Виды светодиодных лент, типы, основные характеристики

Источники питания для светодиодных лент 12 Вольт

Блок питания для светодиодной ленты, Standard 12v В качестве источников питания светодиодных лент 12 Вольт традиционно используются фирменные блоки питания, предназначенные специально для этих целей. Рядом отечественных и зарубежных производителей разработана целая линейка схожих по конструкции устройств, отличающихся только выходной мощностью.

Все эти модели рассчитаны на включение различного количества монохромных светодиодных элементов (ленточек различной длины).

Для светодиодных лент 12 Вольт мощность на метр длины – это основной параметр, определяющий их выбор для конкретных целей. Его значение зависит от количества и типа используемых в ленте светодиодов. Для изделий марки SMD 3528, например, размещенные на одном метре 60 диодов потребляют суммарную мощность в 4,8 Ватта. Отсюда следует, что для работы 5-метровой ленты со светодиодами этого типа потребуется 24 Ватта. Поскольку БП выбирается всегда с небольшим запасом, в данном случае подойдет питающее устройство с заявленной мощностью порядка 32 Ватта. С учетом этих особенностей выбора нужного показателя максимальное его значение может достигать сотен Ватт и более.

Технические характеристики

Корпус полупроводников изготавливается из пластика, стойкого к тепловому воздействию, а кристалл – из нитридов галлия или индия. Приборы этой серии могут оснащаться кристаллами с белым, красным, зеленым, синим, реже с желтым цветами свечения. Для защиты от внешнего воздействия кристалл залит прозрачным компаундом. Нередко в компаунд добавляется люминофор.

Корпус прибора имеет размеры 3.5 х 2.8 мм (отсюда и наименование). Остальные габариты smd 3528 приведены на рисунке ниже.

Внутренняя схема источника света довольно проста – кристалл подключен к двум монтажным площадкам, расположенным на корпусе, которые одновременно являются радиаторами охлаждения.

Электрические характеристики SMD 3528, в частности рабочее напряжение и создаваемый световой поток, зависят от материала, из которого изготовлен кристалл, и цвета свечения. Обратимся к datasheet и для начала рассмотрим общие электрические характеристики сверхъярких светодиодов SMD 3528.

Основные максимально допустимые параметры SMD 3528:

Мощность рассеяния кристаллом, мВт – 150.
Прямой ток, мА – 50.
Импульсный (не более 0.1 мс) ток, мА – 200.
Обратное напряжение, В – 5.
Температура эксплуатации, °С – -40…+90.
Температура пайки:
- феном – 240 °С/10 сек;
- паяльником – 350 °С/10 сек.

А теперь взглянем на характеристики светодиодов различного цвета свечения.

Основные характеристики для красных

Параметр	Обозначение	Состояние	Значение
минимальное	типовое	максимальное
Напряжение на кристалле, В	VF	при прямом токе 20 мА	1.7		2.4
Обратный ток, мА	IR	при обратном напряжении 5 В			5
Длина волны, нм	WLD	при прямом токе 20 мА	620		635
Сила света, мкд	IV	при прямом токе 20 мА	200		500
Угол рассеивания, градусов	Deg	при прямом токе 20 мА		120

Основные характеристики для желтых

Параметр	Обозначение	Состояние	Значение
минимальное	типовое	максимальное
Напряжение на кристалле, В	VF	при прямом токе 20 мА	1.7		2.4
Обратный ток, мА	IR	при обратном напряжении 5 В			5
Длина волны, нм	WLD	при прямом токе 20 мА	580		592
Сила света, мкд	IV	при прямом токе 20 мА	300		500
Угол рассеивания, градусов	Deg	при прямом токе 20 мА		120

Основные характеристики для зеленых

Параметр	Обозначение	Состояние	Значение
минимальное	типовое	максимальное
Напряжение на кристалле, В	VF	при прямом токе 20 мА	2.8		3.6
Обратный ток, мА	IR	при обратном напряжении 5 В			5
Длина волны, нм	WLD	при прямом токе 20 мА	515		530
Сила света, мкд	IV	при прямом токе 20 мА	400		2 000
Угол рассеивания, градусов	Deg	при прямом токе 20 мА		120

Основные характеристики для синих

Параметр	Обозначение	Состояние	Значение
минимальное	типовое	максимальное
Напряжение на кристалле, В	VF	при прямом токе 20 мА	2.8		3.6
Обратный ток, мА	IR	при обратном напряжении 5 В			5
Длина волны, нм	WLD	при прямом токе 20 мА	460		475
Сила света, мкд	IV	при прямом токе 20 мА	300		600
Угол рассеивания, градусов	Deg	при прямом токе 20 мА		120

Чем 3528 отличается от 5050, 2835 и других светодиодов?

