Работа со светодиодной лентой в рекламе. Светодиодная подсветка для световой рекламы и бытового освещения. Расчет наполнения объемной светодиодной буквы. Пример расчета блока питания для светодиодной ленты

Если вы задумали ремонт квартиры, одним из первых встанет вопрос выбора осветительной аппаратуры. Прекрасная альтернатива традиционным лампам и светильникам — светодиодная лента. При установке ленты со светодиодными лампами на потолок существенно изменится не только вид комнаты, открываются большие возможности в выборе дизайнерского решения. В статье мы ознакомим вас с тем, как выполнить монтаж светодиодной ленты своими руками, а также о преимуществах использования данной осветительной аппаратуры и особенностях выбора той или иной ленты.

Дюралайт (светодиодная лента) представляет собой пластичную печатную плату, в которую вмонтированы маленькие лампочки различного оттенка, а также резисторы. Последние исполняют роль сопротивления. Печатная (монтажная плата) имеет липкую самоклеющуюся основу, поэтому применять светодиодные ленты можно во многих местах: дома, в квартире, в ресторанах, гостиницах, клубах, барах и в других коммерческих зданиях. Благодаря своим особенностям, ленту со светодиодами свободно можно использовать при освещении труднодоступных мест.

Важно! Светодиодные лампы обычно располагаются по поверхности токопроводящей нити на одинаковом расстоянии.

Варианты цвета светодиодной ленты

Светодиоды имеют различные цвета свечения:

  • Теплый белый.
  • Холодный белый.
  • Зеленый.
  • Синий.
  • Желтый.
  • Красный.
  • Многоцветный.

Стандартные размеры светодиодной ленты

  • Ширина 8-10 мм.
  • Толщина — 2-3 мм.
  • Длина ленты в катушке — по 1 или 5 м.

Выбор светодиодной ленты — критерии, свойства

При выборе светодиодной ленты желательно сразу определиться со своими требованиями, а для этого надо знать, какими именно критериями различаются представленные в продаже виды осветительной нити. Это позволит ускорить процесс купить правильный вариант осветительного приспособления в планируемом ценовом диапазоне.

Перечислим основные отличительные характеристики:

  1. Яркость.
  2. Тип (одноцветная или трехцветная).

    Важно! Одноцветные дюралайты могут быть зеленого, белого, синего, красного, желтого цветов. Многоцветные — ленты RGB способны менять цвет подсветки, благодаря специальному контроллеру.

    Оттенок светодиодных ламп зависит от типа кристалла, встроенного внутри.

  3. Количество ламп на одном метре. Чем их больше, тем ярче лента, а значит — стоимость ее будет выше.
  4. Основа (самоклеющаяся или нет).
  5. Качество влагозащиты — определяется классом IP.
  6. Использование DIP или SMD. Чаще используют SMD (поверхностный монтаж) как более дешевый вариант.

Важно! Перед приобретением светодиодной полосы определитесь с нужной вам яркостью освещения, уровнем влажности места установки, а также необходимой длиной ленты. При выборе учитывайте оптимальное количество светодиодов для требуемого уровня освещенности, чтобы не переплачивать за ненужную яркость.

Достоинства светодиодной ленты

Перед установкой и монтажом светодиодной ленты ознакомьтесь с достоинствами осветительной аппаратуры. Это позволит убедиться в правильности своего выбора.

Основные достоинства дюралайта:

  1. Незначительное энергопотребление — благодаря небольшой мощности.
  2. Выгодный срок службы, независимо от типа помещения — от 5 до 13 лет.
  3. Возможность укладки по любой траектории — за счет пластичности нити.
  4. Возможность выбора необходимой длины дюралайта, так как кратность резки составляет 6-10 см (через 3-5 светодиодов).
  5. Освещение такой лентой имеет самый высокий коэффициент полезного действия. Светодиоды не выделяют тепло, электроэнергия тратится только на излучение света.
  6. Отсутствие мерцания.
  7. Переносимость к перепадам напряжения в электросети, в частности лента продолжает функционировать при сниженном напряжении до 130 В.
  8. Отсутствие ультрафиолетового излучения.
  9. Возможность самостоятельно подобрать цветовую гамму.
  10. Пожаробезопасность.
  11. Экологичность.
  12. Качество свечения на протяжении всего срока эксплуатации остается неизменным.
  13. Простая укладка — благодаря применению монтажного скотча или самоклеевой основы.
  14. Гарантия производителя. Вся светодиодная продукция имеет длительную гарантию, что выгодно отличает ее от привычных ламп накаливания или люминесцентных приборов.

Общие правила монтажа светодиодной ленты

При установке светодиодной ленты соблюдайте некоторые правила и требования, чтобы обеспечить безупречную и долгую работу освещения. Чаще всего самыми выигрышными для укладки осветительной нити с точки зрения практичности и дизайна становятся такие места в помещениях:

  • ниши стен или потолка — для этого применяются специальные короба;
  • по поверхности стен и потолков внутри пластиковых уголков;
  • за потолочным плинтусом.

Технология подключения и монтажа во всех случаях практически одинакова. Общие правила заключаются в следующем:


Советы по дизайну помещения со светодиодным освещением

Чтобы получить действительно выигрышный результат интерьера, при укладке дюралайта учтите такие рекомендации:


Способы крепления светодиодной ленты

Светодиодная лента монтируется на потолок следующими способами:

  1. Монтаж светодиодной ленты в потолочный плинтус. Данный способ обладает огромным преимуществом — вам не нужно выполнять переделку потолка, так как сам потолочный плинтус монтируется на некотором расстоянии (8-10 см) от потолка. После монтажа плинтуса, приступайте к приклейке дюралайта: снимите нижний слой ленты и приклейте на потолочный плинтус, как обычную липкую ленту.
  2. Установка ленты в карниз, изготовленный из гипсокартона. Данный способ значительно сложнее, но потолок будет выглядеть намного эффектнее.

Монтаж светодиодной ленты на потолке

Монтаж светодиодной ленты своими руками осуществляйте последовательно:

  1. Определите длину и тип ленты, подберите профиль.
  2. Приобретите контроллер управления цвета и яркости свечения. Он плавно переключает цвета, а диммером регулируют яркость при помощи пульта управления.
  3. Для соединения дюралайта купите коннекторы. Разъемы могут иметь плоскую либо круглую форму — это зависит от типа светодиодной ленты и производителя.
  4. Подберите блок питания, который будет выполнять функцию понижающего трансформатора — в комплекте он не идет.
  5. Соберите всю систему, последовательно укладывая и приклеивая нить со светодиодами.
  6. Подключите светодиодную ленту к блоку питания.

Остановимся на некоторых пунктах подробнее.

Выбираем блок питания

Блоки питания бывают различной мощности — от 6 до 400 Ватт. Потребление энергии зависит от качества ленты, плотности расположения светодиодов. Как уже упоминалось ранее, мощность блока должна быть как минимум равна потребляемой мощности ленты плюс запас около 25%.

