Светодиодные ленты популярны, поскольку простота и удобство работы с ними позволяют реализовать множество идей. Причем сделать это можно не только быстро, но и относительно дёшево и без особых знаний. Ленты легко гнутся и повторяют очертания интерьера или предметов. Они могут использоваться в качестве подсветки и для основного освещения. В этой статье мы рассмотрим какие бывают светодиодные ленты.
Устройство
Светодиодная лента – это линейный источник света. Конструктивно она представляет собой гибкую печатную плату на клейком основании. На ней расположены светодиоды. Она нарезается кратными отрезками по линии отреза, она наносится между контактными площадками.
Важно:
Не заламывайте ленту и не изгибайте её в одном месте – все повороты должны происходить плавно, а повороты под прямым углом делайте с помощью специальных коннекторов. Минимальный радиус изгиба от 2 до 5 сантиметров (в зависимости от модели).
В зависимости от количества светодиодов на 1 метр отличается кратность нарезки по длине. Например, для 12В светодиодной ленты кратность нарезки зависит от количества светодиодов на метр – обычно это 3 штуки в секции. На рисунке ниже выделена 1 секция, там же видна и линия разреза – на ней изображена полоса и ножницы.
Если лента с большим количеством светодиодов, например, 120 штук на 1 метр, то их располагают в два ряда. Ниже вы видите 24В LED-ленту. У неё в одной секции 6 светодиодов, а в изображенной модели 2 ряда по 6 на одном отрезке.
Изделия, рассчитанные на 220 вольт тоже можно разрезать, но там секции гораздо длиннее, а именно кратность реза равна 1 метру или 60 светодиодам, а модели где 120 светодиодов на 1 метр можно резать через каждые 50 см. Часто встречается комплект поставки из 2 метров 220В ленты и адаптера для питания (это обычный диодный мост – выпрямитель напряжения).
Светодиодные ленты, рассчитанные на 5 вольт, имеют кратность нарезки 1 светодиод. Их можно запутывать от USB или адаптеров для зарядки мобильных телефонов.
Но количество светодиодов в одной секции может отличаться, это зависит от схемы их соединения.
Классификация и маркировка
Разновидностей LED-лент достаточно много и у каждой есть свои особенности. Они отличаются по типу светодиодов и их количества, от этого зависит и световой поток, и потребляемая мощность изделия. Также есть различия по напряжению питания, влагозащите и прочим параметрам.
По напряжению питания ленты можно разделить на такие виды:
- 220В;
- 24В;
- 12В;
- 5В.
Наиболее распространены 220 и 12-вольтовые типы led-ленты. Например, 12-вольтовые бывают на:
- 30;
- 60;
- 120 штук на 1 метр.
На рисунке ниже вы видите длину отрезка для разной плотности светодиодов.
Количество светодиодов в одном метре зависит как от питающего напряжения, так и от конструкции конкретного изделия.
Но количество светодиодов на 1 метр не является основным в вопросе влияния на излучаемый световой поток и потребляемую мощность. На это влияет и тип светодиодов, они бывают таких типоразмеров:
- 3528;
- 2835;
- 5050;
- 5630;
- 5730.
На самом деле видов используемых светодиодов много, и в продаже можно найти ленты с любым их типом. Их характеристики мы рассматривали в статье Виды, характеристики и маркировка SMD-светодиодов.
Последним отличием присущим всем видам лент является класс пылевлагозащиты IPxx. Где вместо xx – цифры и чем они больше, тем большая защита от влаги обеспечена изделию. Типовые варианты:
- IP20-23 – фактически защита отсутствует, такую ленту можно использовать в сухих и не пыльных местах.
- IP65 – наиболее распространена, допускается попадание капель и струй воды, а значит и эксплуатация на улице и в сырых местах.
- IP67 – напоминает по конструкции шнур дюралайт, на концах ленты устанавливаются заглушки для её герметичности. Может использоваться в воде. Может обозначаться как Waterproof, WP или W65.
- IP68 – самый защищенный вариант, также может использоваться в воде, допускает освещать бассейны и водоёмы, располагая изделие на дне. Может обозначаться как ExtraWaterproof, EWP или W68.
Маркировка выглядит и расшифровывается следующим образом.
RGB-ленты
Многоцветные светодиодные ленты или RGB чаще всего выполняются на светодиодах типа 5050. Они отличаются от остальных видов тем, что в их корпусе расположено три кристалла типа тех, что используются для 3528. На рисунке ниже вы видите сравнение белых светодиодов 3528 и 5050.