Светодиод 3528 был разработан довольно давно и на сегодняшний день считается слегка устаревшим. В чем его отличие от более «молодых» собратьев? Для начала сравним его с SMD 2835, имеющим те же размеры – 3.5 х 28 мм.

Несмотря на одинаковые размеры отличить их несложно. Во-первых, у 2835 больше светоизлучающая поверхность, а значит, и больший угол рассеяния. Во-вторых, у него больше контактные площадки, а это обеспечивает лучший теплоотвод и позволяет установить кристалл большей мощности и повышенной яркости, чем производители и воспользовались. Типовая мощность 3528 составляет 0.06-0.08 Вт, тогда как у 2835 этот показатель примерно в 3 раза выше. Так же разнятся и создаваемые ими световые потоки.

Полезно! Если SMD 3528 годятся в основном лишь для подсветки, то 2835 можно использовать и для создания полноценных осветительных приборов.

Что касается серии 5050, то тут отличия более существенны. Во-первых, 5050 имеет несколько большие размеры – 5.0 х 5.0 мм. Но, главное, в одном корпусе производители установили три кристалла разного цвета свечения – красный, зеленый и синий. Именно поэтому такие светодиоды нередко называют RGB (не путать с RGB лентой!).

Во-первых, это существенно повышает светоотдачу, а, во-вторых, регулируя яркость свечения кристаллов, можно получить практически любой цвет, включая белый. Таким образом, при помощи серии 5050 можно не только организовать полноценное освещение любой цветовой температуры, но и использовать приборы для декоративной, в том числе динамичной, подсветки, меняя яркость свечения кристаллов вручную или при помощи специальных контроллеров.

Но не все светодиоды 5050 RGB, есть и белые светодиоды, в этом случае устанавливаются 3 кристалла белого цвета.

Рейтинг производителей

ТОП производителей светодиодных лент самых ярких модификаций на сегодня выглядит следующим образом:

Sveteco.
Elektrostandard.
LEDCraft.
LUX.
Geniled.
Эра.
Навигатор.
Arlight.
Cree.
MAXUS.
Joliet Technologies.
Feron.

Самыми качественными и, соответственно, яркими в своей категории являются светодиодные ленты европейских производителей. Это прежде всего такие бренды, как Geniled, Sveteco, Cree и Joliet Technology. По параметрам качества всех возможных характеристик изделия данных марок находятся вне конкуренции. Недостатки выражаются в узконаправленности некоторых моделей, высокой цене и иногда отсутствием на прилавках магазинов.

Хорошо зарекомендовали себя отдельные российские линейки светодиодных ярких лент. Это, например, LEDCraft и LUX. Продукция достаточно качественная и разнообразная. Из минусов выделяется высокая стоимость отдельных моделей, а также зачастую невозможность использования дополнительного оборудования других марок. В особой категории находятся китайские бренды. Отдельные компании предоставляют высококачественные изделия по доступной цене. Однако многие фирмы поставляют на рынок откровенные подделки.

Параметры светодиодов

Одной из основных характеристик светодиодов является рабочий ток. Дело в том, что данные элементы могут работать лишь при определенной силе тока, обеспечивающей нормальную работоспособность. Поэтому даже незначительное превышение установленной величины тока, быстро приведет к выходу из строя светодиода – он просто перегорит.

Рабочий ток отличается у каждого типа источника света. Более мощным элементам требуется соответствующий более высокий ток. Для регулировки необходимой величины тока в каждой светодиодной лампе и светильнике установлены специальные драйвера. Если же светодиод подключается отдельно, необходимо знание его технических характеристик для ограничения тока с помощью нужного драйвера, конденсатора или резистора.

