Светодиодная лента , светодиодная лента или ленточный светильник — это гибкая печатная плата, заполненная светодиодами поверхностного монтажа (SMD-светодиодами) и другими компонентами, которые обычно поставляются с клейкой основой. Традиционно светодиодные ленты использовались исключительно в акцентном освещении, подсветке, рабочем освещении и декоративном освещении, таком как освещение карнизов .
Светодиодные ленты появились в начале 2000-х годов. С тех пор возросшая световая эффективность и более мощные SMD-детали позволили использовать их в таких областях, как яркое рабочее освещение, замена люминесцентных и галогенных светильников, непрямое освещение, ультрафиолетовый контроль в ходе производственных процессов, дизайн декораций и костюмов, а также выращивание растений.
Переменные характеристики ленточного освещения включают в себя водостойкость, цвет, клей, выбор SMD, напряжение питания, тип управления и то, используется ли схема с постоянным током или постоянным напряжением.
Непокрытая светодиодная лента не считается устойчивой к проникновению воды, но может быть оценена с кодом защиты от проникновения IP20 для некоторой физической устойчивости к проникновению. Такие ленты, как правило, имеют низкое напряжение и безопасны для кожи, но могут быть закорочены тонкими металлическими предметами. Водостойкая светодиодная лента покрыта теплопроводящей эпоксидной смолой или силиконом для защиты схемы от прямого контакта с водой и может иметь класс защиты IP65, IP67 или с подходящими герметичными соединениями IP68. Как покрытые, так и непокрытые светодиодные ленты имеют двустороннюю клейкую подложку для приклеивания к стенам, столам, дверям и т. д.
Наиболее распространенные различия в конструкции заключаются в способе управления отдельными светодиодами, в частности, в различиях в цвете и в том, является ли каждый светодиод адресуемым. [1]
Светодиодные ленты доступны в исполнении с множеством различных типов SMD, не только разных цветов и адресуемых или неадресуемых, но и с разными формами, размерами и уровнями мощности. Наиболее распространенные типы SMD : 3528, одноцветный, неадресуемый, очень маломощный; 5050, содержащий три светодиода, что позволяет использовать RGB и адресуемые ленты, а также более высокие уровни мощности; 2835, более новый одноцветный SMD, имеющий те же размеры поверхности, что и 3528, но большую площадь излучателя и более тонкую конструкцию со встроенным радиатором, что позволяет использовать более высокие уровни мощности; 5630/5730, более новая замена одноцветных SMD 5050, которые могут работать на немного более высоких уровнях мощности и иметь высокую эффективность. Менее распространенные конструкции могут иметь 3014, 4014, 7020, 8020 или другие SMD. Помимо типа светодиода SMD, количество светодиодов на метр также является важным фактором, определяющим общую мощность и яркость. [5]
Светодиодные ленты чаще всего работают от 12 или 24 вольт постоянного тока от источника питания, иногда называемого драйвером. USB-ленты работают от стандартного 5-вольтового постоянного тока, используемого USB-устройствами. Также доступны светодиодные ленты с сетевым напряжением. Они имеют то преимущество, что их можно использовать в гораздо более длинных одиночных прогонах без падения яркости по длине, но они менее гибкие и тяжелые из-за более высоких номиналов напряжения и тока, а также толстых покрытий для защиты от ударов и высоких рейтингов IP в предполагаемых наружных положениях с ограниченными точками среза. Отдельный источник питания не требуется, хотя между сетевым источником питания и концом светодиодной ленты должен быть выпрямитель. Наиболее распространенные конструкции печатных плат используют несколько параллельных цепей, состоящих из пассивных резисторов-дропперов, последовательно с определенным количеством светодиодов SMD, для работы при определенном уровне тока и мощности с ожидаемым входным напряжением. Такая конструкция называется конструкцией с постоянным напряжением и довольно чувствительна к небольшим изменениям входного напряжения и падению напряжения, которое происходит на большой длине ленты при питании от одного входа питания. Альтернативная конструкция — это конструкция «постоянного тока», где каждая параллельная цепь из нескольких SMD включает небольшую интегральную схему для подачи фиксированного тока на эту группу светодиодов в широком диапазоне приложенных напряжений. Это позволяет полосе работать с одинаковым уровнем мощности и яркости по всей ее длине или с некоторым изменением напряжения драйвера. [ необходима цитата ]
Любые настройки требуют контроллера светодиодов для регулировки яркости, цвета или индивидуальной активности светодиодов. Это можно сделать с помощью входящего в комплект контроллера или настроить с помощью микроконтроллера . [1]
Светодиодные ленты также можно использовать для имитации внешнего вида традиционных неоновых ламп . Светодиодная лента вмонтирована в сторону заполненного силиконом пластикового C-образного канала; силикон рассеивает свет от светодиодной ленты и направляет его в одну сторону, на 90 градусов к направлению, в котором обращены светодиоды SMD. Такая конструкция позволяет гнуть огни в направлении, которое кажется противоположным направлению, в котором можно согнуть обычную светодиодную ленту, что позволяет составлять слова и создавать с ее помощью изображения, похожие на неоновые вывески. [6]
Некоторые светодиоды имеют угол луча 120° [7] , направленный «вверх», т. е. перпендикулярно монтажной поверхности. SMD «боковой вид» или «излучатель с краем» разработаны таким образом, что свет излучается параллельно приклеиваемой поверхности (т. е. разница в 90 градусов по сравнению с типичной конструкцией ленты). Они позволяют создавать светодиодные ленты, которые освещают поверхности в меньшем пространстве или акцентируют краевые профили, такие как вывески. [ требуется ссылка ]
Светодиоды можно эффективно затемнять с помощью широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Эта стратегия быстро включает и выключает светодиоды, обычно 500 раз в секунду, изменяя напряжение от нуля до расчетного значения в режиме «вкл-выкл». Светодиод воспринимает свой привод как прямоугольную волну . Относительная ширина включенных и выключенных частей прямоугольной волны может изменяться так, чтобы светодиоды были включены или выключены в течение относительно большего или меньшего времени для изменения яркости. [8] Адресуемые светодиоды выполняют это затемнение внутренне, получая сигнал данных, который указывает, какой цвет светодиодов включить, в то время как неадресуемые светодиоды требуют внешнего контроллера ШИМ.
Ленточные светильники предназначены как для внутреннего, так и для наружного использования в зависимости от их водонепроницаемости. Поскольку лента гибкая и может быть разделена в любой точке между светодиодами, она чрезвычайно универсальна и может использоваться в ряде установок. Помимо традиционного освещения, ленточное освещение широко используется в проектах DIY или для освещения одежды. Возможность питания лент от USB-устройства или аккумуляторной батареи делает их чрезвычайно портативными. Примерами являются компьютерное освещение, освещение костюмов, игрушек, освещение рабочего пространства, окружающее освещение мониторов и дисплеев, а также освещение ниши.
В начале 2020-х годов светодиодные ленты приобрели популярность среди пользователей социальной медиа-платформы TikTok . [9] [10]