com diferentes cores de radiação. Eles são controlados separadamente, mas seus ânodos estão conectados. Normalmente, esses elementos também são usados ​​em uma versão sem chumbo.

Conjunto de LED de três cores.

Para criar fitas de endereço use drivers PWM em miniatura, que podem ser incorporados com junções p-n emissoras de luz. Mas microcircuitos com conexão externa de três LEDs de cores básicas (ou uma matriz de LEDs em um único pacote) também são amplamente utilizados.

LED de endereço WS2812B.

Consumo de energia

Para criar um fluxo luminoso, o LED consome energia elétrica.Embora a relação entre essa potência e a intensidade da radiação seja muito maior para LEDs do que para lâmpadas incandescentes, as luzes de tira podem consumir uma corrente significativa. Está definido:

• consumo de energia de um único elemento (dependendo do seu tipo);
• o número de LEDs instalados na fita (dependendo da densidade do arranjo).

Exemplos de colocação de LEDs com densidade e número de linhas diferentes.

Na prática, um parâmetro como a energia consumida por um metro de fita é importante. Ao calcular os sistemas de iluminação, eles são baseados nessa característica. Não havia lugar para esse parâmetro na marcação mais comum, mas alguns fabricantes o levam a sério. Assim, uma das fitas produzidas sob a marca Apeyron é designada como Apeyron Electrics LSE-159 SMD 5050 30LED IP20 12V 7.2W 5m. Aqui 7,2 W é o consumo específico de energia.

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Cálculo do consumo de energia da faixa de LED 12V

 

Direção do fluxo de luz

Na maioria dos casos, o fluxo luminoso é direcionado através do plano da teia. Mas pode surgir uma situação em que é necessário iluminar a superfície e é problemático colocar a fita estritamente acima dela. Ou você precisa evitar uma situação em que a luz atinja uma pessoa nos olhos. Em seguida, é usada uma fita de brilho lateral - seus LEDs direcionam o fluxo principal ao longo do plano da tela, ou seja, ao longo da superfície em que a fita é colada.

Dispositivo de brilho lateral (final).

Essa faixa de LED na marcação mais comum é indicada:

• RS - versão aberta;
• RSW - hermeticamente selado.

Ao colar tal lâmpada na parede, você pode iluminar as escadassem cegar as pessoas.

Como conectar a fita de LED

Luminárias em uma base flexível de acordo com método de conexão são divididos em várias categorias:

1. monocromático 220 V. Eles são conectados à rede através de um retificador.
2. Baixa tensão monocromática. Esta categoria inclui lâmpadas LED para uma tensão de operação de 5/12/24/36 volts. Eles são melhor alimentados por fontes de alimentação na voltagem apropriada. Se a fita for usada em um carro, ela pode ser conectada diretamente à rede de bordo.
3. luzes RGB. Para realizar plenamente as possibilidades, essas fitas de LED são alimentadas por uma fonte de tensão apropriada e são controladas por um controlador industrial ou caseiro. Você pode acender um brilho constante, mas não há sentido econômico - uma fita monocromática é mais barata.
4. Luminárias baseadas em elementos endereçáveis. A tensão nos barramentos de energia é fornecida por uma fonte separada, o controle é realizado apenas através do controlador - não há outra maneira.