Светодиодная лента характеристики ток потребления

Светодиодные ленты. Виды и типы. Применение и питание

Светодиодные кристаллы отличаются малыми размерами и незначительным током потребления. Благодаря этому их научились размещать на тонких и узких подложках. Конструкция оказалась столь удачной, что сразу прижилась и получила широкое распространение. Сейчас светодиодные ленты используют в дизайне, рекламных целях и для бытовых нужд. Сложно найти сферу, где они не могут заменить обычную лампочку.

Типы

По способу монтажа светодиодов ленты делятся на DIP и SMD. Поверхностный монтаж SMD означает, что светодиоды и резисторы припаяны к плате сверху. Название DIP предполагает, что светодиоды помещены в корпус, из которого идут 2 выхода с каждой стороны.

Говоря простым языком, SMD лента имеет плоский вид, а DIP представляет собой цепочку из маленьких цилиндров.

После аббревиатуры SMD идут четыре цифры. Они указывают на размер припаянного светодиодного чипа. Например, маркировка SMD 5630 означает, что чип имеет размеры 5,6 мм на 3 мм.

Наибольшим спросом пользуются светильники SMD 3528 и 5050, испускающие белый свет. С обратной стороны платы предусмотрена липкая подложка, с помощью которой источник света приклеивают к потолку или стенам. Простой монтаж добавляет изделию популярности.

В DIP источниках используют цилиндрические светодиоды, которые для герметичности заливают силиконом. Обычно указывается размер светодиода в миллиметрах. DIP 5 мм, означает, что диаметр каждого светодиода составляет 5 мм. DIP ленты находят широкое применение в подсветке рекламных вывесок и для тюнинга автомобилей.

Виды

В освещении большое значение имеет цвет. Он влияет на работоспособность, создает настроение, выполняет декоративные функции. По цвету LED ленты бывают:

• Одноцветными (монохромными).

• Многоцветными.

Монохромные ленты делают из светодиодов одного типа. Они могут излучать белый, синий, зеленый, красный или желтый цвет – но только какой-то один. Встречаются нестандартные цвета, например, розовый или оранжевый. Выпускают ленты с инфракрасным и ультрафиолетовым излучением. Они находят применение в теплицах, оранжереях, медицинских учреждениях.

Белый цвет тоже имеет свои оттенки. Он бывает холодным с синеватым отливом, мягким и теплым, чуть желтоватым, и нейтральным.

Если в один чип вмонтировано три светодиодных кристалла (красный, желтый и синий), то такой источник света называют RGB.

Напряжение питания и мощность светодиодных лент

Ленту подключают к сети через блок питания, который регулирует напряжение и силу тока. Стандартные светодиодные ленты рассчитаны на работу от напряжения 12 В, реже предусмотрено питание 24 В, встречаются также модели на 36 В. Чтобы управлять интенсивностью свечения, создавать различные световые эффекты, подключают контроллер.

Мощность светодиодной ленты указывают в Ваттах на метр или в Ваттах на бобину. Покупая блок питания, надо обращать на это внимание. Если требуется установить 2-х метровый отрезок мощностью 4,8 Ватт/м, то блок питания должен иметь мощность не менее 9,6*1,25=12 Ватт. Здесь 1,25 – коэффициент запаса.

По мере того как возрастает плотность светодиодов, на ленте выделяется больше тепла, что приводит к ее перегреву. Для светодиодов перегревание недопустимо, и чтобы справится с проблемой, производители увеличивают напряжение питания, тем самым понижая проходящий ток.

Высокомощные светодиодные ленты необходимо крепить на алюминиевом профиле, который будет выполнять функцию радиатора, отводя тепло.

В последние годы на выставках светового оборудования были представлены ленты с рабочим напряжением 220 Вольт. Они уже есть в продаже и позволяют включать осветительный прибор напрямую в сеть.

Чем качественнее используют кристаллы для светодиодного источника, тем дольше он служит. Поэтому важно приобретать световое оборудование у надежных проверенных производителей.

Светодиодные ленты с защитой от внешнего воздействия

Светодиодные ленты бывают незащищенными от влаги и водонепроницаемыми. Чтобы обеспечить герметичность, их покрывают силиконовой оболочкой. Герметизированная лента обозначается RTW.

Особое значение для источников света имеет степень защиты от внешнего воздействия. Согласно международным стандартам ее обозначают буквами IP от слов International Protection и цифрами после них:

• Первая цифра указывает на степень защиты от механического воздействия (посторонних предметов) и на безопасность для человека, в случае если он прикоснется к ленте.
• Вторая цифра указывает на защищенность от влаги.

Цифра 0 говорит о том, что защиты нет. Чем больше цифра, тем сильнее защищено устройство. Первая цифра 6 говорит о полной защищенности от пыли, а вторая цифра 6 указывает на то, что устройству не страшно попадание струи воды под любым углом.

Если вы хотите закрепить ленту на улице, то разумно будет остановить выбор на степени защиты, начиная от IP43. Для помещений с высокой влажностью показатель увеличивается до IP67 и IP68.

Плотность размещения светодиодов и направленность свечения

Стандартная плотность светодиодов на ленте составляет 30 и 60 штук на метр. Если плотность увеличивается в 2 раза, то это обозначают как «х2». Если же светодиоды на ленте размещаются в 2 ряда, то ставят маркировку «2х2». В этом случае плотность возрастает до 120 и 240 штук на метр.

Встречаются модели, в которых диоды размещают в 3 и 4 ряда, создавая яркое равномерное белое свечение. Чтобы такие ленты не перегревались, их размещают на медных подложках.

В зависимости от расположения светодиодов на подложке, меняется направленность света. Выпускают фронтальные ленты, в которых свет направлен от плоскости монтажа, и торцевые с боковым свечением, в которых свет распространяется вдоль плоскости.