Не менее важным параметром светодиодов является рабочее напряжение. Его величина зависит от самих полупроводников и других материалов, применяемых при изготовлении. Таким образом, светодиоды с разными цветами отличаются различным рабочим напряжением. То есть, значение рабочего напряжения можно установить по цвету того или иного светодиода.

В большинстве случаев питание светильников и светодиодных лент осуществляется с помощью драйверов, с выходным постоянным током 12 В. То есть, в последовательной цепи может быть только 4 светодиода с рабочим напряжением 3 В. Если включить дополнительно пятый светодиод, такая цепь не будет работать. Данная характеристика называется также падением напряжения, составляющим в данном случае 3 вольта.

Нельзя забывать и о таком параметре, как мощность светодиода. На ее показатели оказывают влияние две предыдущие характеристики – рабочий ток и падение напряжения. Большой ток для мощных светодиодов должен совмещаться с качественной системой охлаждения. Для этого используются алюминиевые и медные радиаторы, а также вентиляторы-кулеры принудительного обдува.

Мощность любого светодиода определяется путем умножения значения напряжения на силу тока. При расчетах светодиодной сборки учитываются все используемые элементы. Например, общая мощность светодиода, включающего 100 кристаллов по 1 ватту, будет составлять 100 Вт.

Световой поток, испускаемый осветительными светодиодами, отличается более высокой мощностью по сравнению с другими источниками – лампами накаливания, люминесцентными и другими светильниками с такой же, или более высокой мощностью. Следовательно, у них и более высокая световая отдача на каждый ватт мощности того или иного светодиода. Тем не менее, эти превосходные качества будут заметно отличаться, в зависимости от типа и качества изготовления конкретного элемента.

Немаловажное значение имеет угол рассеивания. У светодиодов он меньше, чем у других светильников

Для его расширения применяются специальные рассеивающие линзы. При необходимости создания узкого угла рассеивания используются собирательные линзы, сужающие световой луч. Яркость светодиодного пучка света будет неравномерной в границах угла рассеивания. Яркое свечение в центре постепенно снижается с приближением светового потока к краям этого угла.

Сравнение SMD светодиодов

Применение
SMD диодов повсеместно. Эти
относительно маломощные светодиоды
являются основой лампочек общего освещения, индикаторных панелей и систем
аварийного освещения. Наибольшей популярностью пользуются светодиодные ленты на
СМД диодах. Существуют и их вариации в виде модулей и
линеек, где используются планарные
светодиоды.

Определить тип и размер
корпусов SMD диодов можно по
маркировке, цифры которой обозначают ширину и длину. Новые модификации
конструируются на группах, состоящих из четырёх равных по мощности светодиодов
разных цветов – «G+R+W+B». Это увеличивает светоотдачу и расширяет
световые оттенки, поэтому такой тип
светодиодов самый яркий.

Классификация
светодиодов по типоразмерам следующая:

Маркировка SMD	3528	5630	3014	5050	5730-05	5730-1	2835
Световой поток, Лм	5	40	8	15	40	100	25
Мощность, Вт	0,06	0,5	0,07	0,2	0,5	1	0,2
Температура,оС	до 65	до 80	до 65	до 65	до 80	до 80	до 65
Ток, мА	20	150	30	60	150	30	60
Напряжение, А	3,3	3,3	3,3	3,3	3,4	3,4	3,4
Габариты, мм	3,5х2,8	5,3х3	3х1,4	5х5	4,8х3	4,8х3	2,8х3,5

Таблица включает усреднённые технические характеристики, которые показывают лучшие светодиоды с белым светом. Самые мощные лампы холодного и
тёплого белого света обладают меньшим световым потоком и, имея равную яркость светодиодов, дают лучшее
освещение, чем цветные.

Обратите внимание! Светоотдача тёплых тонов может быть на 10% меньше той, что отражают маркировка и характеристики, а холодных – на 10% больше, поэтому они самые энергоэффективные. Реальные
технические характеристики и качество светодиодов в значительной
степени определяет марка светодиодов,
причём колебания могут доходить до 15%

Качественные
светодиоды выпускают крупные японские, европейские и китайские бренды. Бюджетные же
устройства неизвестных китайских
производителей, занесённые в каталог,
обычно очень слабые, и вместо заявленных 0,5 Ватт могут выдавать 0,15 или даже
0,09

Реальные
технические характеристики и качество светодиодов в значительной
степени определяет марка светодиодов,
причём колебания могут доходить до 15%. Качественные
светодиоды выпускают крупные японские, европейские и китайские бренды. Бюджетные же
устройства неизвестных китайских
производителей, занесённые в каталог,
обычно очень слабые, и вместо заявленных 0,5 Ватт могут выдавать 0,15 или даже
0,09.

