Светодиодные ленты представляют собой полосу из светодиодов, которые монтируются на гибкой основе. Они могут использоваться как для внутреннего освещения, так и для наружных работ, служа основным или дополнительным источником света. Эти ленты могут быть как одноцветными (белыми), так и многоцветными (обозначаемыми как RGB).
Как выбрать светодиодную ленту: мощность, тип и количество светодиодов, цвет, ширина и IP ленты.
Как правильно выбрать светодиодную ленту, не запутавшись в таких понятиях, как ватты, вольты, амперы и степень защиты (IP)? В предыдущей статье мы разобрали, как выбрать адаптированный вариант светодиодной ленты для освещения вашего жилья, уточнили три ключевых момента в выборе и ознакомились с параметрами питательного напряжения, которое необходимо для работы ленты.
Продолжим наш обзор и исследования. В данной статье мы более детально проанализируем такие параметры, как мощность ленты, световой поток, тип светодиодов, ширину ленты и цвета, а также узнаем, как с этим разобраться и подбирать необходимые характеристики.
Мощность ленты
Как же определить мощность светодиодной ленты? Это довольно просто, если учитывать основные моменты.
Одной из ключевых характеристик при выборе светодиодной ленты является её потребляемая мощность, которая напрямую влияет на световой поток. Проще говоря, чем выше мощность, тем ярче будет светодиодная лента.
Мощность обычно указывается на сайте производителя для отрезка длиной в 1 метр, что позволяет более удобно просчитать общее потребление электроэнергии и выбрать подходящий блок питания.
Ленты с потребляемой мощностью 4,8 Вт/м и 9,6 Вт/м считаются низкомощными. У них небольшой световой поток, поэтому их чаще всего используют в качестве декоративной подсветки, а не как основной источник света. Низкая мощность означает, что они не нагреваются сильно, что способствует их долговечности.
Ленты мощностью 14,4 Вт/м и выше имеют более выраженный световой поток. Однако они также нагреваются больше, поэтому для их использования рекомендуется применять алюминиевые профили, которые обеспечивают более эффективное рассеивание тепла и защищают светодиоды от перегрева.
Подробную информацию о том, как рассчитаться с мощностью, можно найти в отдельной статье.
От чего зависит?
Мощность светодиодной ленты определяется двумя ключевыми характеристиками – рабочим напряжением и потребляемым током каждым светодиодом. Мощность в этом случае рассчитывается как произведение вольтажа на силу тока. При последовательном соединении светодиодов (в системах на 12, 24, 220 вольт) сила тока остается одинаковой – она напрямую зависит от характеристик тех светодиодов, из которых состоит лента, и при условии, что они идентичны.
Важно: не рекомендуется комбинировать светодиоды различной мощности в одну сборку. Светодиоды малой мощности будут светить гораздо ярче, в то время как более мощные могут быть действительно тусклыми. Если в устройстве используется драйвер для стабилизации силы тока, предназначенный для диодов меньшей мощности, это может привести к тому, что светильник не будет работать или свечение станет пикселизованным, фрагментированным, в зависимости от мощности каждого светодиода. Если же длинную ленту с разными по мощности светодиодами подключить к источнику, напряжение которого превышает нужное, маломощные диоды могут сгореть, что в дальнейшем может вызвать поломку остальных из-за перегрева.
Нужно помнить, что даже светодиоды из одной партии могут иметь небольшое расхождение в напряжении (в пределах сотых долей вольта), что может привести к легкому неравномерному свечению.
Эта специфика не является критической – некоторые светодиоды будут светить чуть слабее, и при использовании матового рассеивателя в светильниках такая разница обычно не является заметной.
Как рассчитать мощность?
Для расчета мощности можно использовать таблицы с номинальными значениями напряжения и потребляемого тока. В соответствии с этими таблицами светодиоды разного номинала имеют различный ток потребления. Например, светодиоды, напоминающие обычные диоды, которые использовались в СССР на дверных панелях междугородней телефонной аппаратуры, имеют ток потребления в диапазоне 15-30 мА и напряжение 2,7-3,2 В. Нельзя превышать указанные параметры, так как в идеале светодиод не должен поднимать свою температуру. Допустимый нагрев не должен превышать температуры человеческого тела (то есть, не более температуры пальца). Следует помнить, что светодиод – это не газоразрядная лампа и не лампа накаливания, поэтому он не должен выделять тепло. Если на диод подать напряжение в диапазоне 3,4–3,8 В, это значительно повысит его температуру — до 50-55 градусов, а напряжение свыше 4 В может привести к его ускоренному выходу из строя, ведь светодиод нагревается до 70 градусов, что приводит к его пробою и неработоспособности.