Важно! Рассмотрим вычисление мощности на примере:

У нас есть лента длиной 5 м и мощностью 9,4 Вт.

Для расчета мощности блока питания: 5 м * 9,4 Вт = 47. Не забываем о запасе: 47 * 1.25 = 58.75 Вт.

Как видно, нам нужен блок питания минимум 58.75 Вт. Можно округлить до 60 Вт. Такой найти не трудно в магазине радиодеталей.

Как выбрать профиль?

Профили для монтажа осветительной аппаратуры различаются по материалу, а также устройству. Рассмотрим основные из них. По материалу изготовления различают:

  1. Алюминиевый профиль. Такая система универсальна и надежна и будет уместна в интерьере любого стиля. Применяются профили этого типа для максимально быстрого и легкого создания конструкции системы освещения.
  2. Пластиковый профиль. Короб профиля для осветительной аппаратуры часто изготовляют из прочного пластика. Он бывает прозрачным либо матовым. Достоинство данного профиля: эластичен, стойкий к механическим воздействиям, к температурным перепадам и влаге.

Важно! Пластиковый корпус подходит для монтажа осветительных конструкций в общественных зданиях, в подсветке витрин, торгового оборудования, а также мебели. Профили из пластика используют даже для подсветки ледяных горок, катков и скульптур.

По устройству профили бывают:

  1. Угловой. В некоторых случаях стандартный профиль неуместен, и тогда применяют угловой, который подходит для подсветки витрин торговых залов, шкафов и используется вместо потолочного плинтуса. Выбрав такой вариант, проявите свою фантазию по расположению осветительной нити. В данном случае есть возможность осуществить монтаж даже в нестандартных местах, за счет незначительных габаритов крепежа, высокой скорости и простоте укладки. Например, для подсветки оконных рам, полов, полотна входной двери и т. д.
  2. Встраиваемый. Выглядит встраиваемый металлический профиль объемно и имеет массу достоинств, в частности, устойчив к агрессивному воздействию окружающей среды. При монтаже данного вида профиля используйте специальные клей или крепление, чтобы конструкция была качественной.
  3. Врезной. Профиль данной конструкции чаще всего применяют в мебельной промышленности, чтобы сделать подсветку столов, кухонных гарнитуров, шкафов. Алюминиевая конструкция имеет цвет серебра либо золота. Длина профиля составляет 1-2 м. Часто врезной профиль оснащают матовыми световыми фильтрами, чтобы свет от ленты рассеивался. Новой мебели такие фильтры придают привлекательный вид, а старой мебели — новую жизнь.

Схема монтажа светодиодной ленты под натяжной потолок:


Важно! После монтажа осветительной ленты подключите ее еще раз в сеть и проверьте качество работы. Только после положительного результата теста можно собирать полотно самого натяжного потолка.

  1. Прежде чем приклеивать светодиодную ленту, подготовьте поверхность для монтажа. Она должна быть гладкой и обезжиренной. Для этого обработайте ее спиртом и чистой тряпкой.
  2. Мощный дюралайт (более 10 Вт\м) монтируйте на профиль из металла либо на алюминиевую подложку.
  3. Конструкцию для удобства приклеивайте на слой 3М или клей/герметик.
  4. При монтаже дюралайта на токопроводящие поверхности, например на металлические конструкции, обязательно изолируйте ленту, помещая ее в каркас.
  5. Во время сборки исключите повреждения проводящих дорожек.
  6. При подключении больших отрезков ленты используйте параллельное подключение. При последовательном — произойдет перегрузка проводящих дорожек, что приведет к перегоранию.

Важно! Перед тем, как выполнять монтаж светодиодной ленты, не только запомните все эти правила, но и просмотрите видео-уроки. Особенно, если вы выполняете подобную работу впервые и не уверены в своих силах.

Монтаж светодиодной ленты — видео

Заключение

В статье описаны важные рекомендации по монтажу светодиодный ленты в качестве подсветки рекламного элемента наружной рекламы, интерьерной подсветки, светового оформления и подсветки рекламной конструкции интерьерной рекламы. Алюминстрой просит специалистов по производству рекламы обратить внимание на указания, которые необходимо соблюдать, что необходимо избегать и как правильно монтировать светодиодную ленту в подсветке рекламной конструкции.

1. Общие сведения по монтажу светодиодной ленты

Светодиодная лента для подсветки и светового оформления рекламной конструкции выполнена на основе гибкой самоклеящейся печатной платы. Поставляется в бобине. Применение ленты в рекламе:

  • производство наружной рекламы,
  • изготовление подсветки торгового, маркетингового и выставочного оборудования,
  • декоративно-художественное оформление интерьеров.

2. Технические характеристики светодиодной ленты

Все технические характеристики светодиодных лент, необходимые для расчета проекта, для монтажа рекламной конструкции или элемента декора приведены на страницах светодиодных лент в каталоге продукции Алюминстрой.

3. Монтаж светодиодной ленты

Если необходимо соединить два отрезка ленты, допускается соединение лент с помощью накладной установки специальных коннекторов с соединительными проводами, а так же допускается соединение отрезков ленты с помощью проводов, методом пайки к специальным контактным площадкам.

При пайке отрезков ленты применяется паяльник с температурой жала не более 260°С. Время пайки не должно превышать 10 секунд.

Также отрезки ленты можно соединить с помощью коннекторов, которые поставляются отдельно. Контактные площадки лент, необходимо завести в разъем коннектора и защелкнуть фиксирующую крышку.

Исходя из тала выбранной ленты и ее длины, выбирается подходящий блок питания (см. п.5 расчет мощности блоков питания). Если используется RGB лента, то потребуется установка контроллера и, возможно, усилителей.

Перед монтажом необходимо подготовить поверхность, на которую будет устанавливаться лента.

Поверхность следует очистить от пыли и грязи, при необходимости, обезжирить. Также, во избежание повреждения ленты, поверхность должна быть цельной, без разрывов.

Лента устанавливается при помощи клейкого слоя, нанесенного с обратной стороны. После удаления защитного покрытия с клеевого слоя, лента легким усилием прижимается к поверхности. Крепление ленты со степенью влагозащиты IP68 (в силиконовой трубке, залитой эпоксидной смолой) осуществляется при помощи скоб или клея/герметика. Нельзя допускать резких изгибов ленты. Минимальный радиус изгиба ленты 6 см.

ВАЖНО! ■ Нельзя подвергать механическим нагрузкам ленту и находящиеся на ней компоненты.

