Tipi di strisce LED - caratteristiche del dispositivo e del funzionamento

L'avvento dei prodotti di illuminazione a LED ha rivoluzionato il mercato dell'illuminazione. E non è solo il bassissimo consumo energetico rispetto alle lampadine a incandescenza. Poiché i cristalli che emettono luce sono così piccoli, possono essere combinati per produrre luce in tante forme diverse. I dispositivi flessibili sotto forma di nastri luminosi sono molto diffusi.

Come sono progettate e come funzionano le strisce LED

Il principio di funzionamento del nastro, così come di qualsiasi dispositivo di illuminazione a LED, si basa sulla capacità delle giunzioni p-n dei semiconduttori di emettere quando la corrente vi scorre attraverso. La frequenza di emissione può trovarsi nella gamma infrarossa, visibile o ultravioletta. In questo modo è possibile ottenere un bagliore monocromatico, ma non il bianco, che è una miscela di colori nello spettro visibile. Una svolta è stato lo sviluppo dei LED in cui il componente che emette la luce è un rivestimento di fosforo. Il suo bagliore è iniziato dalla radiazione di una giunzione p-n, che non deve essere visibile (di solito la luce UV). Questo ha ampliato drasticamente il campo di applicazione degli apparecchi a LED e con questo è iniziata la loro espansione trionfale.

La popolarità degli apparecchi flessibili si basa sulle possibilità di applicazione. Un tale dispositivo può essere montato in una varietà di posti con qualsiasi configurazione. Il design delle strisce LED non è complicato. I gruppi di LED con resistenze di smorzamento o microchip indirizzabili sono collocati su una base flessibile di spessore variabile. Lungo il tessuto corrono i bus di alimentazione, su entrambi i lati che terminano con delle piastre di contatto. Dall'altro lato, molti produttori applicano uno strato adesivo per facilitare installazione ..

Vari tipi di apparecchi flessibili con linee di taglio.

Il tessuto può essere tagliare Il tessuto può essere tagliato in questi punti per creare lunghezze individuali. I diagrammi di gruppo, i tipi di LED e i valori delle resistenze determinano le caratteristiche degli apparecchi e le applicazioni.

Dove si usano gli apparecchi flessibili?

Il campo di applicazione delle strisce LED può essere diviso in due grandi settori a seconda della struttura dell'apparecchio:

1. Illuminazione di strade e interni. I LED sono per lo più utilizzati per questo scopo con emissione di colore bianco. Gli apparecchi con uno spettro caldo (rosso-giallo) possono essere scelti e sono utilizzati in salotti per camere da letto, soggiorni, ecc. I dispositivi che emettono in uno spettro neutro sono utilizzati per l'illuminazione esterna e nei locali industriali, così come nei salotti, cucine e strutture pubbliche. Nei musei e negli showroom di gioielli, le tonalità più fredde del bianco sono più adatte. È conveniente usare le strisce LED per creare un'illuminazione locale.
   Un esempio di illuminazione esterna per una porta finestra.
2. Decorativo illuminazione decorativa di edificiI nastri RGB sono ampiamente utilizzati per cambiare dinamicamente il colore della luce. Qui i nastri RGB sono ampiamente utilizzati, permettendo al colore della luce di cambiare dinamicamente. Tutti i confini nella creazione di effetti luminosi hanno cessato di esistere con l'avvento degli apparecchi LED indirizzabili.
   Illuminazione decorativa di un edificio con apparecchi RGB.

È possibile selezionare l'apparecchio che meglio si adatta alle vostre esigenze in termini di prestazioni e costi per ogni applicazione.

Come sono etichettate le strisce LED

L'adozione di un sistema unificato di marcatura dei nastri LED è stata a lungo attesa, ma i produttori di apparecchiature di illuminazione tra di loro non hanno fretta di concordare. Pertanto, ci sono diversi modi paralleli per riassumere le caratteristiche delle strisce LED. Il più informativo è l'etichettatura della forma RTW 2-5000PGS-12V-DayWhite 2x (3528, 600 LED, W). Vedere la tabella per la decifrazione.