На 1 метр
Рассмотрим на примере. Светодиодная лента на 220 вольт, состоящая из длинных секций светодиодов марки SMD, включает 60 светодиодов на метр. Если предполагать, что расчет будет произведен с учетом всех характеристик без перегрузок, в случае самостоятельного сборки из отдельно закупленных светодиодов, можно было бы выйти на 80. Здесь подразумевается, что светодиодная лента будет функционировать не менее заявленных 25 тысяч часов, а не прервется где-то между 2000-м и 3000-м часами, что часто случается из-за выхода за пределы рабочей нагрузки.
Таким образом, SMD-5050 имеет мощность 0,1 Вт. Поэтому для 60 штук общая мощность достигает 6 Вт. Световой поток этой ленты длиной 1 метр составит 480 люменов (по 8 люмен на один светодиод). Чтобы узнать ток потребления, можно поделить общую мощность на напряжение в 220 В. В результате получаем 27 мА, которые будут потребляться от сети. Однако в реальных условиях некоторые потери (до 5%) могут приходиться на диодный мост — он также немного нагревается, поэтому фактически лента потребляет около 30 мА переменного тока при 220 В. Если вдруг лента перегружена по току, то получим потерю до 40-50% на тепло. Ярким примером являются светодиодные лампы, цоколь которых становится настолько горячим, что обжигает руку (70 градусов, что на 50 больше температуры в комнате), в этом случае потеря на корпусе светодиодов может достигнуть 60% и выше. Следовательно, вместо 30 мА при 220 вольтах вся сборка будет потреблять 50 миллиампер.
По мощности, если лампа светит на 6 Вт, фактическое (суммарное) потребление светоленты с выпрямителем может составить 10-15 Вт.
На всю длину ленты
Возьмем те же светодиоды – SMD-5050. На метр (60 штук) эта лента работает с мощностью 6 Вт, при потреблении энергии от сети 10-15 Вт (прочие ватты будут рассеяны в виде тепла, как было описано выше). Если такая лента быстро потребляет 6 Вт на метр, то на длине в 100 метров, например, в коридоре первого этажа завода или фабрики, ее световой поток составит 600 Вт. При этом потребление энергии эквивалентно одноконфорочной электронагревательной плите или масляному радиатору, что составляет киловатт и выше. Ленты, питающиеся от 220 В, чаще всего подключаются через автоматические предохранители на фазных линиях – ток, при котором они срабатывают, равен нескольким амперам. В случае изменения светимости ленты в результате увеличения напряжения, этот предохранитель сработает и отключит электрическую цепь, тем самым обесточив ленту.
Освещение светодиодной лентой
Ленты светодиодов применяются как основной источник освещения внутри зданий и на открытом воздухе, а также для подсветки уличной инфраструктуры, архитектурных форм, витрин магазинов, или для обеспечения декоративного оформления различных элементов интерьера. Каждый из этих вариантов использования требует своего типа светодиодной ленты.
Общее
Использование большой мощности светодиодной ленты в качестве основного освещения — это эстетичный вариант для оформления интерьеров. Обычно таким образом освещают небольшие помещения, устанавливая ленточные светильники по периметру потолка. Для этого чаще всего выбирается светодиодная лента с белым свечением и рабочим напряжением 12 или 24В, яркость которой превышает 700 Лм/м. В качестве дополнительных источников света можно использовать точечные светильники (бра, настольные лампы или торшеры).
С учетом цветовой температуры принято выделять три различных типа белого света:
- Теплый белый — температура не более 2700 К;
- Нейтральный белый – в пределах 4500 К;
- Холодный белый – более 6000 К.
Декоративное
Подключение
SMD-ленты производятся длиной с различными величинами питающего напряжения: 12, 24 и 220 В. Для удобства установки светодиоды сгруппированы по несколько штук с метками, обозначающими, где можно производить разрез. Места разреза обозначены значком ножниц.
12 и 24В
Светодиодные ленты на 12 и 24 вольта необходимо подключать к домашней электросети через специальные устройства, которые понижают напряжение и выпрямляют ток. В зависимости от условий работы (обычные или повышенные уровни влажности) выбирается подходящий тип преобразователя. Подключение осуществляется либо пайкой, либо с помощью коннекторов. Если имеются отдельные участки ленты, их следует подключать параллельно. Максимальная длина одного сегмента не должна превышать 5 метров, иначе нагрузка на токопроводящие дорожки выйдет за допустимые пределы.