Наибольшим спросом пользуются фронтальные модели, рассеивающие свет на 120 градусов. Боковое освещение не так популярно, его применяют в основном в декоративных целях для подчеркивания контуров объектов.

Применение лент

Монохромные светодиодные ленты с белым свечением востребованы в интерьерном освещении в качестве основного источника. Для внутренней и внешней подсветки применяют многоцветные RGB ленты. С их помощью создают праздничное новогоднее освещение, делают сияющие занавеси, оформляют салоны автомобилей, производят внешний тюнинг. Подсвечивают полки, зеркала, статуэтки, напольные вазы.

Широко используются светодиоды в торговой сфере. С их помощью освещают витрины, рекламные стенды, прилавки торговых точек. Эффектно выглядят ювелирные изделия в свете голубоватых и ярких лучей.

Если вы покупаете ленты для улицы, то выбирайте герметичный вариант, залитый герметиком или в силиконовой трубке.

В быту LED светильники часто используется для подсветки подвесных потолков и карнизов. Их прикрепляют в пространстве за карнизом, чтобы в темное время визуально увеличивать высоту комнаты.

Герметичный осветительный прибор можно использовать в помещениях с высокой влажностью, в производственных цехах и лабораториях. Диапазон рабочей температуры светодиодной ленты составляет -25…+40 °C. Герметичные блоки питания работают при таких же температурах, в менее защищенных устройствах нижний порог повышается до +5 °C.

Светодиодная лента характеристики ток потребления

В этой статье мы расскажем о нескольких способах подключения светодиодной ленты.

Светодиодная лента занимает одно из первых мест в создании декоративной подсветки фасадов домов, магазинов, рекламных вывесок и конструкций. Широко используется для декоративного освещения в доме: подсветка кухонных зон, мебели, штор, применяется для создания светопроводящих потолков. Популярность использования светодиодной ленты объясняется ее многофункциональностью, разнообразием цветовой гаммы, низкому энергопотреблению и простоте эксплуатации. Сегодня мы расскажем как самостоятельно, без помощи специалистов, подключить светодиодную ленту через блок питания.

Светодиодная лента представляет собой гибкую печатную (монтажную) плату, на которой равноудалённо друг от друга расположены светодиоды. Обычно ширина ленты составляет 8-20мм, толщина (со светодиодами) 2—3 мм. При изготовлении лента наматывается в рулоны отрезками по 5 м.

С внутренней стороны ленты обычно приклеивается двухсторонний скотч, которой значительно облегчает её монтаж и фиксацию на нужную поверхность.

В нашем каталоге представлен широкий ассортимент светодиодных лент с разной цветовой температурой, цветом свечения, мощностью и областью применения.

Как подключить светодиодную ленту в домашних условиях

Как мы уже говорили выше, светодиодная лента поставляется в катушках по 5 метров. Длиной этой ленты легко управлять, ее можно наращивать или, наоборот, разрезать на отрезки необходимой длины, вплоть до нескольких сантиметров. Лента легко гнётся и принимает абсолютно любую форму.

Каждая лента характеризуется количеством светодиодов, которые приходятся на один метр длины. Этот параметр указывается на упаковке. Поэтому, стоит учитывать, чем больше светодиодов приходится на один погонный метр, тем больше светоотдача и, соответственно, потребляемая мощность. Сами светодиоды могут располагаться в один ряд или в два. Также, они могут быть покрыты лаком или силиконом (влагозащищенные), или быть вообще без защиты (открытые светодиодные ленты).

Особенность светодиодной ленты заключается в том, что питание происходит от постоянного тока с напряжением 12В или 24В. Если вы подключите такую ленту в сеть 220V она моментально выйдет из строя. Поэтому, подключение светодиодной ленты осуществляется через блок питания.

Обычные блоки питания обеспечивают постоянное стабилизированное напряжение на выходе в независимости от скачков входного сетевого напряжения и перепадов тока потребления. Его характеристики выбираются в соответствии с заявленной мощностью, которую будет потреблять светодиодная лента. При выборе блока питания, рекомендуется предусматривать 20% запас мощности.

Как указывалось выше, для каждого типа ленты существует определённая заявленная мощность, рассчитываемая на один погонный метр, которая указывается в паспорте. В зависимости от этих данных и подбирается необходимый блок питания, подходящий для этих параметров. Если длина ленты оказывается существенно больше, то её необходимо разрезать на несколько частей и каждую из них подключить к отдельному трансформатору.

Для того чтобы не ошибиться с параметрами блока питания при его выборе, необходимо знать полную мощность ленты, подключаемой в сеть. Маркировка с техническими характеристиками указывается на катушке. Потребляемая мощность напрямую зависит от того, сколько диодов будет находиться на одном метре ленты.

Например, вам нужно подключить светодиодную ленту SMD LED 3528, то следует знать, что плотность светодиодов на ней может быть: 60, 120 или 240 (штук на метр). В этом случае, потребляемая мощность составит: 4,8 Вт/метр, 9,6 Вт/метр, 19,2 Вт/метр, соответственно. Эти данные указаны на упаковке.

В этом случае, если мы имеем 5 метров 3528 ленты с 60 диодами на метр (300 шт. на катушке) и напряжением 12В, то нам будет необходим источник питания: 4,8 х 5 = 24 Вт. Желательнее выбирать блок питания с запасом на 20-30%, поэтому оптимальным решением будет устройство, рассчитанное на 36 Вт.
На что следует обратить внимание перед подключением светодиодной ленты

• Последовательно подключать ленты общей длиной более 5м, это приводит к значительным перепадам напряжения, перегреву и выходу ленты из строя.
• Монтаж и использование ленты на теплой поверхности с температурой, превышающей +40°С.
• Нажатие или давление на поверхность светодиодов, протирка.
• Использование лент в помещении, подверженном влажности

• Использовать параллельное подключение лент, если их общая длина превышает 5м.
• Соблюдать полярность при подключении.
• Питание ленты должно производиться от стабилизированных источников.
• При установке ленты на металлические и другие токопроводящие поверхности, необходимо изолировать ленту от поверхности во избежание короткого замыкания. Для этого рекомендуется использовать специальный алюминиевый профиль для ленты.
• Не допускать повреждений.
•Лента поставляется в защитных упаковках. Потребитель должен обеспечить защиту ленты от агрессивной среды, влажности, температурных и других вредных воздействий.
• Ленту и находящиеся на ней светодиоды нельзя подвергать механическим нагрузкам. Минимальный радиус изгиба ленты не должен превышать 2 см.

