Banda LED: tipuri, alimentare, puterea, conectarea, prinderea și alegerea

Ce este banda LED

Banda LED este o sursă de lumină flexibilă asamblată pe baza unei plăci de circuit imprimat flexibil, pe o parte a căreia se află LED-uri și componente radio auxiliare.

Datorită utilizării tipurilor super luminoase de LED-uri SMD, benzile LED au o luminozitate ridicată și, în același timp, un consum redus de energie. Baza lor flexibilă le permite să fie utilizate în diverse soluții de design pentru decor sau iluminare suplimentară și, uneori, ca iluminat principal al unei încăperi.

Ce tipuri de bandă LED există

Benzile LED pot fi împărțite în diferite tipuri în funcție de parametrii pe care le au, iar caracteristicile de proiectare ale benzilor LED și caracteristicile tehnice ale LED-urilor SMD instalate pot servi drept criterii de grupare a acestora.

În funcție de culoarea LED-urilor instalate:

• bandă LED monocromă, formată din LED-uri de aceeași culoare;
• bandă LED RGB, fabricată din LED-uri RGB, unde fiecare LED conține trei LED-uri de culori diferite: roșu (Red), verde (Green) și albastru (Blue) într-un singur corp.

După gradul de protecție a benzii LED:

• bandă LED deschisă fără protecție, IP20 și IP33, utilizată în interiorul încăperilor;
• bandă LED protejată sau acoperită cu silicon cu grad de protecție IP54 și IP65, folosită în locuri unde este posibil contactul benzii LED cu apa, inclusiv în exterior;
• bandă LED complet închisă cu grad de protecție IP67, IP68, pentru utilizare în exterior fără restricții, în piscine etc.

Componentele benzii LED

Benzile LED sunt realizate pe baza unei plăci de circuit imprimat flexibil lung, a cărei lățime poate fi de la 8 mm la 20 mm. Poți lua în considerare designul plăcii folosind exemplul celei mai populare benzi LED alimentate la o tensiune de 12 V.

Banda LED este formată din segmente mici, secțiuni asamblate separat ale plăcii. Fiecare astfel de secțiune conține 3 LED-uri SMD cu o rezistență de limitare a curentului. Toate elementele sunt conectate în serie. Fiecare LED necesită o tensiune de 3,2 V. Când întregul ansamblu LED este conectat în serie, este necesar 9,6 V. Și, pentru ca un astfel de ansamblu să poată fi alimentat de la o tensiune de 12 V, un rezistor limitator este instalat în serie în acest circuit, a cărui rezistență este selectată în funcție de tipul de LED-uri SMD instalate, pentru care este necesar un anumit curent de alimentare.

Pe toată lungimea ei, banda LED este formată din secțiuni individuale a câte 3 LED-uri conectate în paralel. Toate aceste secțiuni sunt identice și sunt alimentate de la aceeași sursă.

Benzile LED cu LED-uri SMD 5050 sunt, de asemenea, conectate în ansambluri separate a câte trei LED-uri. Deoarece aceste LED-uri au trei diode conectabile separat într-o singură carcasă, sunt necesare trei conexiuni și trei rezistențe pentru a le conecta.

Benzile LED RGB la fel sunt alcătuite din ansambluri separate de trei LED-uri, dar în ele fiecare canal de culoare este conectat separat. Pe o astfel de bandă LED există patru linii de conectare.

Tensiunea de alimentare a benzii LED

Cele mai întâlnite sunt benzile LED cu o tensiune de alimentare de 12 V, mai rar poți găsi benzi LED de 24 V. Pentru alimentarea benzilor LED sunt utilizate sursele de alimentare și driverele LED. Intrarea driverului LED este alimentată cu tensiune din rețeaua de 220 V, iar la ieșire avem o tensiune stabilizată de 12 V sau 24 V. Tensiunea trebuie să fie stabilizată și nu mai mare decât valoarea indicată în caracteristicile benzii LED conectate. Dacă tensiunea este mai mare, atunci banda LED se poate defecta din cauza curentului mai mare, a supraîncălzirii puternice și, ca urmare, a arderii LED-urilor.

Dacă sursa de alimentare furnizează o tensiune mai mică decât cea necesară, banda LED va lumina slab sau chiar deloc. De exemplu, dacă conectezi o bandă LED de 24 V la un driver LED de 12 V, ea pur și simplu nu se va porni.

Există benzi LED care nu necesită sursă de alimentare și sunt conectate direct la o rețea de 220 V. Astfel de benzi au un grad ridicat de protecție împotriva prafului și umezelii, deoarece sunt plasate în interiorul unui tub din PVC.