In questo sistema, mancano almeno due parametri importanti, senza i quali la scelta dell'apparecchio di illuminazione è difficile

• consumo di energia per metro di striscia (può essere stimato solo approssimativamente dalle dimensioni dei LED utilizzati e dalla loro densità di montaggio)
• grado di protezione (anche qui si può fare una stima approssimativa in base al tipo di sigillatura).

Ma questa marcatura sembra la più adatta per essere adottata come standard, o almeno come base.

Un blocco video completerà ciò che è stato detto sopra.

Varietà di tipi di strisce LED

La concorrenza nel mercato dell'illuminazione sta costringendo i produttori a chiudere tutte le nicchie di applicazione dei LED e persino a crearne di nuove. Questo viene fatto rilasciando varietà di illuminatori che non hanno controparti o prototipi negli sviluppi precedenti.

Per colore di emissione

Strisce monocromatiche

Con lo sviluppo dei LED con colore di emissione bianco, non ci sono ostacoli per la conquista completa del mercato. Ma anche la luce bianca non è uniforme, e ha una gradazione nello spettro di emissione, caratterizzata da una temperatura di colore (in Kelvin).

Scala della temperatura del colore.

Il consumatore può scegliere tra tonalità calde di rosso-giallo e fredde di blu-viola. Sono disponibili anche apparecchi monocromatici con colori diversi dal bianco. Sono etichettati con il nome del colore in inglese (Green, Blue, ecc.).

Apparecchi RGB .

Questo tipo di striscia contiene tre LED in rosso, verde e blu. Questo permette di produrre un bagliore in quasi tutti i colori mescolando diverse proporzioni delle tre tonalità di base. E questo bagliore può essere cambiato dinamicamente. I designer hanno nelle loro mani un potenziale quasi illimitato per creare luci architettoniche, effetti visivi ecc. Tali dispositivi hanno simboli RGB nella designazione e sono controllati da controllori (industriali o amatoriali).

L'unica limitazione di tali apparecchi è il colore bianco - il bianco puro non può essere ottenuto dai tre colori primari. Per i casi in cui questo è critico, un LED bianco viene aggiunto a ciascuno dei tre LED colorati. Esso "tinge" il colore bianco sintetizzato. Questa striscia è contrassegnata dalle lettere RGBW (RGB+White).

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Differenze RGB, RGBW e RGBWW Strisce LED

 

Apparecchio basato su LED indirizzabili

Questo tipo di striscia LED non ha rivali nel mondo dell'illuminotecnica e ha una componente multimediale senza limiti. La sua principale differenza da una striscia RGB convenzionale è che ogni elemento tricolore può essere controllato separatamente. Gli apparecchi con bus SPI possono essere controllati da controllori industriali, mentre i dispositivi con bus a filo singolo (ad esempio basati su elementi WS2812b) utilizzano circuiti di controllo basati su microcontroller (compresi quelli basati sulla piattaforma Arduino). Questo permette il pieno sfruttamento delle possibilità offerte dagli sviluppatori.

Varietà nel design

Le strisce LED convenzionali hanno un grado di protezione IP20. Questo significa che il dispositivo è protetto contro le particelle solide più grandi di 12,5 cm e non è affatto protetto contro l'acqua. Questo design non permette di utilizzare l'illuminatore all'aperto, e tanto meno in stanze umide. È per questo che vengono prodotti tipi speciali di nastri con una protezione supplementare:

• sotto forma di un tubo di silicone trasparente messo sul tessuto - segnato P;
• il tessuto può essere riempito con un sigillante trasparente - contrassegnato dal simbolo SE;
• se entrambi i metodi di protezione sono presenti (tubo di silicone riempito di sigillante), i simboli PGS sono nella marcatura.

Apparecchio a LED in versione sigillata.

Questi metodi di protezione permettono di produrre apparecchi a LED fino al massimo grado di protezione (IP68) e di utilizzarli anche sott'acqua.