  • Необходимо строго соблюдать полярность при подключении ленты к источнику питания и при пайке отрезков ленты. Неправильное подключение может привести к выходу ленты из строя.
  • При монтаже ленты на металлические и другие токопроводящие поверхности, необходимо изолировать ленту от поверхности.
  • При монтаже не допускайте повреждений токо-проводящих дорожек на ленте.
  • Допускается последовательное подключение ленты длиной до 5 м. Лента длиной свыше 5 м подключается параллельно, в противном случае возникает перегрузка токопропускающих элементов, что может привести к выходу ленты из строя.
  • Используйте источники питания соответствующей мощности.
  • При работе с лентой соблюдайте меры защиты от статического электричества,которое может повредить светодиоды.
  • Не допускается эксплуатация ленты в условиях, несоответствующих степени пыле- и влагозащиты ленты.

4. Подключение RGB светодиодных лент

Подключение, питание и управление RGB лент (разноцветных) осуществляется с помощью трёхканального контроллера управления светодиодной нагрузкой. Плюс ленты подключается к плюсу источника питания, минус к минусу контроллера, а три контакта ленты (R, G и B) к соответствующим контактам контроллера.

Это искусственный источник света, представляющий собой узкую гибкую ленту с проводниками, длиной до 5 м, на которой равноудаленно установлены светодиоды. Светодиоды на ленте разбиты на группы. Каждая группа состоит из нескольких включенных последовательно светодиодов и является законченной схемой, что позволяет разрезать ленту поперек на отрезки любой длины кратной длине одной группы.

Светодиодные ленты

Светодиодные ленты выпускаются монохромные, светящиеся только одним цветом (красным , синим , зеленым , желтым или белым ) и универсальные (R G B ), цвет свечения которых можно изменять самостоятельно с помощью пульта дистанционного управления, включая один из основных цветов или выбирая любой, существующий в природе.

Возможно также включать режим, при котором цвет свечения светодиодной ленты будет плавно меняться во всем диапазоне с заданной скоростью изменения во времени.

R G B светодиодные ленты

По организации излучения света R G B светодиодные ленты бывают трех типов.

У первого типа ленты используются светодиоды LED-R-SMD3528 или LED-R-SMD5050 (красный ), LED-G-SMD3528 или LED-G-SMD5050 (зеленый ) и LED-B-SMD3528 или LED-B-SMD5050 (синий ), припаянные по три штуки рядом повторяющимися триадами по всей длине ленты. Изменение цвета свечения ленты достигается групповым изменением интенсивности свечения светодиодов каждого цвета. Такие светодиодные ленты хорошо подойдут для подсветки интерьера в случаях, когда светодиоды спрятаны от глаз человека. Если светодиоды будут видны, то изменение цвета свечения будет менее эффективным.

R , G и B светодиоды серии SMD3528 имеют размер 3,5×2,8 мм 2 и излучают световой поток от 0,6 до 2,2 люменов, в зависимости от цвета свечения. Светодиоды серии SMD5050 по размеру больше (их размер 5×5 мм 2) и соответственно светят ярче, световой поток составляет в зависимости от цвета свечения от 2 до 8 люменов. Поэтому по размеру припаянных светодиодов на ленте, даже не зная технических характеристик, легко определить какая из них будет светить ярче.

Во втором типе лент применяются R G B светодиоды серии LED-RGB-SMD3528 или LED-RGB-SMD5050. Отличительная особенность этих светодиодов в том, что в одном корпусе смонтированы сразу три светодиода – красный , зеленый и синий . Поэтому световой поток у у них намного меньше и составляет у LED-RGB-SMD3528 всего 0,3-1,6 люменов, у LED-RGB-SMD5050 всего 0,6-2,5 люменов. Но благодаря тому, что излучатели цветов расположены практически в одной точке, достигнута высокая эффективность градации цветов.


Совсем недавно появился новый тип светодиодов WS2812B (имеет четыре вывода) и WS2812S (имеет шесть выводов). По геометрически размерам и внешнему виду эти светодиоды не отличаются от LED-RGB-SMD5050. Однако благодаря установке в корпусе светодиодов WS2812 ШИМ-контроллера WS2811 появилась возможность каждым из светодиодов, установленных на светодиодной ленте управлять персонально всего по двум проводам.

Таким образом, у дизайнеров появилась возможность изменять цвет свечения любого участка ленты вне зависимости от ее длины по своему усмотрению. Широкое распространение светодиодной ленты, созданной на базе светодиодов WS2812, сдерживается высокой ценой и необходимостью применения дорогостоящего специализированного контроллера. Без подачи с контроллера управляющего сигнала на светодиод WS2812 он светить не будет.

Маркировка светодиодных лент

Маркируются светодиодные ленты всеми производителями, как правило, по единому международному стандарту. Класс защиты в маркировке обозначается в соответствии с требованиями стандарта защиты электрооборудования от воздействия внешних факторов IEC-952.

Справочная таблица маркировки светодиодных лент
Порядковый № буквенной или цифровой последовательности в маркировке Обозначение в маркировке Расшифровка обозначения
1 (источник света) LED Светодиод
2 (цвет свечения) R Красный
G Зеленый
B Синий
RGB Любой
CW Белый
3 (вид выводов у чипа) SMD Безвыводынй чип для установки не посредственно на печатную плату
4 (геометрический размер корпуса источника света) 5050 в примере 5 мм×5 мм
5 (количество светодиодов на метре длины) 60 штуки
6 (класс защиты от воздействия внешних факторов) IP Класс защиты в маркировке обозначается в соответствии с требованиями стандарта защиты электрооборудования от воздействия внешних факторов IEC-952
7 (первая цифра после IP, защита от проникновения твердых предметов)
0 Нет защиты
1 От проникновения тел диаметром 50 мм и более
2 От проникновения тел диаметром 12 мм и более, длиной не более 80 мм
3 От проникновения тел диаметром 2,5 мм и более
4 От проникновения тел диаметром 1 мм и более
5 Допускается попадание пыли в количестве, недостаточном для нарушения работоспособности оборудования
6 Попадание пыли не допускается
8 (вторая цифра после IP, защита от попадания жидкости внутрь корпуса) 0 Нет защиты
1 От вертикально падающих капель воды
2 От капель воды, падающих под углом 15°
3 От капель воды, падающих под углом 60°
4 От воды, разбрызгиваемой под любым углом
5 От струи воды, разбрызгиваемой под любым углом
6 От сильной струи воды (100 л/мин, 100 кПа)
7 От попадания воды при погружении на глубину до 15 см
8 От попадания воды при длительном погружении

Рассмотрим, например, как расшифровывается маркировка светодиодной ленты LED-CW-SMD-5050/60 IP68. LED – светодиодная лента, CW – белого света, SMD – сделана на базе без выводных светодиодов, 5050 – размер корпуса светодиода 50х50 мм 2 , 60 – на одном метре длины ленты установлено 60 светодиодов, IP68 – по степени защищенности лента рассчитана для длительной работы на глубине (например, для подсветки аквариума или бассейна изнутри).