Puterea benzii LED

Este important să cunoști puterea benzii LED, deoarece alegerea sursei de alimentare depinde de această putere. Puterea depinde de LED-urile folosite și de densitatea acestora. Cele mai populare benzi LED sunt cu următoarele LED-uri: SMD 3528, SMD 5050, SMD 5630, SMD 5730.

Densitatea LED-urilor nu poate fi oarecare. Este determinată de numărul de LED-uri pe 1 m de bandă LED, adică un metru linear. Cele mai răspândite sunt benzile LED cu 30, 60 și 120 LED-uri la 1 m linear. Densitatea LED-urilor afectează și uniformitatea fluxului luminos. Benzile cu LED-uri ce au o densitate între 30 și 60 de LED-uri sunt folosite pentru a ilumina un obiect oarecare. Pentru o iluminare uniformă, este mai bine să utilizezi benzi cu LED-uri care au o densitate de cel puțin 60 sau 120 LED-uri pe 1 metru.

Pentru cele mai populare tipuri de benzi LED există tabele cu consumul de energie pe un metru de bandă LED, în funcție de tipul de LED-uri instalate și densitatea de amplasare a acestora.

Luminozitatea benzii LED

Luminozitatea benzii LED, precum și puterea acesteia, sunt determinate de tipul de LED-uri instalate și densitatea acestora pe bandă. Astfel, cunoscând luminozitatea unui LED, va fi ușor de calculat luminozitatea întregii benzi. În teorie, totul este simplu, dar în practică LED-urile pot fi de o calitate proastă.

LED-urile pot fi împărțite în cele de înaltă calitate și contrafăcute, iar care din ele sunt instalate pe banda LED uneori rămâne un mister. Atunci când cumperi banda LED din magazine autorizate, cel mai probabil te poți aștepta ca LED-urile SMD să fie de calitate.

LED-urile de marcă și cele ieftine practic nu diferă în exterior cu nimic, însă caracteristicile lor pot fi foarte diferite. LED-urile SMD de calitate proastă pot avea caracteristici de două ori mai mici, ceea ce va afecta în mod natural luminozitatea benzii. Tabelele de mai jos prezintă parametrii pentru LED-urile albe. Pentru LED-urile de culoare alb cald și alb rece, datele de flux luminos pot fi mai mici.

Fluxul luminos și puterea LED-urilor SMD ieftine

Fluxul luminos și puterea LED-urilor SMD de calitate

Chiar dacă sunt cunoscuți parametrii exacți ai LED-urilor instalate în banda LED, fluxul luminos poate fi calculat aproximativ, deoarece fluxul luminos prezentat în tabel va corespunde doar la tensiunea nominală de alimentare, care poate varia puțin.

Conectarea benzilor LED

Pentru a conecta banda LED, este necesară o sursă de alimentare cu o tensiune corespunzătoare. În acest caz, trebuie să acorzi o atenție deosebită puterii sursei de alimentare selectate. Așa-numitul driver pentru o bandă LED ar trebui să aibă o rezervă de putere, cu aproximativ 20-30% mai mult decât necesarul benzii LED. Acest lucru nu se aplică benzilor LED conectate direct la o rețea de 220 V.

Benzile LED pot fi vândute atât în bucăți mici, cât și în bobine întregi de 5 metri. Indiferent de lungime, toate sunt conectate în același mod, respectând polaritatea la sursele de alimentare cu o tensiune și putere potrivită.

Lungimea maximă a unei benzi LED conectate la o sursă de alimentare nu trebuie să depășească 5 m. Acest lucru se datorează căderii de tensiune în pistele subțiri de cupru ale benzilor. Dacă nu respecți acest lucru, ultima bandă din lanț nu va lumina atât de puternic atunci când este conectată în serie, iar prima bandă din lanț se va supraîncălzi din cauza curentului mare care trece prin ea. Singura excepție pot fi benzile LED de putere redusă, care uneori pot fi conectate până la 3 bucăți a câte 5 metri fiecare.

Pentru a mări lungimea benzii LED cu mai mult de 5 m, următoarea bandă trebuie conectată în paralel la aceeași sursă de alimentare. În acest caz, puterea driverului LED ar trebui să fie deja calculată pentru conectarea mai multor benzi LED. Acest lucru nu este întotdeauna convenabil, deoarece odată cu puterea crește și dimensiunea sursei de alimentare, iar pentru a alimenta mai multe benzi este mai bine să folosești drivere LED mici separate pentru fiecare dintre ele.