При подключении необходимо учитывать следующие правила:
- особое внимание следует уделить полярности;
- герметичность соединений необходима, если подсветка устанавливается в условиях повышенной влажности.
Кроме того, для регулировки яркости светодиодной ленты можно использовать диммеры (выключатели с функцией диммирования), а для RGB-лент – специализированные контроллеры.
Мощность блока питания должна превышать общую потребляемую мощность подключенной ленты как минимум на 20%. Расчет производится на основании номинального значения светодиодной ленты, её длины (или суммарной длины нескольких участков) и коэффициента запаса (обычно равного 1,15).
Монтаж LED-ленты обычно не вызывает затруднений, даже для людей без специальной подготовки, однако важно учитывать ряд нюансов. Специалисты предупреждают о потенциальных ошибках. Нельзя:
- использовать термоклей или строительный степлер для фиксации светодиодов;
- укладывать в кабель-каналы;
- монтировать на поверхности, нагреваемые более чем на 40°C;
- подавлять светодиоды;
- сгибать подложку светового элемента под прямым углом или сворачивать ее;
- резать в местах, где нет маркировки ножницами.
220 В
Как уже упоминалось, СДЛ, работающие на 220 В, обычно предназначены для использования на открытом воздухе. Они упакованы в защитную силиконовую оболочку, что защищает их от загрязняющих факторов и влаги. Для таких светильников не требуется преобразователь, снижающий напряжение, но нужен выпрямитель тока – диодный мост. Это связано с тем, что SMD-диоды функционируют только от постоянного тока. Без этого устройства аппарат быстро выйдет из строя.
Для подключения светодиодной ленты к 220 В следуйте этим шагам:
- отрежьте требуемую длину от катушки (как правило, кратно 1 м; одновременно можно подключить не более 50 м);
- на одном конце необходимо нанести герметик и установить силиконовую заглушку;
- на втором конце подключите выпрямитель, соблюдая полярность;
- к выпрямителю соедините кабель с вилкой;
- включите в розетку.
Напряжение питания и мощность
Светодиодные ленты могут быть предложены как с блоком питания, так и без него. Если блока питания нет в комплекте, вам придется купить его отдельно. Как же правильно выбрать блок питания для светодиодной ленты?
Сначала нужно определиться с напряжением питания — это может быть 220, 24 или 12 В (12-вольтовые ленты являются наиболее популярными). Далее следует рассчитать необходимую мощность. Для этого нужно знать удельную мощность одного метра ленты — она обычно указана на упаковке. Умножаем эту цифру на количество метров и добавляем 20% запаса по мощности — расчёт будет готов.
Например, если вы решили установить LED ленту на основе светодиодов SMD3528 (плотность 60 шт. на метр), мощность одного метра этой ленты составляет 4.8 Вт/м. Следовательно, пяти метровый отрезок потребует блока питания мощностью в 24 Вт, но нужен запас мощности 20%. В результате, для такой ленты подходящим будет блок питания на 30 Вт. Этот подход подходит для всех типов светодиодных лент.
Светодиодная лента для комнаты или для улицы
Теперь давайте обсудим, где именно вы собираетесь устанавливать светодиодную ленту, и поэтому стоит рассмотреть уровни защиты.
Логично, что если вы планируете организовать подсветку в комнате, то защита как таковая не будет вам нужна (если, конечно, это не ванная комната). Однако для использования на улице, особенно в крыльце или других местах, где возможно воздействие влаги, защита имеет большое значение.
Существует три типа светодиодных лент: обычные, которые можно использовать в помещениях, силиконовые и укрытые в поливинилхлоридную (ПВХ) трубку для наружного использования. Если вы хотите установить подсветку в шкафах, на полках или потолках, то смело выбирайте обычную ленту. Однако для улицы или в местах с риском попадания влаги подойдут силиконовые и ПВХ ленты. Разница между этими родами заключается в визуальных аспектах: силиконовая смотрится более аккуратно. Блоки питания, в свою очередь, должны соответствовать аналогичным условиям: для внутреннего использования можно использовать блоки с защитой по сертификату IP20, а для уличного применения — предпочтительно с рейтингом IP65 и выше.
Также важно обратить внимание на производителя. Если у вас есть такая возможность, выбирайте продукцию таких компаний, как Gauss или Elektrostandart. Они славятся высоким качеством, соответствующим цене, поэтому их ленты стоят дороже. Если вы планируете экономить, можно рассмотреть предложенные варианты китайских производителей, таких как MAXUS или Feron.