Такие
низкие показатели мощности объясняются тем, что внутри корпуса смонтирован
кристалл меньшего размера. Это характерно для низкокачественной китайской
продукции. Поэтому, самостоятельно проектируя источник питания, стоит
стремиться к реальным показателям тока в нагрузке, равным около 95% от
заявленного. При небольшой недогрузке можно увеличить рабочий ресурс даже для
устройств, где используются не самые лучшие
светодиоды.

Понятия, комментарии

БП — сокращённое название блока питания.
СД — заглавные буквы означают светодиод, проецирующий излучение.
Люминофор — материал, поглощая энергию, превращает её в яркий светящийся поток.
Подложка — эластичная подкладка с полупроводниковыми элементами.
Клеящаяся основа — материал, закрепляющий ленту на поверхности.
RGB контроллер – электронный прибор, регулирующий режим свечения. Укомплектован пультом с радио, управляемыми или инфракрасными функциями.
Samsung, Philips, LG, Epstar — брендовые поставщики электронных приборов.
SMD 3528 — прочитывается как полупроводниковое излучающее устройство, монтируемое на плоскости. Цифры показывают размер корпуса диода в мм.
Люмен — световой поток, сокращённо обозначают лм.
СДЛ — светодиодная гибкая лента, с расположенными на ней диодами, резисторами, информационными знаками (напряжения, линиями разреза).
Чип — микросхема в виде полупроводникового кристалла.
СП — световой поток пропорциональный излучению.

Маркировка светодиодной ленты

Разберем маркировку светодиодных лент на конкретных примерах

1	2	3	4	5	6	7	8	9
RT	2-	5000	12V	Blue	(3528,	300 LED,	LUX)
RTW	2-	5000PGS	12V	Day White	2x	(3528,	600 LED,	W)
RT	2-	5000	24V	RGB	2×2	(5060,	720 LED)

1. Серия ленты:

RT – открытая лента (фронтального свечения – от плоскости)
RTW – герметичная лента (фронтального свечения – от плоскости)
RS – открытая лента бокового свечения (вдоль плоскости)
RSW – герметичная лента бокового свечения (вдоль плоскости)

2. Номер завода-изготовителя

Ленты изготавливаются на разных заводах, номер завода указан в маркировке серии:

RT 5000
RT 2-5000
RT 3-5000

Ленты с разных заводов могут отличаться по яркости и оттенку.

3. Длина ленты в метрах:

5000 – 5 м
4000 – 4 м
3000 – 3 м
2500 – 2.5 м

Для герметизированных лент добавляется буква, обозначающая тип герметизации:

5000 P – силиконовая трубка прямоугольного сечения
5000 SЕ – верхняя заливка тонким слоем силиконового герметика
5000 PGS – силиконовая трубка, заполненная герметиком

4. Напряжение питания:

5. Цвет сечения:

Warm – Белый теплый (2700-3500 К)
Day – Белый дневной (4000-5000 К)
White – Белый чистый (6000-8000 К)
Cool – Белый холодный (8000-10000 К)
Red – Красный 625 нм
Yellow – Желтый 590 нм
Green – Зеленый 525 нм
Blue – Синий 470 нм
Orange – Оранжевый
Pink – Розовый
Violet – Ультрафиолет (видимый 400 нм. Опасен для зрения!)
RGB – Красный/ Зеленый/Синий (управление контролером)
SPI – RGB лента с адресным управлением, позволяет создавать эффект «Бегущие огни» (с помощью контроллера)

6. Плотность установки светодиодов на ленте:

(нет значения) – стандартная плотность

Для лент со светодиодами 3528 – 60 шт. на метр
Для лент со светодиодами 5060 – 30 шт. на метр

2Х – двойная плотность

Для лент со светодиодами 3528 – 120 шт. на метр
Для лент со светодиодами 5060 – 60 шт. на метр