Если в маркировке параметр IP отсутствует, значит светодиодная лента не имеет никакой степени защиты, то есть степень защиты соответствует IP00.

Стойкость светодиодных лент к воздействию влаги

По степени защиты от воздействия влаги светодиодные ленты можно разделить на три категории: влагонезащищенные, влагозащищенные и влагостойкие.

Влагонезащищенные можно применять только в сухих помещениях, где нет высокой влажности. Влагозащищенные предназначены для эксплуатации в помещениях с повышенной влажностью (ванные комнаты, бани, фасады зданий, где исключено прямое попадание воды на ленту).

Влагостойкие ленты предназначены для работы непосредственно в водной среде, например в аквариуме, их можно разместить для подсветки на дне бассейна.

На фотографии светодиодная лента, полностью герметизированная силиконом, поэтому светодиоды и резисторы надежно защищены от воздействия воды. Влагозащищенные светодиодные ленты можно использовать без ограничений для наружной рекламы, светового украшения улиц и зданий. При выборе влагозащищенной ленты следует учитывать, что часть светового потока при прохождении через слой силикона теряется.

Для уличной декоративной подсветки существуют специальные светодиодные ленты под названием Дюралайт , которые относятся к влагозащищённой категории.

Плотность размещения светодиодов на ленте

Яркость свечения светодиодной ленты зависит не только от типа установленных светодиодов, но и от их количества. За единицу измерения принято считать количество светодиодов, установленных на один метр длины ленты. Чем светодиодов больше, тем, естественно, световой поток будет больше. Обычно количество светодиодов на метр длины ленты лежит для светодиодных лент на 12 В в пределах от 30 до 120 штук. Для светодиодных лент, рассчитанных на питающее напряжение 24 В, число светодиодов может доходить до 240 штук на метр длины, в таких лентах светодиоды размещены параллельно в два ряда.


Но надо учесть, что чем больше светодиодов на метре длины светодиодной ленты, тем мощнее потребуется блок питания и тем дороже обойдется покупка. К выбору этого параметра нужно подходить с позиции «необходимо и достаточно». Например, на метре ленты имеется 30 светодиодов, следовательно, расстояние между ними составляет 3,3 см, что в подавляющем числе случаев вполне достаточно.

Выбор светодиодной ленты по величине светоотдачи

Главной светотехнической характеристикой является интенсивность светового потока, которая выражается в люменах на метр (лм/м). Величина светового потока определяется типом и количеством светодиодов, установленных на одном метре ленты. Зная тип светодиодов и их количество, легко самостоятельно определить световой поток.

Например, на метре светодиодной ленты белого света установлено 30 светодиодов типа LED-CW-SMD3528 (размер 3,5×2,8 мм 2), имеющий световой поток 5 лм каждый. Умножаем 5 лм на 30, получаем 150 лм. Такой световой поток излучает 10-ваттная лампочка накаливания. Если лента сделана на основе 30 светодиодов LED-CW-SMD5050 (размер 5×5 мм 2), имеющих уже световой поток 12 лм, то 12×30=360 лм, что равносильно применению 24-ваттной лампочки накаливания. Опытом применения ламп накаливания обладает каждый, поэтому, воспользовавшись вышеприведенной методикой, легко определиться с типом установленных на ленте светодиодов, их количеством и длиной ленты. А если длина ленты уже определена, то выполнить обратный расчет.

Выполним обратный расчет на конкретном примере. Вам нужно сделать потолочное освещение в комнате размером 5 м×4 м. Периметр комнаты такого размера составит 5+4+5+4=18 метров. Вы хотите создать мягкое и не очень яркое освещение. Если использовать лампы накаливания, то суммарная их мощность должна будет составлять порядка 200 ватт, световой поток от которой составит 3000 лм (15 лм×200). Длина ленты должна быть равна длине периметра комнаты, то есть 18 метров. Для определения светового потока, который должен излучать один метр светодиодной ленты, нужно разделить 3000 лм на 18 метров. Получается 166 лм/м. Для нашего случая подойдет лента с 30 светодиодами LED-CW-SMD3528 на метре длины. Расчет делался без учета потерь на отражение от потолка, а они составляют не менее 50%. Следовательно, для гарантированной освещенности комнаты нужно выбрать ленту с большим в два раза световым потоком. Есть два варианта, либо взять ленту с 30 светодиодами LED-CW-SMD5050, или LED-CW-SMD3528, но уже в количестве 60 шт. на метре. Первый вариант предпочтительнее, так как обеспечит гарантированный запас.

Для R G B и монохромных светодиодных лент расчет выполняется точно так же, как и для лент белого свечения.

На светодиодных лентах не всегда нанесена маркировка, что затрудняет расчеты. Но узнать технические параметры светодиодной ленты очень просто, если воспользоваться данными, приведенными в справочной таблице. В современных светодиодных лентах, как правило, применяются три типа светодиодов: SMD3014 (сверхяркие) размером 3,0 мм×1,4 мм, SMD3528 размером 2,8 мм×3,5 мм и SMD5050 размером 5,0 мм×5,0 мм. Поэтому по размеру светодиодов можно определить, какой тип светодиодов запаян на ленте. Посчитав количество светодиодов на метре длины, по приведенной ниже справочной таблице можно получить данные о технических характеристиках светодиодной ленты.

Таблица основных характеристик светодиодных лент
на напряжение 12 В

С помощью таблицы несложно подобрать тип и длину светодиодной ленты – аналога лампочкам накаливания. Например, чтобы заменить одну лампочку накаливания мощностью 80 Вт светодиодной лентой, нужно взять 8 метров SMD3528 (30) или два метра светодиодной ленты SMD3528 (120) или SMD5050(60).

Основные технические характеристики светодиодных лент на напряжение 12 В
Тип светодиода Размер светодиода, мм 2 Количество светодиодов на один метр длины светодиодной ленты, шт. Потребляемая мощность одного метра длины светодиодной ленты, ватт Световой поток метра длины светодиодной ленты, лм Эквивалентная мощность лампы накаливания, ватт
SMD3014
сверхяркие
3,0×1,4 60 6,0 600 40
120 12,0 1200 80
240 24,0 2400 160
SMD3528 3,5×2,8 30 2,4 150 10
60 4,8 300 20
120 9,6 600 40
SMD5050 5,0×5,0 30 7,2 360 24
60 14,4 720 48

Как подключить светодиодную ленту к электросети

Подключение светодиодной ленты к бортовой сети автомобиля

Светодиодные ленты идеально подходят для непосредственного подключения к бортовой сети автомобиля. Главное, чтобы лента соответствовала по напряжению питания напряжению бортовой сети автомобиля. Для легковых автомобилей нужно выбирать влагозащищенную ленту, рассчитанную на напряжение питания 12 В, для грузовых – на 24 В.