Обратите внимание на гибкость основы ленты. Если она слишком легкая и податливая, это может означать, что токоведущие дорожки недостаточно прочные, что, в свою очередь, негативно скажется на сроке службы изделия.
Оборудование для лент: блоки питания, контроллеры, усилители
Светодиодная лента — это лишь видимая часть большого осветительного комплекса. Чтобы обеспечить правильную работу света, требуются дополнительные устройства. Для соединения между собой нескольких лент или подключения их к внешним источникам питания применяются контроллеры. Более комплексные модели могут поставляться с дистанционным управлением и даже интегрироваться в систему «Умный дом». Обычно контроллеры предлагают от 20 до 35 различных режимов. Наиболее часто используемые режимы включают смену цветов, изменение яркости света, различные эффекты мерцания или стробоскопа, бегущие огни, активацию по таймеру и так далее. Самым простым устройством является диммер, который используется для изменения яркости света и может быть со встроенным или дистанционным управлением. Он устанавливается на участке между светодиодной лентой и блоком питания и подходит как для монохромных, так и для цветных лент. Использующиеся многофункциональной совместно с другими приборами, например, датчиками освещенности. При создании осветительных систем длиной более пяти метров и использовании контроллера необходимо применять усилитель, который усиливает сигнал контроллера для синхронного управления всей листовкой света. В некоторых случаях вместо усилителей можно использовать дополнительные контроллеры, однако это затрудняет управление: на каждый 5-метровый сегмент будет исчерпан собственный пульт. В конечном итоге основная часть осветительной инфраструктуры — это блок питания, также известный как адаптер. Его функция – понижение напряжения домашней сети до уровня, необходимого для корректной работы светодиодной ленты. Обычно применяются блоки питания, понижающие напряжение до 12 или 24 В. В качестве альтернативного решения для питания можно использовать драйверы – устройства, которые обеспечивают стабильное значение тока. Важно отметить, что в цепях со светодиодными лампами необходимо использовать только драйверы, так как здесь критически важно поддерживать постоянный уровень тока.
Для расчета мощности блока питания можно использовать следующую формулу: Pбл = Pуд × L × 1.2, где Pуд – это удельная мощность Вт/м, L – длина линии, а 1.2 – коэффициент запаса. Например, предположим, что у нас есть линия, состоящая из 20 м с удельной мощностью 9.2 Вт/м. Обратим внимание на новую мощность блока питания: Pбл = 9.2 × 20 × 1.2 = 220.8 Вт. Далее подбираем ближайший подходящий по мощности блок питания, округляя в большую сторону. В данной ситуации подходит модель с мощностью 240 Вт или два отдельных адаптера по 120 Вт каждый. При подключении этой линии учтем, что максимальная длина ленты, подключаемой к блоку, не должна превышать 5 м. Поэтому нам нужно будет разъединить линию на четыре части, подключая каждый сегмент параллельно.
Важно помнить: блоки питания мощностью свыше 250 Вт обычно оборудованы вентиляторами. Это приводит к шуму и требует периодической чистки, что также следует учитывать при установке.
Выводы
Таким образом, чтобы правильно выбрать светодиодную ленту, необходимо:
- 1. Определить тип оборудования. Существует три варианта. Лента или модуль подойдут для организации внутреннего освещения. Первый вариант дешевле, второй удобнее в монтаже. Для декоративного освещения на улице используют шнуры (дюралайты).
- 2. Понять особенности светодиодов. Важно учитывать их тип, размер и плотность на погонный метр. Обратиться внимание на мощность и интенсивность светового потока. Эти параметры напрямую влияют на освещенность в помещениях. Не забудьте о цветовом исполнении: белый или многоцветный. Не стоит упускать напоминание о напряжении: для маломощных линий – 12 В, для более мощных – 24 В.
- 3. Подобрать необходимое оборудование. Для работы от домашней сети потребуется блок питания или драйверы, которые обеспечивают нужное напряжение и постоянный ток. При использовании цветных лент не забывайте о контроллере. Если длина линии превышает 5 метров, понадобится использовать усилители сигнала. Для управления яркостью света подойдет диммер. Коннекторы нужны для соединения нескольких лент между собой или с внешними источниками питания.
- 4. Рассчитать мощность блока питания. Расчет осуществляется согласно формуле, для чего необходимо знать длину трассы и удельную мощность с учетом коэффициента запаса, равного минимум 1.2.
Теперь у вас есть все необходимые знания, чтобы выбрать экономичное, безопасное и функциональное осветительное оборудование. Удачных и выгодных покупок!
