Все о светодиодных самоклеящихся лентах

Светодиодные ленты как источник света опережают своих предшественников по ключевым параметрам – КПД, влаго- и пылезащищённости, надёжности (их невозможно случайно разбить). Они давно и надолго вытеснили спиральные и люминесцентные лампы.

Светодиодная (LED) самоклеящаяся лента – замена простым светодиодам, которые обычно размещают на печатной плате. Она не нуждается в поэлементном монтаже – её устанавливают легко и быстро, а припаивание проводов осуществляется лишь в самом начале. Ленты белого свечения распространены наравне с цветными (монохромными). В качестве цветных наиболее востребованы красные, жёлтые, зелёные и синие.

Светодиодная лента – гибкая подложка с напаянными на неё светодиодами. Шины («плюс» и «минус» по питанию) надёжно изолированы друг от друга – замыкание здесь полностью исключено. Для частичной защиты от скачков напряжения на полосе через равные промежутки напаяны балластные резисторы, ограничивающие ток. В качестве диэлектрика выступает композитно-прорезиненная подложка, обратная сторона которой имеет клейкий слой и защитную плёнку, не позволяющую ему высохнуть при хранении.

Главный принцип построения подобных источников света – последовательное соединение светодиодов. Это возможно благодаря наличию специальных контактов на токопроводящих шинах, изолированных во всех остальных точках их пролегания. На низковольтных лентах эти светодиоды соединяются параллельно, на высоковольтных – последовательно. Ленту можно нарезать фрагментами – благодаря особой схеме, по которой она соединена: светодиоды соединены последовательно лишь в пределах одной группы – а сами группы между собой, в свою очередь, соединены параллельно. Разрезать длинную ленту на короткие составляющие можно лишь в точках, отмеченных производителем.

Поскольку светодиод – полярный полупроводник, переполюсовка приведёт лишь к тому, что он не засветится. Современные светодиоды, выпущенные за последние несколько лет, достигли яркости (интенсивности светопотока), которая доходит до 150 люмен на единицу. При правильно подобранном токе светодиоды способны прослужить до 50.000 ч, к тому же они не требовательны к условиям эксплуатации. Недостаток светодиодов – потребность в постоянном токе (от переменного они в десятки раз быстрее изнашиваются), постепенное снижение яркости свечения (при превышении срока службы, заявленного в рекламе) и высокая стоимость.

Светодиоды – это, можно сказать, выгодная инвестиция в будущее, но только при чётком следовании расчётным характеристикам они прослужат столько, сколько обещает производитель. Если простые светодиоды можно перепаять (заменить изношенные), а простую лампочку из них перевесить, то светодиодная лента при переносе её в другое место потеряет свои самоклеящиеся свойства и сгодится лишь при установке её в прозрачный шланг небольшого диаметра.

Стандартные (открытые) светодиодные ленты обладают классом влагозащиты IP-40 (не защищены от брызг и сырости). Они пригодятся лишь в обычных помещениях – в прихожей, спальне, кабинете, под навесом во дворе и т. д. Влагозащищённые, имеющие класс IP-65/68, созданы для сырых помещений с агрессивной средой, а также для дождливых условий улицы.

Подводная лента, в свою очередь, обладает сплошным и герметичным покрытием, защищающим её от проникновения воды. Она может быть использована даже при погружении под воду на значительную глубину – например, у дайверов и водолазов: такая лента устанавливается в специальном налобном фонаре, наглухо изолированном от проникновения воды под его корпус. Уличные ленты являются особо яркими – к ним предъявляются серьёзные требования по светопотоку. Ленты для комнаты отличаются широким разбросом по светопотоку и мощности: для повседневной работы в тёмное время суток сойдут высокомощные (до десятков ватт), а в качестве ночника – их короткие отрезки с мощностью до единиц ватт.