На какое напряжение установлен в автомобиле аккумулятор, на такое напряжение и нужно брать ленту. При подключении светодиодной ленты к бортовой сети автомобиля необходимо соблюдать полярность, на ленте нанесены обозначения «+» и «–». Если полярность попутать, то ничего плохого не произойдет, просто светодиоды не будут светиться.

Подключение светодиодной ленты к бытовой электросети 220 В

В отличие от электрических ламп, светодиодные ленты нельзя подключать непосредственно в бытовую электрическую сеть 220 В. Для них нужно питающее напряжение постоянного тока величиной 12 В или 24 В. На ленте напряжение питания указано по всей ее длине. Для получения необходимого напряжения применяют преобразователи напряжения.

Пока нет устоявшейся терминологии, их называют по-разному: драйверы, адаптеры, преобразователи, блоки питания, источники питания. Всеми этими словами называют одно устройство, преобразующее сетевое напряжение переменного тока 220 В в напряжение постоянного тока требуемой величины, для лент в зависимости от типа, 12 В (используется часто) или 24 В (применяется редко, как правило, в RGB лентах).


Для выбора блока питания для светодиодной ленты важна не только величина постоянного напряжения на выходе, а и величина тока, которую он сможет выдать в нагрузку. Для выбора подходящего блока питания для конкретного случая нужно узнать суммарную величину тока, которую будут потреблять все установленные светодиодные ленты.

Пример расчета блока питания для светодиодной ленты

Для примера, подберем блок питания (БП) для светодиодной ленты, которую мы выше выбрали для подсветки потолка. Обычно потребляемый ток метра ленты указывается в сопроводительной документации, но если таковой нет, то несложно расчет выполнить самостоятельно. Достаточно количество установленных светодиодов умножить на ток потребления каждого из них.

Мы выбрали светодиодную ленту с установленными светодиодами типа LED-CW-SMD5050, длина ленты 18 метров, и на метре длины по 30 светодиодов. Общее количество светодиодов получается 18×30=540 шт. Один светодиод LED-CW-SMD5050 (по справочной таблице) потребляет ток 0,02 А, следовательно суммарный ток потребления всей подсветки составит: 540×0,02 А = 10,8 А.

Но мы не учли, что светодиоды при напряжении питания ленты 12 В подключаются по три последовательно через резисторы, следовательно расчетный ток нужно уменьшить в три раза: 10,8 А / 3 = 3,6 А. Но в одном корпусе светодиода LED-CW-SMD5050 находится три элементарных светодиода, поэтому полученный ток нужно умножить на 3. То есть результирующий ток составит 10,8 А. В результате расчета определено, что потребуется блок питания напряжением 12 В с током допустимой нагрузки до 10,8 А.

Для расчета мощности требуемого БП нужно умножить напряжение на ток: 12 В×10,8 А = 130 Вт, получилось, что нужен БП мощностью 130 Вт. Для надежной работы БП необходим 20% запас по мощности. В результате потребуется блок питания мощностью 156 Вт. Практически можно использовать любой блок питания, который удовлетворяет необходимым требованиям.

Устройство и монтаж светодиодной ленты

На гибкой пластиковой ленте длиной до 5 м находятся тонкие медные токопроводящие дорожки требуемой конфигурации. К дорожкам припаиваются припоем светодиоды типа SMD3528 или SMD5050 и токоограничивающие SMD резисторы типа Р1–12 мощностью 0,125 Вт. Обратите внимание, что в обозначении светодиода заложен его размер, например SMD5050 имеет размер 5,0 мм×5,0 мм. При питающем напряжении 12 В устанавливается три последовательно соединенных светодиода и один или несколько токоограничивающих резисторов. Количество резисторов определяется в зависимости от величины рассеиваемой на них мощности. Резистор можно ставить в любом месте схемы, на схеме он стоит со стороны подвода плюса, можно установить его и со стороны минуса или между любыми светодиодами.

Электрическая принципиальная и монтажная схема
сегмента светодиодной ленты


Маркировка резисторов

На резисторе нанесена маркировка в виде числа 151. Это означает, что номинал резистора составляет 150 Ом. Расшифровать маркировку просто. Она обозначается трехзначным числом. Последняя цифра в числе говорит, сколько нулей нужно приписать к первым двум цифрам. Например, на резисторе нанесена маркировка 153, значит нужно к 15 приписать 3 нуля, получим 15000 Ом.

Для наглядности привел ниже эклектической схемы электромонтажную. Полная схема светодиодной ленты представляет собой многочисленное количество таких схем, соединенных параллельно. При питающем напряжении 24 В количество последовательно включенных светодиодов в схеме может доходить до 10 штук. Обратите внимание на маркировку светодиодов, со стороны подключения к катоду (минусу), угол корпуса светодиода имеет срез. На фото нижний правый угол.

Соединение и крепление светодиодных лент

На сторону ленты, противоположную светодиодам, нанесен липкий слой, защищенный пленкой. Для того, чтобы ленту закрепить на поверхности, достаточно удалить защитную пленку и приложить липкой стороной на место установки. При организации подсветки с помощью светодиодных лент, часто длина в 5 метров является избыточной, поэтому предусмотрена возможность разрезать ленту на отрезки. Места, где можно ленту разрезать, обозначены изображением условных ножниц и линией разреза. Шаг разрезки светодиодной ленты на отрезки задают количество последовательно включенных светодиодов. Рядом с линией разреза с двух сторон имеются контактные площадки, позволяющие припаивать к ним провода в случае сращивания отрезков ленты между собой. Паять нужно очень аккуратно маломощным паяльником.

Рядом с контактными площадками нанесена маркировка полярности подключения и величина напряжения питания. Существуют специальные клипсы, позволяющие соединять между собой светодиодные ленты без пайки.

К одному из концов светодиодной ленты обычно уже припаяны проводники для подключения к блоку питания. Для подключения монохромных лент требуется два провода, для RGB лент - четыре провода: черный (общий подключается к положительной клемме) и три цветных. Длина проводов составляет не более полметра, и если блок питания невозможно установить рядом со светодиодной лентой, то проводники придется нарастить до нужной длины.

Светодиодные ленты незаменимы, когда нужно обеспечить освещение или подсветку на большой длине. Разрезать на части можно только светодиодные ленты, не защищенные от влаги, то есть только те, которые предназначены для эксплуатации в помещениях. Влагозащищенные и влагостойкие светодиодные ленты без последующей герметизации разрезать недопустимо.

Для устранения этого недостатка созданы светодиодные модули, позволяющие осуществлять подсветку интерьера и световую рекламу легко, быстро и надежно. Область применения светодиодных модулей на практике ограничена только фантазией человека. Особенно удобны модули для подсветки в автомобиле. Достаточно подключить через предохранитель к бортовой сети и приклеить или закрепить саморезами модуль внутри салона автомобиля или с наружной его стороны.