Часто случается, что необходимо подключить к сети только небольшую часть ленты, а не все 5 метров, как в стандартной катушке. Обычно, кратность резки составляет 3 светодиода. Заводом – изготовителем заранее нанесена метка, где можно резать ленту.

Соединение кусков светодиодной ленты

Соединение двух кусков ленты осуществляется при помощи пайки. Около каждой линии реза имеются специальные контактные площадки. Перед пайкой их необходимо предварительно зачистить и залудить. Далее, каждую площадку на торце одной части ленты необходимо соединить с аналогичной площадкой на другом торце, с помощью проводов, диаметром не более 0,5 мм2. Так, соединяем все нужные отрезки ленты. Что касается влагозащищенных лент, то для начала нужно добраться до контактных площадок, для этого снимаем силиконовое покрытие на ленте. После этого припаиваем провода к этим площадкам.

Можно соединить светодиодную ленту при помощи специальных коннекторов, которые продаются в тех же магазинах, что и лента. Коннектор является своего рода проводником, нужно всего лишь вложить в него 2 конца ленты, соблюдая полярность, и закрыть коннектор.

Соединение ленты при помощи коннектора.

Место соединения двух кусков ленты пайкой

Подключение светодиодной ленты к сети 220в.

Итак, после того как вы определились с выбором ленты и подобрали к ней оптимальный блок питания нужно произвести подключение светодиодной ленты к этому источнику. Рассмотрим 2 варианта подключения:

1) Когда необходимо подключить ленту до 5 метров;

2) Когда необходимо подключить ленту большей длины.

1. Схема. Один блок питания — одна лента до 5 метров включительно.

Светодиодная лента продаётся намотанной на катушку по 5 метров. На её внешнем конце присоединены короткие провода для подключения. Если проводов нет, то их необходимо припаять самостоятельно. Для этого, берём многожильные провода разных цветов (красный — «+», чёрный — «-«), отмеряем их по длине, так, чтобы они могли достать до блока питания и зачищаем их с двух сторон.

С помощью канифоли и олова лудим провода и припаиваем их к дорожкам ленты. Необходимо воспользоваться маломощным паяльником, чтобы повышенной температурой не повредить светодиоды.

Места пайки необходимо качественно заизолировать с помощью термоусадочной трубки. Далее, светодиодную ленту необходимо подключить к блоку питания.

2. Схема с одним блоком питания и двумя лентами.

Рассмотрим следующий вариант: когда необходимо подключить светодиодную ленту длиной 10 метров и более.

Сначала нужно соединить два отрезка ленты между собой при помощи пайки или коннекторов. После того как провода будут припаяны и оба куска светодиодной ленты будут готовы можно приступать к подключению. На этом этапе возникает много ошибок, и мы расскажем о правильном подключении ленты большой длины к блоку питания

Существует несколько вариантов подключения светодиодной ленты большой длины:

1) Два отрезка ленты нужно подключить параллельно между собой. Многие делают наоборот и выполняют такие подключения последовательно, то есть к концу первой ленты просто подключают второй – это не правильно. Иногда к одному блоку питания необходимо подсоединить большое количество светодиодных лент, которые находятся от него на разном расстоянии (например, подсветка витрины магазина или одновременное освещение нескольких картинок, висящих на разном расстоянии). Для этого не обязательно к блоку питания тянуть провода от каждой участка. Можно проложить одну главную магистраль и уже непосредственно к ней подсоединять светодиодные ленты.

2) Можно сделать кольцевое подключение ленты к блоку питания. Этот вариант подходит тем, кому нужно осветить квадратный или круглый участок. Суть заключается в том, что лента, выходя от источника питания, прокладывается на участке и возвращается обратно вторым концом. Для этого нужно сначала последовательно соединить все отрезки ленты между собой, затем один конец запитать от источника питания, проложить ленту кольцевым способом, и второй конец ленты также запитать от этого же блока питания. Главное, чтобы мощности блока хватило на всю длину ленты.

Ошибки при подключении светодиодной ленты

В статье было рассмотрено, как подключить стандартную светодиодную ленту в сеть (обычно она бывает длиной 5 метров). Зачастую же, их необходимо подключить две и более. Здесь, большинство людей совершают главную ошибку, они просто соединяют напрямую два конца ленты и получается, как бы одна, 10-ти метровая. Это получается не правильная схема подключения и так делать категорически нельзя, потому что лента будет светиться не равномерно на всем участке. Такое соединение уменьшает срок службы ленты в разы. Воспользуйтесь нашими методами подключения светодиодной ленты.

Как рассчитать мощность светодиодной ленты и зачем это нужно

В настоящее время становятся популярными светодиодные (LED) ленты, за счет гибкости и вариабельности в размерах возможно создание уникальных и разнообразных подсветок. Если раньше такой вид освещения устанавливали исключительно мастера, то сейчас, зная мощность светодиодной ленты, это может сделать практически каждый.

Данный тип подсветки отличает низкое энергопотребление светодиодной ленты и высокие световые потоки, что позволяет достигать нужного эффекта, не переплачивая за электроэнергию. Также преимуществом этой осветительной техники является легкость монтажа. Для того чтобы установить подсветку на нужном объекте, так сказать, «своими руками» обязательно надо разобраться с тем как рассчитывается потребление электроэнергии светодиодной лентой и что нужно знать для ее точных расчетов.