2Х2 – двойная плотность, два ряда

Для лент со светодиодами 3528 – 240 шт. на метр
Для лент со светодиодами 5060 – 120 шт. на метр или 144 шт. на метр

7. Тип светодиода:

5060 (или 5050) – чип светодиода 5х5 мм (применяется в мощных лентах)
3528 – чип светодиода 3,5×2,8 мм (применяется в стандартных лентах)
2835 – чип светодиода 2,8х3,5 мм (применяется в стандартных лентах)
5630 – чип светодиода 5,6х3 мм (применяется в мощных лентах)
3014 – чип светодиода 3×1,4 мм (применяется в узких лентах)
335 – чип светодиода 335 (применяется в лентах бокового свечения)

8. Количество светодиодов, установленных на ленте

9. Цвет платы:

LUX – лента улучшенного качества, белая плата
W – белая плата
B – черная плата

На что стоит обратить внимание

Количество светодиодов на ленте Светодиоды чаще всего реализуются в бобинах длиной по 5 метров каждая, на упаковке фиксируется точное количество светодиодов.

При выборе осветительного прибора необходимо обратить внимание на следующие параметры:

способы установки;
тип установленных светодиодных лампочек (от этого параметра будет зависеть уровень освещенности);
степень защиты;
мощность потребления (от этого показателя будут зависеть параметры приобретаемого блока питания);
напряжение питания;
количество светодиодов;
цвет.

Качество сборки

Светодиодная лента Osram Smart+ Apple HomeKit Flex, 10 Вт Качество сборки и используемые материалы при изготовлении напрямую зависят от производителя. На рынке наиболее востребована продукция компаний Arlight, Gauss, Cree, Feron, Navigator и OSRAM.

Приобретать осветительные приборы рекомендуется в тех местах, где предоставляют гарантию, а также есть возможность проверить работоспособность устройства, подержать в руках.

При изготовлении LED-лампочек чаще всего встречаются следующие дефекты:

спайка изделия, изготовленная из нескольких отдельных кусков;
некачественная пайка;
мигающие или плохо работающие отрезки.

Степень защиты

Степень защиты, как правило, фиксируется в соответствии с международными стандартами. Этот параметр обязательно должен быть указан на упаковке. Если информация отсутствует, следует усомниться в качестве предлагаемого товара.

Открытые светодиодные ленты обозначены маркировкой IP20. Они предназначены для работы в сухих помещениях, где не требуется влагозащита. Чаще всего ее используют для подсветки потолков и корпусной мебели.

Маркировка IP65 – изделия, характеризующиеся частичной защитой от влаги. Используют для установки в ванных комнатах, при условии, что исключена вероятность попадания на них воды.

Степень защиты IP68 свидетельствует о полной защите ленты от влаги. Устройство может быть применено во влажной среде на глубине до 1 метра. Однако в этом случае с целью безопасности рекомендуется дополнительно использовать устройства защитного отключения.

Напряжение питания и мощность

Химический состав полупроводника во многом определяет напряжение питания светодиодов Конкретная модель имеет свое напряжение питания, эти данные также должны быть указаны производителем на упаковке. Существуют следующие виды номиналов:

+5В – применимы для осветительных приборов, питающихся от USB-разъемов на компьютерах. Последнее время часто используется для отделки элементов гардероба. Особенность работы заключается в преобразовании энергии из батареек напряжением в 1,5В в постоянный ток силой 5В.
+12В – самый распространенный тип номинала, предназначенного для питания лент. Для бесперебойной и производительной работы применяются специальные блоки питания – драйвера.
+24В – используется в том случае, если есть необходимость в резервном питании при пропадании напряжения. Аккумуляторная батарея будет работать намного дольше при условии, что сила тока для одинаковых по мощности отрезков будет в два раза меньше. Существует еще одна причина использования этого номинала – в случае больших расстояний между лентой и источниками питания. Благодаря этому удается снизить падение напряжения, которое вызвано сопротивлением электрической проводки.
+36В – применяет редко, поскольку производители редко изготавливают блоки питания с таким номиналом. Если устройство вышло из строя, найти ему быстро замену вряд ли удастся. Преимущество использования заключается в сниженном токе, который будет потреблять осветительное устройство.