În cazul când benzile LED sunt conectate în paralel de la aceeași sursă de alimentare, firele pot fi conectate din ambele părți simultan, de exemplu la începutul benzii LED și la sfârșitul ei. Acest lucru va descărca liniile benzii de curentul ridicat și va face ca banda să lumineze mai uniform pe întreaga lungime.

Dacă este necesar, lungimea benzii LED poate fi modificată, fie mai mică, fie mai mare. Banda LED de orice lungime este alcătuită din segmente separate, ansambluri mici de LED-uri. Într-o bandă LED de 12 V, acest segment este format din trei LED-uri și un rezistor. Aceasta este lungimea minimă a benzii LED care poate fi tăiată și conectată la o sursă de alimentare. Pentru o bandă de 24 V, un astfel de segment va fi format din 6 LED-uri, pentru o bandă de 220 V, din 70 LED-uri.

Trebuie doar să tai banda LED într-o zonă specială, care este marcată cu foarfece pe contactele de cupru. O tăietură în oricare alt loc al benzii nu o va scoate din funcțiune, ci doar va strica un segment minim, care va trebui în cele din urmă să fie tăiat din banda LED.

Pentru a conecta secțiuni individuale de benzi LED într-o bandă mare, este necesar să conectezi contactele acestor benzi ținând cont de polaritatea indicată pe ele. Conectezi plus la plus, minus la minus. Lipirea cu ciocanul de lipit ar fi conexiunea ideală, însă pentru comoditate există conectori diferiți pentru a simplifica procesul de conectare a benzilor LED și conectarea acestora la sursa de alimentare. Construcția lor permite fixarea zonelor de contact. După asamblarea unui astfel de conector cu o bandă LED, contactele acestuia sunt conectate la plăcuțele de contact ale benzii LED și sunt fixate în interiorul conectorului.

Pentru a regla luminozitatea benzilor LED sunt folosite dimmerele. Dimmerul poate fi analog sau digital. Dimmerele analogice sunt asamblate pe baza unor elemente semiconductoare și funcționează pe principiul limitării curentului de la sursa de alimentare fără a modifica tensiunea de funcționare. Dimmerele digitale pentru benzi LED funcționează pe principiul modulării lățimii impulsului a puterii furnizate.

Dimmerul este instalat în circuitul de alimentare al benzii LED, adică între sursa de alimentare și banda LED. Atunci când alegi un dimmer, este necesar să acorzi atenție curentului maxim reglat, care ar trebui să fie puțin mai mare decât consumul maxim de curent al benzii LED conectate.

Benzile LED RGB multicolore sunt conectate printr-un controler RGB special care poate controla fiecare culoare a benzii individual. Lungimea unei secțiuni a unei astfel de benzi nu poate depăși, de asemenea, 5 m. Două fire merg la controler din rețeaua de 220 V, iar patru fire merg de la controler la banda RGB, unde un fir este comun și trei sunt concepute pentru a controla LED-uri roșii, verzi și albastre.

Mai multe benzi LED RGB, a căror lungime totală depășește 5 m, sunt conectate la controler în paralel. Dacă puterea controlerului nu este suficientă pentru a conecta mai multe benzi, următoarea bandă LED RGB este conectată prin așa-numitul amplificator de semnal sau, cu alte cuvinte, doar un repetor. Amplificatorul RGB este conectat la un controler RGB, semnalul de la care se dublează deja la ieșire pentru a conecta următoarea bandă LED. În acest caz, acest amplificator este conectat separat la propria sursă de alimentare și este, de asemenea, proiectat pentru o anumită putere.

Fixarea benzilor LED

Aproape toate benzile LED au deja o bază adezivă pentru posibilitatea de a le atașa pe orice suprafață netedă. Pentru a le fixa, rămâne doar să degresezi suprafața de care va fi atașată banda LED, să îndepărtezi folia de protecție de pe banda adezivă aplicată pe bandă și să lipești banda de suprafață. Dar aici trebuie să divizezi din start benzile LED în două grupuri în ceea ce privește puterea, până la 14 W/m și mai mult de 14 W/m.

Această divizare în două grupe este asociată cu disiparea căldurii benzii LED și cu nevoia de răcire suplimentară. Benzile LED cu un consum de energie de până la 14 W/m sunt capabile să disipeze căldura într-un mod natural, de exemplu răcirea prin aerul din exterior va fi suficientă pentru ca banda LED să nu se supraîncălzească în timpul funcționării. Aceste benzi pur și simplu se lipesc de orice suprafață.

Benzile LED cu o putere apropiată de 14 W/m necesită deja o răcire suplimentară și ar trebui cel puțin lipite de o suprafață cu un bun transfer de căldură. Alternativ, poți face un substrat din bandă de aluminiu. Pentru benzile LED cu o putere mai mare, vei avea deja nevoie de un profil de aluminiu pentru montarea benzilor LED.