Конструкция светодиодных модулей представляет собой неглубокую кроватку из пластмассы или металла, в которой установлена печатная плата со светодиодами. Сверху плата залита прозрачным силиконом. Таким образом, обеспечивается защита от воздействия влаги и брызг воды. Светодиоды подключены по такой же схеме, как и в светодиодной ленте, приведенной выше.

На внешней стороне дна кроватки имеется липкий слой, открыв который удалением защитной пленки, модуль можно фиксировать на любой плоской поверхности. Предусмотрена возможность крепления за проушины модулей с помощью саморезов. Все светотехнические и электрические расчеты, приведенные выше на странице для светодиодной ленты, справедливы и для светодиодных модулей.

Прямоугольные светодиодные модули продаются в виде блоков, на фото блок из 20 модулей.


Модули легко отделяются от блока по одному или группами. Электрически все модули уже соединены между собой. Достаточно подать питание на любой крайний из них и засветятся светодиоды на всех модулях. Блоки можно наращивать в любом количестве, соединяя их параллельно.

О выборе сечения провода для подключения LED ленты

Светодиодная лента потребляет небольшую мощность, и потребляемый ток при длине ленты в один метр, даже самой яркой SMD5050 (60), составляет не более 1,2 А. Поэтому о сечении провода при подключении такого отрезка ленты можно не задумываться, подойдет практически любой имеющийся под рукой многожильный провод.

А вот при подключении ленты длиной 18 метров типа LED-CW-SMD5050(30), которую мы подобрали для подсветки потолка комнаты выше, следует уже задуматься серьезно, как ток суммарный ток потребления составит 10,8 А. К сожалению, нигде не нашел, какой ток допустим по медной дорожке самой ленты. Но, зная потребляемую мощность одного метра светодиодной ленты и напряжение питания, рассчитал величину тока, который будут потреблять светодиодные ленты разной длины популярных типов, и свел результаты в таблицу.

Справочная таблица потребления тока светодиодными лентами на напряжение 12 В
Тип светодиодной ленты Количество светодиодов на один метр длины светодиодной ленты, шт Потребляемый ток (А), отрезка светодиодной ленты длиной:
1 м 2 м 3 м 4 м 5 м
SMD3014 60 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5
120 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0
240 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0
SMD3528 30 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0
60 0,4 0,8 1,2 1,6 2,0
120 0,8 1,6 2,4 3,2 4,0
SMD5050 30 0,6 1,2 1,8 2,4 3,0
60 1,2 2,4 3,6 4,8 6,0

Так как светодиодные ленты выпускаются максимальной длиной до 5 метров, то производителем должно быть обеспечено необходимое сечение дорожек, выдерживающее ток потребления светодиодной лентой, и можно брать его величину за основу для разработки электромонтажной схемы подключения светодиодной ленты к источнику питания.

Исходя из экономических соображений, запас дорожек по току нагрузки не превышает 20%. Следовательно, подключать все четыре наши отрезка ленты последовательно, спаивая конец одного отрезка перемычками с началом следующей светодиодной ленты, не допустимо, так как по проводникам ленты, подключенной непосредственно к блоку питания, потечет ток, троекратно превышающий допустимый.

Это приведет к перегреву первой ленты, что чревато выходом ее из строя, и слабому свечению включенных за ней. Поэтому необходимо двойным проводом с сечением жилы не менее 0,5 мм 2 подключать каждую ленту по отдельности непосредственно к выходу блока питания. Ниже приведена типовая схема подключения светодиодных лент к источнику питания при организации освещения помещения установкой светодиодных лент вдоль углов потолка за карнизами.


Так как один блок питания рассчитан на ток потребления 6 А, то пришлось применить два одинаковых блока, запитав каждым по половине длины подсветки. Выключателем подключаются оба блока одновременно. Если применить двойной выключатель, то можно будет включать ленты участками. При подключении к блоку питания параллельных участков ленты, можно будет включать их по отдельности или все одновременно, меняя световой дизайн. RGB ленты подключаются по точно такой же монтажной схеме. Только вместо двух проводов прокладываются 4. Один общий и по одному на каждый цвет.

Если устанавливается один мощный бок питания в значительном удалении от лент, то целесообразно от блока питания протянуть пару толстых проводов к светодиодным лентам. Подобрать необходимое сечение провода для заданного тока можно по таблице . Например, для нашего случае при токе 10,8 А понадобится провод диаметром жилы 1,6 мм (сечением 2,0 мм 2). Поставить распределительную коробку и уже в ней тонкими проводами подключить ленты через клеммную колодку или пайкой к приходящему проводу от блока питания. В каждом конкретном случае нужно принимать индивидуальное решение, исходя из граничных условий.

Мощные блоки питания обычно имеют большие габариты, и зачастую целесообразнее применить несколько менее мощных блоков, размещая их в непосредственной близости со светодиодными лентами.

Добавлено 28.07.10

LED технология стремительно развивается, и многие люди, имеющие отношение к изготовлению световых букв и других рекламных изделий, задаются вопросом, что же сегодня лучше использовать: светодиоды или неон? В данной статье рассматриваются некоторые наиболее важные аспекты, касающиеся светодиодной подсветки для интерьерной и наружной световой рекламы - светодиодные буквы, знаки и пр., а также затрагивается вопрос бытового освещения с помощью светодиодных изделий. Светодиодная подсветка, безусловно, становится с каждым годом все более привлекательной в плане яркости, и все более доступной в плане цен, а, следовательно, и более предпочтительной, учитывая все существующие преимущества источников света на базе светодиодов. Статья содержит информацию, которая может быть интересна и полезна менеджерам, проектировщикам, производственникам, а также всем интересующимся светодиодной тематикой.

Неон или светодиоды? Неон и светодиоды!

История изобретений в области источников искусственного освещения свидетельствует о том, что появление очередного новоиспеченного источника света не перечеркивает в одночасье более ранние изобретения и не делает уже существующие источники света никому не нужными. Все они, в том или ином виде, мирно сосуществуют по сей день, занимают каждый свою определенную нишу и являются востребованными в той или иной мере. Это можно сказать практически обо всех источниках света, когда-либо изобретенных человечеством, в том числе и о неэлектрических, за исключением, пожалуй, только наиболее архаичных: лучины и факела. Если принять во внимание этот факт, то становится понятно, что противопоставление, звучащее в вопросе "светодиоды или неон?", не совсем уместно, и на вопрос "вытеснят ли светодиоды неон?" можно смело ответить: "Нет, не вытеснят, но, по всей видимости, потеснят, чтобы занять подобающее им место!"

Итак, сегодня вопрос "светодиоды или неон?" перешел в практическую плоскость, и для многих людей, занимающихся изготовлением наружной световой рекламы, он звучит так: "В каких случаях целесообразнее использовать для внутренней подсветки неон, а в каких случаях лучше использовать светодиоды?" Неон в световой рекламе используется очень давно, поэтому по неоновой подсветке, как правило, вопросов практически не возникает - все достаточно хорошо известно, понятно и достаточно хорошо отработано. Что касается светодиодов, то здесь не все так однозначно и просто, поэтому речь пойдет о практике светодиодной подсветки в световой рекламе.