1. Как устройство LED-ленты влияет на энергопотребление
2. Зачем нужны расчеты?
3. Расчет потребления
4. Видео
5. Итоги

Как устройство LED-ленты влияет на энергопотребление

Сначала немного разберемся с устройством LED — ленты поскольку именно оно влияет на количество электричества, за счет которого она работает, а следовательно, на ее мощность. Итак, светодиодная лента представляет собой гибкую полосу, у которой источник света, светодиоды, находятся на одной стороне и расположены на одинаковом расстояние друг от друга. Именно от размера светодиодов зависит потребление электричества, подробней о нем поговорим ниже. На этой же стороне находятся элементы управления. Обратная сторона, чаще всего, представляет собой клейкую основу для фиксации на поверхности объектов освещения.

На мощность светодиодной ленты влияет не только ее устройство, но и другие показатели. Вот основные из них, которые требуются для расчетов мощности потребления:

• вид (тип) изделия;
• размер отдельных светоизлучающих диодов;
• общий размер, метраж.

Узнать все эти показатели можно на упаковке изделия для этого надо знать основные позиции маркировки, в которой вписаны данные нужные нам для расчета мощности. Так, размер самих диодов, вид изделия, метраж (стандартный метраж – 5 метров), количество элементов на метр мы можем прочесть на коробке. Как правило, на первом месте маркировки указан тип изделия.

Затем, обычно, следует указание цифр, которые обозначают площадь светодиода в миллиметрах. Логично предположить, что чем больше светодиод по размеру, тем выше мощность потребления, и это действительно так. То есть если изделие имеет светоизлучающий диод размером 5 *5 мм, то его потребление энергии больше, чем у ленты с элементами размером 3,5*2,8 мм. Информацию о размере светящихся элементов можно узнать, посмотрев на цифры, указанные на маркировке, идущие сразу после типа (SMD 5050, SMD 3528).

Также в маркировке указано количество светодиодов на метр. Полосы бывают с таким количеством светящихся элементов: 30, 60, 72, 120 для SMD 5050 изделий и, 60,120 и 240 для SMD 3528, соответственно. Естественно, большее количество элементов потребляет больше энергии, что увеличивает мощность светодиодной ленты.

Пример маркировки светодиодной ленты отечественного производителя ЭРА. Длина — 5 метров. На один метр 30 LED. Яркость в люменах и другие параметры.

Зачем нужны расчеты?

Как правильно посчитать, энергопотребление, хотят знать многие, поскольку не существует подсветок, рассчитанных для использования в конкретных объектах. Покупатель сам определяется куда какое устройство поставить. Часто монтаж выполняют тоже самостоятельно, не прибегая к услугам специалистов. Однако, далеко не всеми потребителями осознается необходимость учета того, сколько потребляет светодиодная лента и не каждый понимает для чего нужно считать потребляемую мощность.

Для эффективного использования и правильного выбора такого вида освещения необходимо рассчитать мощность светодиодной ленты. То есть вам следует узнать количество потребляемой электроэнергии для всего изделия. Произведя расчет, вы продлите срок ее эксплуатации и сумеете правильно выбрать необходимые для работы оборудования вспомогательные элементы (блок питания и пульт управления или контроллер).

К сожалению, при покупке вы не всегда можете получить всю необходимую информацию от продавца. Или того хуже, вам дадут рекомендацию, которая только навредит. Во избежание таких ситуаций лучшего решения, чем уметь посчитать нужный показатель самому, нет.

Правильные расчеты позволят сэкономить электроэнергию и качественно осветить необходимые вам объекты. Если раньше для создания игры света в интерьере использовали софиты и лампы накаливания в люстрах и абажурах, то сегодня, возможно, экономить и жить в красиво освещенном помещении. Правильный расчет потребления, несомненно, отразиться на платежках за электроэнергию.

Вот такую красивую подсветку позволяет организовать современное освещение с использованием светодиодных лент

Выбирая все дополнительные элементы для установки ленточной светодиодной подсветки, нужно знать ее мощность. Для подключения подсветки понадобится блок питания, который присоединяется к устройству и контроллер, если вы будете использовать RGB устройство. Помните, что для светодиодной ленты, потребляющей, к примеру, 14 Вт выбирают блок питания на 20 Вт. То есть он должен быть подобран таким образом, чтобы его мощность превышала общую потребляемую. Это делается для того, чтобы обезопасить пользование и предотвратить возможность перегорания светодиодов.

Расчет потребления

Каждый желающий может произвести расчеты потребления, и зачастую, даже не потребуется калькулятор. Но для того чтобы посчитать, потребуется некоторая информация. Итак, для того чтобы знать как рассчитать мощность светодиодной ленты нужного метража необходимо владеть следующими параметрами:

• метраж, какая длина вам потребуется;
• количество светодиодов на метр (SMD 5050 – 30, 60, 72, 120; SMD 3528 – 60, 120, 240);
• потребление электроэнергии на один метр (измеряется в Вт).

В зависимости от типа изделия и количества светоизлучающих диодов, которые будут использованы на один метр зависит мощность потребляемого, этим отрезком, электричества. Сколько светодиодов приходиться на метр ленты, как и тип изделия, как говорилось ранее, можно узнать при покупке. Наиболее распространенные типы, которые используются как в интерьерах, так и для подсветки рекламы, это одноцветные устройства – SMD 5050, SMD 3528. Параметры мощности для них указаны в таблицах.

Параметры в виде таблицы на 1 метр для SMD 5050 Параметры в виде таблицы на 1 метр для SMD 3528

В качестве примера сделаем расчет мощности светодиодной ленты SMD 5050 для 72 светодиода на метр для изделия в 5 метров.

Смотрим по таблице мощность потребления для этого количества светодиодов и умножаем на метраж.