Узнать мощность светодиодной ленты также можно по виду используемых светодиодных лампочек.

Количество цветов и цветовой оттенок

Помимо основных цветов, можно встретить экземпляры малинового, бирюзового или фиолетового свечения Производители светодиодных лент выпускают продукцию в следующих цветах:

RGB, многоцветные;
холодный белый;
желтый;
синий;
красный;
зеленый;
теплый белый.

Популярность набирает розовый цвет. Его востребованность в большей степени обусловлена большой пользой для роста и развития растений.

Основные технические характеристики светодиодных лент

Различие светодиодных лент выражается не только в их герметичности и цвете светодиодов, но и в зависимости от других технических параметров

Чтобы выбрать ленту, которая будет максимально соответствовать поставленным задачам, важно знать на какие характеристики стоит обратить внимание. К параметрам относят напряжение питания, вид и размер применяемых светодиодов, плотность размещения светодиодов на ленте, длину, класс герметичности и другие свойства. Рассмотрим каждый из них подробнее

Рассмотрим каждый из них подробнее.

Напряжение питания

Светодиодные ленты чаще всего имеют напряжение 12, 24 или 36 В. 12 вольт используют стандартные ленты, которые не имеют большой мощности и плотности светодиодов. Более мощные устройства работают с напряжением 24 В, реже 36 В.

Вне зависимости от того, какое напряжение (12 – 36 В) использует прибор, для работы в стандартных электрических сетях 220 В, они комплектуются специальными понижающими трансформаторами. Если подать на светодиодную ленту напряжение сети напрямую, такая лента, естественно, сгорит

Поэтому, при подключении светодиодных устройств, важно понимать с каким напряжением работает подключаемая лента

Вид и размер применяемых светодиодов

Вид и размер светодиодов, которые устанавливают на лентах, обозначаются четырехзначными числами. Две первые цифры обозначают длину светодиода в миллиметрах, а вторые – его ширину. По виду, светодиоды бывают:

• 3528 – имеют небольшой световой поток (около 5 лм на светодиод) и применяются в декоративных целях, так как не светят достаточно ярко. • 5050 (5060) – распространенный тип светодиодных лент, который отличается крупным размером светодиодов и выдает свечение в 12-14 лм на один светодиод. • 2835 – ленту с такими диодами применяют для организации основного освещения, так как они имеют высокую яркость (около 25 лм), а вот в декоре такие варианты практически не применяют. • 5630 – самые яркие светодиоды, которые используют для освещения всех типов помещений. Диоды могут выдавать до 75 лм и при работе сильно нагреваются. Для защиты от перегрева их монтируют на специальных теплоотводящих пластинах из алюминия или другого теплопроводного материала.

Плотность размещения светодиодов на ленте

Качество и яркость освещения при использовании светодиодных лент связано с плотностью монтажа светодиодов

Другими словами, при покупке светодиодной ленты, нужно обратить внимание на количество светодиодов в погонном метре ленты. Стандартные изделия имеют плотность в 30, 60, 90, 120 или 240 светодиодов на один метр длины

Некоторые производители выпускают варианты лент со светодиодами, расположенными в несколько рядов. Это характерно для светодиодных лент типа «бегущий огонь» и других разноцветных лент.

Главное правило здесь очевидно: чем больше плотность светодиодов на ленте, тем выше яркость ленты и больше возможности в управлении цветом.

Степень защиты

Герметичность светодиодной ленты – важное условие для монтажа в помещениях с повышенной влажностью, бассейнах, а также на улице. Существует показатель, который обозначает степень защищенности прибора от проникновения влаги или пыли внутрь корпуса устройства или прямое воздействие на электронные компоненты

В маркировке светодиодной ленты он указывается английскими буквами «IP» и двумя цифрами.

Первая цифра обозначает степень защиты от воздействия пыли и других частиц, вторая о защите от воды. Чем больше каждая цифра – тем существеннее защита светодиодной ленты. Максимальная защита от пыли и влаги обозначается маркировкой IP68. Исходя из условий эксплуатации ленты выбирают её степень защиты. Например, в жилых помещениях с нормальной влажностью применяют ленты IP20 (то есть, не имеющие защиты), для улицы подойдет класс IP55, а вот в бассейнах используют IP67 или IP68.