Постараемся на примере светодиодных изделий, которые предлагает наша компания, провести некий сравнительный анализ, который поможет раскрыть и осмыслить основные моменты, связанные с выбором нужного изделия, расчетами и, в конечном итоге, с финансовой стороной вопроса.

Что нужно учитывать, выбирая светодиоды для внутренней подсветки световых рекламных изделий?

Информации по ассортименту светодиодных изделий сейчас очень много, но информация эта имеет зачастую преимущественно рекламный характер, несмотря на присутствующие в описании изделия технические характеристики, которые, кстати говоря, могут не вполне соответствовать действительности. Разобраться в технических характеристиках светодиодов и выбрать из существующего многообразия светодиодных изделий нужное не всегда бывает просто.

Придерживаясь той точки зрения, что реального решения вопроса невозможно добиться, не решая этот вопрос практически, мы предлагаем Вашему вниманию результаты сравнительного теста, проведенного в нашей компании. Результаты данного теста, на наш взгляд, могут быть весьма полезны как нашим постоянным клиентам, которые давно и профессионально занимаются изготовлением световой наружки, так и всем интересующимся практическими аспектами изготовления изделий со светодиодной подсветкой.

Тест имеет сугубо прикладной характер и не содержит каких-либо сложных для понимания научно-теоретических выкладок или формул. Нужно просто сравнить полученные при тестировании результаты. Главным критерием для сравнения была выбрана величина освещенности поверхности конечного изделия (с соблюдением равномерности засветки), так как в световой наружной рекламе яркость свечения вывески и равномерность засветки являются важнейшими показателями (после дизайна, разумеется).

В качестве объекта для измерений был выбран короб 1 х 1 метр, глубиной 140мм со светорассеивающей поверхностью из 4-х мм молочного акрилового оргстекла. Таким образом, все представленные данные справедливы для поверхности размером 1 квадратный метр, что является для большинства менеджеров рекламно-производственных компаний отправной точкой для расчетов.

Для внутренней подсветки короба использовались:

Измерения проводились люксметром Testo 540. Фактические результаты измерений, а также информацию о количестве, потребляемой мощности и стоимости (на апрель-март 2009 года) используемых в тесте источников света, Вы можете увидеть на фотографии (для увеличения кликните на ней) .

Чтобы иметь возможность комплексного сравнения различных изделий, объединим все полученные данные в таблицу.


Наименование К-во источ-
ников
К-во свето-
диодов в источнике
Угол свечения Напряже-
ние питания
Потреб-ляемая мощность Энерго-потребление кВт в год (при работе 10 часов в сутки) Освещен-
ность поверх-
ности

Общая стоимость подсветки (за кв. метр)*

4-х диодные модули (светодиоды однокрис-тальные) 126 шт. 504 шт. 100 12 В 72,5 Вт 265 кВт 1653 Люкс 7972 руб.
Светодиодная лента PL99 (светодиоды однокристальные) 7,5 шт. 528 шт. 110 12 В 72 Вт 263 кВт 1896 Люкс 7040 руб.
2-х диодные smd модули (светодиоды трехкристальные) 78 шт. 156 шт. 120 12 В 47 Вт 172 кВт 1633 Люкс 7860 руб.
3-х диодные smd модули (трехкристальные) 80 шт. 240 шт. 140 12 В< 58 Вт 212 кВт 2649 Люкс 8880 руб.**
Неоновые трубки 6 шт. - 360 5000 В 175 (105) Вт 639 (383) кВт 1797 Люкс 5800 руб.***

* Общая стоимость вычислена исходя из розничной цены (без скидок), таким образом, в таблице представлена максимальная стоимость подсветки 1 кв. метра.

** Расчет сделан для трех-диодных модулей старого образца. Новых модулей потребуется 70 шт./кв. метр. Общая стоимость составит 8430 руб.

*** Неоновая подсветка рассчитана как среднестатистический эконом вариант (минимально возможное количество трубок + трансформатор с током 35 мА). Если использовать большее количество трубок и трансформатор с большим током (50 мА), то стоимость, естественно, увеличится. Освещенность поверхности при этом также возрастет.

Некоторые полезные вычисления, сопоставления и выводы.

Путем несложных вычислений с использованием табличных данных можно получить представление об эффективности тестируемых источников света:

  • 4-х диодные модули - 23 Люкс с 1 Ватта
  • Светодиодная лента PL99 - 26 Люкс с 1 Ватта
  • 2-х диодные smd модули - 35 Люкс с 1 Ватта
  • 3-х диодные smd модули - 46 Люкс с 1 Ватта
  • Неоновые трубки - 10 Люкс с 1 Ватта

Любопытная информация, не правда ли?

Теперь узнаем стоимость 1 Люкса от каждого из тестируемых источников света, она понадобится нам для дальнейших расчетов:

  • 4-х диодные модули - 4,8 руб.
  • Светодиодная лента PL99 - 3,7 руб.
  • 2-х диодные smd модули - 4,8 руб.
  • 3-х диодные smd модули - 3,4 руб. (3,1 руб. для новых)
  • Неоновые трубки - 3,2 руб.

Вычисляем реальную стоимость подсветки 1 кв. метра.

Зная стоимость 1 Люкса от каждого источника света, из рассматриваемых в тесте, можно вычислить общую стоимость подсветки с тем или иным источником света. Эти данные будут особенно необходимы в случае, когда в техническом задании оговорен определенный уровень освещенности поверхности. Например, для рекламного изделия требуется освещенность поверхности не менее 2500 Люкс (то есть, освещенность поверхности, сопоставимая с неоном или люминесцентными лампами).

Получаем стоимость подсветки одного квадратного метра (при глубине расположения 140 - 150 мм) с использованием различных источников света из нашего теста:

  • 4-х диодные модули - 12000 руб/1 кв.м.
  • Светодиодная лента PL99 - 9250 руб/1 кв.м.
  • 2-х диодные smd модули - 12000 руб/1 кв.м.
  • 3-х диодные smd модули - 8500 руб/1 кв.м. (7950 руб. для новых)
  • Неоновые трубки - 8000 руб/1 кв.м.

Если сравнить результаты вычислений, то становится понятно, что мы получим в финале и за какие деньги, то есть, есть возможность принять более взвешенное решение и сделать более рациональный выбор.

Произведенные вычисления показывают явное преимущество многокристальных 3-х диодных smd модулей по всем показателям.

Расчет стоимости коробов или объемных букв.