Benzile LED care sunt alimentate direct de la rețeaua de 220 V se află în interiorul unui tub din PVC și, de regulă, se folosesc diverse suporturi pentru a le fixa.

Cum alegi banda LED

Alegerea benzii LED trebuie să înceapă în primul rând cu stabilirea scopului și domeniului de aplicație, apoi se alege banda LED în baza caracteristicilor cunoscute. De exemplu, o aplicație în aer liber necesită o bandă LED care poate fi conectată într-o singură bandă lungă și care va fi protejată de efectele condițiilor meteorologice. Aceste cerințe sunt îndeplinite de o bandă LED de 220 V. Este plasată în interiorul unui tub de plastic transparent, ceea ce o face protejată de orice efecte ale umezelii și prafului, poate fi conectată într-o bandă lungă de până la 100 m și nu necesită o sursă de alimentare complexă, pentru că este conectată direct la rețeaua de 220 V.

O bandă LED de putere redusă cu un grad de protecție IP20 este potrivită pentru iluminarea unui tavan. Întrucât această bandă LED are un consum în limita a 10 W/m, poate fi montată fără un sistem suplimentar de răcire, lipindu-se direct de plafonul suspendat. Însă, dacă intenționezi să utilizezi banda LED ca iluminat principal, ceea ce o trece imediat în categoria cu consum de energie mai mare de 14 W/m, vei avea nevoie de un profil de aluminiu pentru a o instala; acest profil va disipa excesul de căldură generat.

Pentru iluminarea băii vei avea nevoie de o bandă LED cu protecție împotriva umezelii, care corespunde deja unui grad de protecție de cel puțin IP54. Astfel de benzi au un strat de silicon pe partea laterală a LED-urilor, care acționează ca o protecție. La instalarea benzilor LED protejate, este necesar să se țină cont și de consumul de energie pe metru linear al benzii LED și, dacă este necesar, să se folosească un profil de aluminiu.

Avantajele și dezavantajele benzii LED

Principalul avantaj al benzilor LED este posibilitatea de utilizare a acestora pentru formarea de iluminat decorativ complex și ușurința instalării. Banda LED este realizată pe o bază flexibilă și este destul de ușor să îi dai diverse forme.

Culoarea benzii LED poate fi aproape oricare. Există câteva culori standard ale benzilor LED monocrome și variații ale nuanțelor acestora, precum și benzi LED multicolore care își pot schimba culoarea. În plus, luminozitatea lor este destul de ușor de reglat.

Un avantaj important al benzilor LED este durata lor de viață și consumul de energie, care este de câteva ori mai mic în comparație cu alte surse de lumină. Sub rezerva tuturor regulilor și recomandărilor de conectare de la producător, acestea pot funcționa de la 20 de mii de ore până la 50 de mii de ore, iar dacă consumul de energie este forțat să scadă cu 20% sau 30% din valoarea nominală, durata lor de viață va crește chiar mai mult.

Principalul dezavantaj al benzilor LED este sensibilitatea puternică la supraîncălzire. Acest lucru se datorează LED-urilor în sine care, atunci când sunt încălzite peste 70 de grade Celsius, încep să se degradeze, ceea ce se manifestă printr-o modificare a spectrului luminii emise și o scădere a luminozității. În cele din urmă, acest lucru va arde LED-ul. De aceea, este necesar să respecți cu strictețe toate recomandările pentru instalarea benzilor LED și să te asiguri că utilizezi un profil de aluminiu pentru disiparea căldurii dacă este necesar.

Întrebări frecvente

Ce este banda LED?

O bandă cu LED-uri este o sursă de lumină lungă flexibilă asamblată pe baza unei plăci de circuit imprimat subțire flexibil, pe o parte a căreia LED-urile și componentele radio auxiliare sunt plasate la o anumită distanță.

Unde se folosește banda LED?

Banda LED poate fi folosită ca sursă suplimentară de lumină, ca iluminare a anumitor zone ale încăperii, obiecte, vitrine, precum și pentru decorul lightbox-urilor și bannerelor publicitare.

Care este tensiunea de alimentare a benzilor LED?

Pentru a conecta majoritatea benzilor LED, este necesară o sursă de alimentare de 12 V, mai rar 24 V. Există și benzi LED care sunt conectate la o rețea de 220 V.

Care este puterea benzii LED?

Puterea benzii LED depinde de tipul de LED-uri instalate și de densitatea amplasării acestora pe banda LED. Pe ambalajul benzii LED este indicată puterea unui metru linear de bandă LED.