Благодаря этому получается использовать три основных цвета для формирования множества оттенков: красный, зелёный и синий. На рисунке ниже изображен внешний вид RGB 5050.
Соответственно ленты с RGB-светодиодами подключаются 4-мя проводами. Общий плюс и минус от каждого из цветов. Для их работы нужно использовать специальный RGB-контроллер.
Кроме лент с трёхцветными светодиодами бывают RGB-ленты с одноцветными светодиодами, в таком случае принцип их работы подобен, отличие лишь в том, что могут использоваться светодиоды отличные типоразмером от 5050, а значит и выдавать иные показатели светового потока (более яркие или наоборот тусклые) в них светодиоды чередуются по цветам.
Но в последнее время появилось больше моделей, к ним можно отнести RGBW и RGBWW, они также бывают в разных исполнениях. Вариант первый – четырёхконтактные светодиоды 5050 пример такого решения вы можете видеть ниже, но помните в этом случае они уже используют 5 проводов для подключения - общий плюс и минуса от красного, зелёного, синего и белого каналов. Нужен также и RGBW контроллер. Такое решение позволяет добиться большего варианта оттенков подсветки и её яркости в частности в белом цвете.
Другой вариант – когда используются трёх контактные 5050, поочередно чередующиеся многоцветные RGB-чипы и обычные белые холодного или тёплого свечения (это видно на фото – цвет люминофора отличается).
RGBWW можно расшифровать как Red, Green, Blue, Warm white + white, тогда один светодиод излучает нейтральный или холодный белый, а другой тёплый. Также требует следующего вида контроллеров – пятиканальных, в данном случае для подключения используется 6 проводов.
Адресная светодиодная лента
Отдельный тип ленты, который позволяет делать не просто подсветку, а целые светодиодные мониторы – это адресная светодиодная лента. Её отличие заключается в том, что вы можете управлять цветом свечения каждого светодиода по отдельности. Её часто называют «умная светодиодная лента» или «smart led strip».
Их производят в лентах или модулях на основе микросхем WS2811, что изображено на рисунке ниже.
Или же на базе чипов WS2812B – это светодиод с упомянутой выше микросхемой, но в одном корпусе типоразмера 5050.
Также есть модель WS2812S с шестью выводами для раздельного питания светодиода и микросхемы.
В продаже можно найти и интересные модули разных форм, как например кольцевой изображенный ниже.
Ленты также возможно отрезать по линии с отметкой.
Так они выглядят «в бою»:
Интересно:
Есть выводные 5мм светодиоды совместимые по протоколу с предыдущими, их маркировка PL9823.
Чтобы представить, как такое устройство может работать посмотрите видео:
Особенность устройства заключается в том, что вы передаёте на вход DIN пачку из 24 бит, по 8 бит на значение для ШИМ-управления каждым из цветов – после чего подаётся сигнал они передаются на DO (DOUT), который соединяется со следующим светодиодом. Получается нечто подобное сдвиговому регистру и последовательному вводу данных. При этом ШИМ работает на частоте 400 Гц, что незаметно глазу, но всё же заметно при съемке видео.
Стоит отметить, что здесь передача данных происходит по одному проводу, поэтому нельзя организовать классические пачки из единиц и нулей. Поэтому длинна импульса определяет, что примет чип – ноль или единицу.
Подробнее это рассмотрено в видео:
Нюанс: Цвета идут в порядке «зелёный-красный-синий», а не как обычно «красный-зелёный-синий».
Недостатком является то, что если один из светодиодов сгорит – то перестанут светиться и те что расположены в цепи после него, так как данные дальше передаваться не будут.
Поэтому (а может и по другим причинам) была разработана следующая модификация – это чипы WS2813, они также с шестью выводами.
Внимательные могли заметить, что появился «BIN». Он соединяется с DIN предыдущего светодиода, таким образом при появлении сгоревшего пиксела (светодиода в ленте или матрице) данные в любом случае передаются, подробнее этот вопрос рассмотрен на этом видео.
Есть и контроллеры для подобных лент. С их помощью можно управлять свечением светодиодов со смартфона.
Не менее интересна и модель контроллера на плате ESP8266, о которой мы говорили в этой статье - Способы дистанционного управления микроконтроллером.
Ранее ЭлектроВести писали о видах светодиодов и их характеристиках.
По материалам electrik.info.