Пример расчета: 15(Вт)*5(м)=75(Вт/м)

Получаем – потребляемая мощность светодиодной ленты для 5 метров данного типа изделия с 72 диодами – 75 Вт. Произведя такие нехитрые подсчеты, мы узнали так необходимую нам мощность потребления.

Если вы решили прибегнуть к использованию данного типа освещения (подсветки), то вы не ошиблись в выборе. Но помните, что рассчитывать потребляемую электроэнергию обязательно и достаточно просто. Даже если вам просчитывают ее при покупке, не поленитесь и обязательно посчитайте сами, это поможет избежать возможных огорчений в последующем.

Видео

Представляем вашему вниманию интересное видео, для закрепления полученных знаний. Автор видео, основываясь на элементарном законе Ома (физика, 7 класс), показывает, как произвести все необходимые расчеты.

Итоги

Резюмируя вышесказанное, напомним, что основным параметром при установке ленты является мощность потребления электроэнергии. Для вычисления, которой необходимо знать всего, два параметра: метраж используемой вами ленты и мощность потребления на 1 метр, которая в свою очередь зависит от количества светодиодов и типа изделия.

Гайд по адресной светодиодной ленте

Данный гайд посвящен адресной светодиодной ленте применительно к использованию с микроконтроллерами (Arduino, esp8266). Рассмотрены базовые понятия, подключение, частые ошибки и места для покупки.

КУПИТЬ АДРЕСНУЮ ЛЕНТУ

Лента WS2812

• Giant4 30 LED
• Giant4 60 LED
• Giant4 144 LED
• AliExpress
• AliExpress

Гибкий профиль

• AliExpress
• AliExpress
• AliExpress

Гирлянда

• Giant4 (РФ)
• Giant4 (РФ)
• AliExpress

Полоски

• AliExpress
• AliExpress

Кольца

• AliExpress
• AliExpress
• AliExpress

Матрицы

• Giant4 16×16
• Giant4 32×8
• AliExpress
• AliExpress

• Black PCB / White PCB — цвет подложки ленты, чёрная / белая
• 1m/5m — длина ленты в метрах
• 30/60/74/96/100/144 — количество светодиодов на 1 метр ленты
• IPXX – влагозащита
  • IP30 лента без влагозащиты
  • IP65 лента покрыта силиконом
  • IP67 лента полностью в силиконовом коробе
• ECO – “экономная” версия ленты, менее качественная и яркая чем обычная

ТИПЫ АДРЕСНЫХ ЛЕНТ

Сейчас появилось несколько разновидностей адресных светодиодных лент, они основаны на разных светодиодах. Рассмотрим линейку китайских чипов с названием WS28XX.

У двухпиновых лент из линейки WS28XX достаточно подключить к контроллеру только пин DI, пин BI подключать не нужно. При соединении кусков ленты нужно соединять все пины!

WS2811 (WS2818) и WS2812

Сейчас популярны два вида ленты: на чипах WS2812b и WS2811 (и новая WS2818). В чём их разница? Чип WS2812 размещён внутри светодиода, таким образом один чип управляет цветом одного диода, а питание ленты – 5 Вольт. Чип WS2811 и WS2818 размещён отдельно и от него питаются сразу 3 светодиода, таком образом можно управлять цветом только сегментами по 3 диода в каждом. А вот напряжение питания у таких лент составляет 12-24 Вольта!

ЧТО ТАКОЕ АДРЕСНАЯ ЛЕНТА

Итак, данный гайд посвящен адресной светодиодной ленте, я решил сделать его познавательным и подробным, поэтому дойдя до пункта “типичные ошибки и неисправности” вы сможете диагностировать и успешно излечить косорукость сборки даже не читая вышеупомянутого пункта. Что такое адресная лента? Рассмотрим эволюцию светодиодных лент.

Обычная светодиодная лента представляет собой ленту с напаянными светодиодами и резисторами, на питание имеет два провода: плюс и минус. Напряжение бывает разное: 5 и 12 вольт постоянки и 220 переменки. Да, в розетку. Для 5 и 12 вольтовых лент нужно использовать блоки питания. Светит такая лента одним цветом, которой зависит от светодиодов.

RGB светодиодная лента. На этой ленте стоят ргб (читай эргэбэ – Рэд Грин Блю) светодиоды. Такой светодиод имеет уже 4 выхода, один общий +12 (анод), и три минуса (катода) на каждый цвет, т.е. внутри одного светодиода находится три светодиода разных цветов. Соответственно такие же выходы имеет и лента: 12, G, R, B. Подавая питание на общий 12 и любой из цветов, мы включаем этот цвет. Подадим на все три – получим белый, зелёный и красный дадут жёлтый, и так далее. Для таких лент существуют контроллеры с пультами, типичный контроллер представляет собой три полевых транзистора на каждый цвет и микроконтроллер, который управляет транзисторами, таким образом давая возможность включить любой цвет. И, как вы уже поняли, да, управлять такой лентой с ардуино очень просто. Берем три полевика, и ШИМим их analogWrit’ом, изи бризи.

Адресная светодиодная лента, вершина эволюции лент. Представляет собой ленту из адресных диодов, один такой светодиод состоит из RGB светодиода и контроллера. Да, внутри светодиода уже находится контроллер с тремя транзисторными выходами! Внутри каждого! Ну дают китайцы блэт! Благодаря такой начинке у нас есть возможность управлять цветом (то бишь яркостью r g b) любого светодиода в ленте и создавать потрясающие эффекты. Адресная лента может иметь 3-4 контакта для подключения, два из них всегда питание (5V и GND например), и остальные (один или два) – логические, для управления.