К монохромным лентам относят изделия на базе светодиодов SMD-5050 и SMD-3528. Это полосы с количеством светодиодов в 30… 60 штук на погонный метр ленты. Если измерять площадь светильника в квадратных метрах, то с учётом их плотности размещения число может достигать тысячи светоэлементов на один «квадрат». Гетерохромные и полихромные ленты оснащены отдельными – для каждого кластера или сектора – микроконтроллерами. Те, в свою очередь, получают сигнал и питание от основного блока, в котором установлен задающий режим свечения «головной» контроллер. Благодаря этим особенностям схемы такая лента может светиться практически любым из оттенков.

Так, лента на основе сборки SMD-3528 обладает одноканальной микросхемой – с габаритами предлагается с одноканальным чипом. Его размеры составляют 3,5×2,8×1,9 мм. Изделие SMD-5050 обладает трёхканальными микросхемами – три светодиода (красный, зелёный и синий) «посажены» на одну микросхему. Белый цвет образуется за счёт одновременного свечения красного, зелёного и синего компонентов. Форма выпуска – катушки с намотанной на них лентой, отрезок – длиной 5 м. Модель SMD-3528 обладает сантиметровой шириной, SMD-5050 несколько тоньше: всего 8 мм.

Поверхность, на которая наклеивается диодная лента, не должна являться пыльной средой. Так, для наклеивания самоклеящихся лент не подойдут стена, покрытая побелкой или заклеенная целлюлозно-бумажными обоями. Пластик и металл должны быть тщательно вымыты и высушены.

Наклеивание ленты очень простое: отрезается требуемый фрагмент, в начале которого припаяны провода для подачи электропитания, затем с конца снимается защитная плёнка. Конец прикладывается к точке начала приклеивания. Затем, постепенно снимая защитную плёнку, ленту прижимают по ходу удаления этой плёнки – по прямой, проходящей через плоскость наклеивания. Метр ленты можно приклеить менее, чем за минуту – чем больше опыта у мастера, тем скорее он справится с работой.

Поскольку лента во время работы может несколько нагреться, то лучшими теплоотводящими свойствами обладает алюминий. Приклеивание лент, не имеющих клейкого слоя под защитной плёнкой, производится при помощи термопасты – она по сравнению с тем же пластиком проводит тепло относительно хорошо. Поскольку алюминиевый профиль стоит недёшево, лента может быть вклеена в пластиковый кабельный канал без крышки.

Недостатком пластика является низкая теплопроводность. Чтобы светодиоды преждевременно не сгорели от постоянного перегрева, их приходится включать на пониженной яркости, подав напряжение, к примеру, равное 9… 11 вольтам (для 12-вольтовых лент) или 3,7… 4,2 (для 5-вольтовых). Альтернативой пластику является отшлифованное и отлакированное дерево любой породы. Ленты, не имеющие клеевого слоя, приклеивают практически к любой поверхности. Универсальным решением здесь послужит клей «Момент-1». Для наиболее качественной фиксации ленту придавливают в местах, свободных от балластных резисторов и светодиодов.

Подключение к сети переменного тока напряжением 220 В дозволено лишь с любыми адаптерами, в которых присутствует выпрямитель переменного тока. А достигается это лишь при помощи обычных высоковольтных диодов, рассчитанных на сотни вольт. В простейшем случае источником питания служит трансформаторный адаптер питания. Он обеспечивает гальваническую развязку с понижением напряжения с 220 до 3… 12 вольт. Лучшим вариантом является регулируемый стабилизированный источник питания. Все современные блоки питания работают по импульсному (нелинейному) принципу.

Для 5-вольтовых лент подойдёт даже «зарядка» от смартфона или планшета, выдающая именно такое напряжение. Это зарядное устройство рассчитано на ток до 2 ампер. Ток потребления легко вычислить: мощность, делённая на напряжение питания, и даст количество ампер тока.

Однако запас по мощности должен учитывать и потери тока на тепло от светодиодов и от самого адаптера. Подключить светодиоды просто: важно лишь не перепутать полярность выхода адаптера (5 V или 12 V) и входа светодиодной ленты.