In termini di elementi emettitori di luce utilizzati

Per formare l'emissione di luce delle strisce LED vengono utilizzati vari tipi di LED, compreso l'alloggiamento cilindrico. Ma i nastri più utilizzati sono basati su elementi senza piombo (SMD). Questo design è il più tecnologicamente avanzato nella produzione e permette di ridurre il costo delle apparecchiature di illuminazione. Il fattore di forma del LED è contrassegnato da quattro cifre che indicano le dimensioni dell'elemento in termini di lunghezza e larghezza. Questi simboli sono di solito inclusi nelle marcature del nastro.

Aspetto dei principali LED utilizzati nei nastri.

Per i nastri RGB si usano i seguenti LED LEDche comprende tre cristalli con diversi colori di emissione in un unico alloggiamento. Sono controllati separatamente, ma i loro anodi sono collegati. Di solito, questi elementi sono utilizzati anche in una versione senza pin.

Gruppo di LED a tre colori.

Per creare nastri indirizzabili vengono utilizzati driver PWM miniaturizzati che possono incorporare giunzioni p-n a emissione di luce. Ma anche molto utilizzati sono i chip con collegamento esterno di tre colori di base LED (o matrice di LED in un unico caso).

LED indirizzabile WS2812B.

Consumo di energia

Un LED consuma energia elettrica per creare la luce. Anche se i LED hanno un rapporto molto più alto tra questa potenza e l'intensità della luce rispetto alle lampadine a incandescenza, le luci di striscia possono disegnare una quantità significativa di corrente. Questo è determinato da:

• il consumo di energia di un singolo elemento (dipende dal suo tipo);
• Il numero di LED montati sulla striscia (a seconda della loro densità).

Esempi di posizionamento di LED con diverse densità e numero di file.

In pratica, è il consumo di energia di un metro di striscia che conta. Quando si calcola il sistema di illuminazione, questo valore è usato come riferimento. Questo parametro non è incluso nell'etichettatura più comune, ma alcuni produttori lo prendono sul serio. Per esempio, una delle strisce prodotte con il marchio Apeyron è designata come Apeyron Electrics LSE-159 SMD 5050 30LED IP20 12V 7.2W 5m. Qui 7.2W è il consumo specifico di energia.

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Calcolo del consumo di energia di una striscia LED a 12v

 

Direzionalità della luce

Nella maggior parte dei casi, l'emissione di luce è diretta attraverso il piano della striscia. Ma ci può essere una situazione in cui una superficie deve essere illuminata ed è problematico posizionare la striscia rigorosamente sopra di essa. Oppure è necessario evitare una situazione in cui la luce colpisce una persona negli occhi. Poi utilizzare il nastro lato incandescente - ha LED flusso principale diretto lungo il piano del tessuto, cioè, lungo la superficie a cui il nastro è incollato.

Il lato del dispositivo (fine) del bagliore.

Tale nastro LED nella denominazione più comune è indicato:

• RS - in design aperto;
• RSW - in versione sigillata.

Si può incollare un tale apparecchio su una parete per per illuminare i passi...senza abbagliare la gente.

Come collegare la striscia di LED

Faretti da incasso a LED con flessibile metodo di connessione rientrano in diverse categorie:

1. Monocromatico. 220 В. Collegato alla rete tramite un dispositivo raddrizzatore.
2. Monocromatico a bassa tensione. Le luci a LED con una tensione di funzionamento di 5/12/24/36 volt rientrano in questa categoria. È meglio alimentarli da un alimentatore con la tensione appropriata. Se la striscia viene utilizzata in un veicolo, può essere collegata direttamente all'alimentazione di bordo.
3. Luci LED RGB. Queste strisce LED sono alimentate da una fonte di tensione adatta e controllate da un controller industriale o casalingo per realizzare il loro pieno potenziale. È possibile accendere un bagliore costante, ma non ha senso dal punto di vista economico - una striscia monocromatica è più economica.
4. Apparecchi basati su elementi indirizzabili. Sono alimentati con tensione da una fonte separata, e possono essere controllati da un controller - non c'è altro modo per controllarli.

Video d'attualità: Tutto quello che devi sapere sulle strisce LED.

I tipi versatili di strisce LED permettono di realizzare quasi tutte le opzioni di illuminazione per qualsiasi scopo. La decisione sulla fattibilità economica ed estetica spetta sempre all'utente.