Лента “умная” и управляется по специальному цифровому протоколу. Это означает, что если просто воткнуть в ленту питание не произойдет ровным счётом ничего, то есть проверить ленту без управляющего контроллера нельзя. Если вы потрогаете цифровой вход ленты, то скорее всего несколько светодиодов загорятся случайными цветами, потому что вы вносите случайные помехи, которые воспринимаются контроллерами диодов как команды. Для управления лентой используются готовые контроллеры, но гораздо интереснее рулить лентой вручную, используя, например, платформу ардуино, для чего ленту нужно правильно подключить. И вот тут есть несколько критических моментов:

ОСОБЕННОСТИ ПОДКЛЮЧЕНИЯ

1) Команды в ленте передаются от диода к диоду, паровозиком. У ленты есть начало и конец, направление движение команд на некоторых моделях указано стрелочками. Для примера рассмотрим ws2812b, у нее три контакта. Два на питание, а вот третий в начале ленты называется DI (digital input), а в конце – DO (digital output). Лента принимает команды в контакт DI! Контакт DO нужен для подключения дополнительных кусков ленты или соединения матриц.

2) Если в схеме возможна ситуация, при которой на ленту не будет подаваться питание 5V, но будет отправляться сигнал с микроконтроллера – лента начнёт питаться от дата-пина. В этом случае может сгореть как первый светодиод в ленте, так и пин контроллера. Не испытывайте удачу, поставьте резистор с сопротивлением 200-500 Ом. Точность резистора? Любая. Мощность резистора? Любая. Да, даже 1/4.

2.1) Если между лентой и контроллером (Arduino) большое расстояние, т.е. длинные провода (длиннее 50 см), то сигнальный провод и землю нужно скрутить в косичку для защиты от наводок, так как протокол связи у ленты достаточно скоростной (800 кГц), на него сильно влияют внешние наводки, а экранирование земляной скруткой поможет этого избежать. Без этого может наблюдаться такая картина: лента не работает до тех пор, пока не коснёшься рукой сигнального провода.

2.2) При подключении ленты к микроконтроллерам с 3.3V логикой (esp8266, ESP32, STM32) появляется проблема: лента питается от 5V, а сигнал получает 3.3V. В даташите указана максимальная разница между питанием и управляющим сигналом, если её превысить – лента не будет работать или будет работать нестабильно, с артефактами. Для исправления ситуации можно:

• Уменьшить напряжение питания ленты до 4.5V, “промышленные” (металлические в дырочку) блоки питания позволяют это сделать (у них есть крутилка).
• Поставить конвертер (преобразователь) уровней с 3.3 до 5V на управляющий сигнал.
• Также я придумал весьма грязный трюк с диодом: первый светодиод в ленте можно запитать от более низкого напряжения через любой кремниевый диод (например 1N4007), а остальные – как обычно. На диоде падает около 0.6V, таким образом сигнал пройдёт через ступеньку повышения 3.3-4.4-5.0V и всё будет работать стабильно. Для этого нужно аккуратно вырезать кусочек дорожки 5V между 1 и 2 светодиодом, подключить питание ко второму, и диодом оттуда же – на первый (см. схему #1 справа).
• Ещё один способ с нашего форума: диодом “приподнять” землю самого микроконтроллера на те же 0,6V. Для этого диод ставится между GND питания катодом и GND микроконтроллера анодом (см. схему #2 справа).
• 

3) Самый важный пункт, который почему то все игнорируют: цифровой сигнал ходит по двум проводам, поэтому для его передачи одного провода от ардуины мало. Какой второй? Земля GND. Как? Контакт ленты GND и пин GND Ардуино (любой из имеющихся) должны быть обязательно соединены. Смотрим два примера.

4) Питание. Один цвет одного светодиода при максимальной яркости кушает 12 миллиампер. В одном светодиоде три цвета, итого

36 мА на диод. Пусть у вас есть метр ленты с плотностью 60 диод/метр, тогда 60*36 = 2.1 Ампера при максимальной яркости белого цвета, соответственно нужно брать БП, который с этим справится. Также нужно подумать, в каком режиме будет работать лента. Если это режимы типа «радуга», то мощность можно принять как половину от максимальной. Подробнее о блоках питания, а также о связанных с ними глюках читай здесь.

5) Продолжая тему питания, хочу отметить важность качества пайки силовых точек (подключение провода к ленте, подключение этого же провода к БП), а также толщину проводов. Как показывает мой опыт, брать нужно провод сечением минимум 1.5 квадрата, если нужна полная яркость. Пример: на проводе 0.75 кв.мм. на длине 1.5 метра при токе 2 Ампера падает 0.8 вольта, что критично для 5 вольт питания. Первый признак просадки напряжения: заданный программно белый цвет светит не белым, а отдаёт в жёлтый/красный. Чем краснее, тем сильнее просело напряжение!

6) Мигающая лента создаёт помехи на линию питания, а если лента и контроллер питаются от одного источника – помехи идут на микроконтроллер и могут стать причиной нестабильной работы, глюков и даже перезагрузки (если БП слабый). Для сглаживания таких помех рекомендуется ставить электролитический конденсатор 6.3V ёмкостью 470 мкФ (ставить более ёмкий нет смысла) по питанию микроконтроллера, а также более “жирный” конденсатор (1000 или 2200 мкФ) на питание ленты. Ставить их необязательно, но очень желательно. Если вы заметите зависания и глюки в работе системы (Ардуино + лента + другое железо), то причиной в 50% является как раз питание.

7) Слой меди на ленте не очень толстый (особенно на модели ECO), поэтому от точки подключения питания вдоль ленты напряжение начинает падать: чем больше яркость, тем больше просадка. Если нужно сделать большой и яркий кусок ленты, то питание нужно дублировать медным проводом 1.5 (или больше, надо экспериментировать) квадрата через каждый метр.

КАК ДЕЛАТЬ НЕЛЬЗЯ

Как мы уже поняли, для питания ленты нужен источник 5 Вольт с достаточным запасом по току, а именно: один цвет одного качественного светодиода на максимальной яркости потребляет 0.012 А (12 мА), соответственно весь светодиод – 0.036 А (36 мА) на максимальной яркости. У китайцев есть “китайские” ленты, которые потребляют меньше и светят тускло. Я всегда закупаюсь в магазине BTF lighting (ссылки в начале статьи), у них ленты качественные. Я понимаю, что порой очень хочется запитать ленту напрямую от Ардуино через USB, либо используя бортовой стабилизатор платы. Так делать нельзя. В первом случае есть риск выгорания защитного диода на плате Arduino (в худшем случае – выгорания USB порта), во втором – синий дым пойдёт из стабилизатора на плате. Если всё-таки очень хочется, есть два варианта:

Не подключать больше количества светодиодов, при котором ток потребления будет выше 500 мА, а именно 500/32

16 штук

Вы наверное спросите: а как тогда прошивать проект с лентой? Ведь судя по первой картинке так подключать нельзя! Оч просто: если прошивка не включает ленту сразу после запуска – прошивайте. Если включает и есть риск перегрузки по току – подключаем внешнее питание на 5V и GND.

Светодиодная лента характеристики ток потребления

Одним из самых популярных источников освещения сегодня становится светодиодная лента. Это и не удивительно — мягкое равномерное освещение, не раздражающее глаза и нервную систему, приносит нам только положительные эмоции, которых так часто не хватает в современном мире.

Светодиодная лента прослужит вам долгие годы и сэкономит массу средств, если при установке и последующем использовании будут учтены простые, но важные рекомендации. В этой статье мы поделимся с Вами своим многолетним опытом работы со светодиодной лентой, который, надеемся, поможет Вам избежать ошибок и разочарований.

Для начала, необходимо обратить особое внимание на следующие моменты:

• Светодиодная лента подключается только к стабилизированному источнику постоянного напряжения.
• Открытая светодиодная лента рассчитана на эксплуатацию только внутри помещений. Если же необходимо осуществить подсветку на улице, то используется герметичная светодиодная лента. Здесь важно обеспечить ряд условий: не размещать светодиодную ленту под прямыми солнечными лучами, не погружать в воду даже частично, тщательно герметизировать все соединения.
• Температурный диапазон окружающей среды для нормальной работы светодиодной ленты должен находиться в пределах от -25 до +40 °С.
• В воздухе не должны присутствовать водяные пары, примеси кислот, щелочей и другие агрессивные вещества.

Светодиодная лента чувствительна к механическим повреждениям, а потому, будьте аккуратны в обращении с ней, не давите на поверхность самих светодиодов. При монтаже светодиодной ленты не изгибайте ее в плоскости основания. Избегайте изломов ленты. На изгибах радиус должен составлять не менее 3-х см. Не скручивайте и не растягивайте основу ленты. Подобные действия могут привести к выходу из строя целых отрезков ленты, вызванного повреждением токоведущих дорожек и находящихся на них элементов.

Стандартная длина одой ленты, намотанной на катушку, — 5 м. Так же встречаются светодиодные ленты с большей или меньшей длиной (от 2.5 до 25м), в зависимости от мощности, конструкции и других параметров. Обратите внимание на то, что лента в катушке всегда имеет максимально допустимую длину. Категорически запрещается последовательное соединение двух и более лент. Подобные действия приведут к быстрому выходу ленты из строя, т.к. питание ко второй ленте будет идти по токоведущим дорожкам первой, что приведет к излишнему ее нагреванию и быстрому уменьшению яркости свечения светодиодов на перегретых участках. При подключении более одной катушки, необходимо кабелем подавать напряжение от блока питания на каждую ленту отдельно. На схеме показано, как осуществить параллельное подключение светодиодных лент.

Внимательно стоит подойти и к выбору проводов для подключения светодиодной ленты к блоку питания, диммеру или RGB контроллеру. При выборе провода необходимо учитывать материал, из которого выполнен проводник и площадь его сечения. С материалом все понятно – необходимо использовать кабель с медными жилами. А вот к сечению нужно подойти особенно внимательно. В связи с тем, что напряжение питания лент низкое, а токи, по сравнению с привычными токами в сети

220В, высокие, нельзя использовать тот же подход к выбору провода.

Судите сами. Блок питания при нагрузке 100Вт от сети 220В, с учетом всевозможных потерь, которые мы не будем сейчас рассматривать, потребляет ток примерно 1А. В то же время, ток на его выходе с напряжением 12В составит величину в 8.3А, а такой ток уже не каждый провод выдержит. Кроме того с увеличением тока и длины кабеля возрастают неизбежные потери, и, при использовании тонкого провода, до ленты вместо 12 вольт может дойти только 10 или и того меньше. Для монохромной ленты это будет восприниматься как снижение яркости и появление неравномерности свечения. Еще опаснее подобное снижение напряжения питания для светодиодной ленты RGB. Цвет свечения RGB ленты, при понижении напряжения, приобретает красный оттенок, баланс белого нарушается, неравномерность свечения светодиодов проявляется в наибольшей степени.

Если Вас не устраивает сечение проводов, и Вы хотите уменьшить это значение, то рекомендуется каждую ленту подключить к отдельному блоку питания, размещая его максимально близко к самой ленте. Напряжение в 220 В, в таком случае, необходимо подводить к месту установки каждого блока питания. В качестве «золотой середины» можно использовать один блок питания на 2 светодиодные ленты, в точке соединения которых его и размещают.

Потери напряжения возникают не только на питающем кабеле, но и на самой ленте. Чтобы добиться равномерного свечения светодиодной ленты по всей длине, необходимо подавать напряжение питания на оба ее конца. Особенно эффективен такой метод при использовании лент с мощностью более 10 Вт/м. Такая необходимость чаще возникает с многоцветными светодиодными лентами, т.к. наш глаз намного чувствительнее к изменению цвета, чем яркости свечения.

Светодиоды, устанавливаемые на ленту, проходят тщательный отбор, чтобы обеспечить максимально равномерное свечение ленты. На основании этого каждой ленте присваивается показатель BIN, который указывается на упаковке. При монтаже сразу нескольких катушек на один участок обязательно используйте светодиодные ленты с одинаковым BIN. Обязательно посмотрите BIN на упаковках, и, если он разный, даже не пытайтесь монтировать ленты по соседству. Различие лент может испортить все впечатление, от подсветки.

Поделимся еще одной хитростью, которую мало кто знает, но которая позволяет добиться идеальной равномерности подсветки. Работая с RGB-лентой, важно учитывать расположение кристаллов внутри светодиодов, устанавливая все ленты в одном направлении. Иначе, свет от разных лент, падающий на потолок или стену может иметь небольшое, но заметное, отличие оттенка.

Светодиоды не приемлют высоких температур. Если кристалл светодиода нагревается свыше 60°C, происходит его деградация и, соответственно, резко падает продолжительность работы светодиодной ленты. Поэтому мы не рекомендуем устанавливать светодиодные ленты на поверхности, температура которых может превысить 40°C, использовать их в помещениях с аналогичным температурным режимом и вблизи источников тепла.

Помимо защиты открытой светодиодной ленты от прямого попадания влаги, важно не допустить образования на ней конденсата, который может быть следствием повышенной влажности и частых перепадов температуры окружающей среды.

Не убирайте пыль со светодиодной ленты путем протирания. Для чистки ленты гораздо лучше использовать пылесос, чтобы ненароком не повредить сами светодиоды.

Для питания светодиодной ленты используют только стабилизированные источники напряжения. Запрещено для этой цели применять трансформаторы, предназначенные для галогенных ламп, т.к. они не имеют цепей стабилизации, выпрямления и фильтрации выходного напряжения. Все это приводит к тому, что на их выходе обычно присутствуют короткие высоковольтные импульсы, амплитуда которых может доходить до 40 В. Необходимо четко выдерживать напряжение питания светодиодной ленты, указанное на упаковке. Превышение напряжения приводит к возрастанию тока через ленту и светодиоды, излишнему нагреву светодиодной ленты и ускоряет выход из строя светодиодов.

Перед включением источника питания в сеть, проверьте, правильно ли Вы подключили светодиодную ленту. Определить полярность подключения можно по цвету проводов, припаянных к светодиодной ленте. В большинстве случаев «плюс» — провод красного цвета, а «минус» — черного. При подключении многоцветной светодиодной ленты RGB используются 4 провода. Стандартные цвета проводов — черный провод это общий «плюс», цвета минусовых проводов соответствуют каждому цвету свечения. Если же провода на ленте отсутствуют, полярность и соответствие цветам определяется с помощью маркировки, которую можно найти на ленте около контактов для подключения.

Светодиодную ленту можно свободно разрезать ножницами в специально обозначенных для этого местах. Длина каждого отрезка зависит от количества светодиодов на метр ленты и ее напряжения питания. Так, светодиодную ленту 12 В можно резать через каждые 3 светодиода, а шаг резки 24-вольтовой ленты обычно кратен 6. Соединение отрезков светодиодной ленты выполняется с помощью припаивания проводов к контактным площадкам с нанесенной маркировкой. Жало паяльника не должно иметь температуру выше 280°C, а продолжительность пайки должна быть менее 5 секунд.

сли Вы выбрали светодиодную ленту мощностью более 10 Вт/м, то обратите внимание на то, что для нее необходим дополнительный теплоотвод. Наиболее простое и эстетическое решение – специальный декоративный алюминиевый профиль для светодиодных лент, при помощи которого можно создавать светильники индивидуального дизайна. При установке светодиодной ленты на металлические и любые другие токопроводящие поверхности, важно изолировать ленту от поверхности, чтобы избежать короткого замыкания.

Перед приклеиванием светодиодной ленты, обязательно проверьте ее, следуя нашей инструкции, так как, если после монтажа выяснится, что лента не подходит по тем или иным параметрам, обменять ее будет невозможно, поскольку она уже утратит товарный вид.

Чтобы проверить светодиодную ленту, необходимо:

• Достать катушку с лентой из пакета, размотать ее и убедиться, что на ней нет механических повреждений. Не включайте смотанную в катушку ленту более чем на 10 секунд, т.к. это может вызвать ее перегрев.
• Проверить соответствие напряжения питания светодиодной ленты и ее мощности выходным параметрам приобретенного блока питания.
• Соблюдая полярность, присоединить светодиодную ленту к выходу блока питания.
• Включить питание и проверить равномерность свечения светодиодной ленты. Обязательно сравните оттенки свечения лент разных катушек, включив их одновременно и направив свет на лист белой бумаги.
• Отключить источник питания от сети.

Перед окончательным монтажом светодиодной ленты нужно тщательно изучить и подготовить место для ее установки. Убедитесь, что условия эксплуатации ленты будут соответствовать требованиям, описанным выше, а также требованиям пожарной безопасности.

Поверхность, на которую вы собираетесь крепить светодиодную ленту, должна быть тщательно очищена и обезжирена. Ведь от того, насколько гладкой и чистой будет поверхность, зависит прочность соединения светодиодной ленты с основанием. При повышенных температурах клеевой слой изменяет свои свойства, что может привести к отклеиванию ленты. Если есть опасение, что такая проблема может возникнуть, рекомендуется наносить дополнительный слой клея.

случаях, когда поверхность не подходит для крепления светодиодной ленты при помощи самоклеющейся основы, есть явные неровности и прочие недостатки, рекомендуется использовать специальные механические крепежные элементы или алюминиевый профиль для светодиодных лент.

После закрепления ленты, ее можно подключать (помните про полярность!). Если созданная подсветка работает правильно, не перегревается и выглядит так, как Вам и хотелось — поздравляем, Вы успешно установили светодиодную ленту!