Расчет стоимости подсветки для прямоугольных коробов с использованием какого-либо из перечисленных светодиодных изделий выполняется теперь очень просто - нужно лишь вычислить площадь короба и умножить ее на стоимость подсветки одного квадратного метра. Вычислить количество светодиодных изделий также не составит большого труда - нужно лишь умножить площадь короба на количество изделий, которое требуется для подсветки 1 кв. метра.

Просчет стоимости подсветки для коробов со сложной конфигурацией (различных товарных знаков и объемных букв) сделать несколько сложнее, так как придется использовать программу, например Corel Draw или Autocad, с модулем для вычисления площади. Но после того, как площади объектов со сложной геометрической формой будут вычислены, определение стоимости подсветки происходит с той же легкостью, как и в первом случае.

Вычисляем необходимое количество светодиодных модулей.

Так как расчеты, сделанные выше, однозначно показали преимущество 3-х диодных smd модулей нового образца, поэтому расчет сделаем именно для них.

В качестве примера, произведем расчет для вывески "ЦВЕТЫ", высота букв 0,7 метра, глубина 140 мм.

1. Измерим площадь букв в программе Corel Draw.

2. Зная количество модулей для 1 кв. метра (70 шт.), полученные значения площади букв умножаем на это количество.

3. Получаем расчетное количество модулей в каждой отдельной букве, которое обеспечит освещенность ее поверхности равную 2649 Люкс: "Ц" - 12 шт., "В" - 13 шт., "Е" - 13 шт., "Т" - 10 шт., "Ы" - 13 шт.

Однако, необходимо помнить, что это только расчетное количество. Чтобы засветка получилась равномерной, необходимо грамотно разместить модули внутри букв. Размещение модулей внутри букв, как правило, вносит свои коррективы: в одних случаях модулей потребуется чуть меньше расчетного количества, в других случаях чуть больше расчетного количества. Это неизбежно и зависит, в основном, от размеров букв и сложности шрифта.

Таким образом, при расположении светодиодных модулей в буквах, выясняем, что их количество несколько увеличилось, чем мы обязаны оригинальности выбранного шрифта, и освещенность поверхности будет выше начального показателя в 2649 Люкс. При уменьшении глубины короба освещенность его лицевой поверхности, соответственно, увеличится.

Быстро подобрать блок питания для требуемого количества светодиодных модулей можно по таблице, которая была составлена с учетом запаса 15%. Данная схема расчета также может быть применима и для других светодиодных изделий (модулей или лент), которые предлагает наша компания.

Можно ли использовать светодиодные изделия для бытового освещения?

Использование светодиодов для целей бытового освещения - это еще один интересный и немаловажный аспект. И в самом деле, светодиоды, а также изделия из них, по своим параметрам имеют много плюсов, по отношению к другим источникам искусственного освещения. Перечислим их еще раз.

  • Высокая механическая прочность. Не бьются, не ломаются.
  • Электробезопасность. Напряжение питания 12 Вольт.
  • Энергоэкономичность. Потребляемая мощность очень мала.
  • Долговечность. Срок службы светодиодов белого свечения 30 - 50 тыс. часов.
  • Низкое тепловыделение при высокой световой отдаче.
  • Герметичны. Не требуют дополнительной защиты от атмосферных явлений.
  • Экологически безопасны. Не содержат опасных для здоровья веществ.
  • Непрерывное излучение света. Частотные пульсации отсутствуют.
  • Хороший индекс цветопередачи. Как правило, не менее 80.

Последние три пункта особенно интересны с точки зрения использования светодиодов для бытового освещения.

Итак, первое, что стоит отметить, это экологическая чистота светодиодных источников света. Светодиоды не содержат жидкой ртути, как, например, лампы дневного света или паров ртути, как неон.

Светодиод, если он не диммируется, излучает свет непрерывно, и этим он подобен солнечному свету, а также свету, исходящему от пламени. Все остальные источники искусственного освещения, использующие для питания переменный электрический ток, излучают мерцающий свет, с частотой, соответствующей частоте переменного тока. Это касается всех типов ламп накаливания и люминесцентных газоразрядных ламп.

Мерцание ламп, работающих на переменном токе, незаметно для невооруженного глаза, но, тем не менее, мозг его фиксирует и это является причиной утомляемости - человек быстрее устает. Помимо этого имеет место так называемый эффект стробоскопа, когда освещение быстро вращающихся или быстро перемещающихся предметов создает иллюзию их статичности или замедленности перемещения. На производстве это может привести к различным авариям и травмам, поэтому люминесцентные лампы, находящиеся рядом, подключают к разным фазам или используют высокочастотные ПРА.

С лампами накаливания дело обстоит несколько лучше, так как нить накала не может остывать мгновенно и, вследствие этого, продолжает некоторое время излучать свет, хотя и не столь интенсивно. Поэтому, в силу такой инерционности, мерцание ламп накаливания не столь выражено и не так утомляет.

Индекс цветопередачи искусственного источника света также является очень важным показателем, так как оказывает влияние на восприятие цветовой палитры окружающих предметов. Если источник имеет низкий уровень цветопередачи, то естественные цвета предметов будут искажены и уже не будут выглядеть такими естественными. Единственным и неповторимым эталоном нашего мира является свет, испускаемый Солнцем: он непрерывен и имеет самый полный спектр.

У ламп накаливания спектр излучения больше смещен в сторону оранжевого и красного, поэтому цвета предметов, имеющие теплые оттенки, будут подчеркиваться, а синие и зеленые тона, будут казаться затемненными, серыми. У недорогих люминесцентных ламп с обычными галофосфатными люминофорами спектр излучения наоборот смещен в сторону зеленого и синего, поэтому цвета предметов, имеющих холодные оттенки, будут подчеркиваться, а желтые, оранжевые и красные тона, будут иметь неприятный "мертвенный" оттенок. Индекс цветопередачи у таких ламп не превышает 70. У современных люминесцентных ламп с современными широкополосными люминофорами индекс цветопередачи составляет 84 - 90 и выше, но и стоят они, естественно, дороже.

Индекс цветопередачи светодиодов белого свечения составляет, как правило, не менее 80. Таким образом, светодиоды по многим параметрам не только не уступают традиционным источникам света, но и имеют некоторые явные преимущества и теоретически должны прекрасно подходить для бытового освещения.

Есть, правда, одно "но": светодиоды - это точечный и направленный источник света, а традиционные источники освещения таковыми не являются. Следовательно, для полноценной замены светодиодов потребуется много. Попробуем выяснить на примере имеющихся у нас светодиодных изделий, сколько их потребуется для полноценной замены более традиционных бытовых источников света - ламп накаливания и люминесцентных ламп.

Чтобы это сделать, сначала нужно обратиться к понятию эффективной оптической мощности. Эффективная оптическая мощность ламп накаливания составляет максимум 5 Вт от общей мощности лампы. Для люминесцентных ламп это максимум 15 Вт от общей мощности лампы. Эффективная оптическая мощность светодиодного изделия вычисляется в зависимости от яркости используемых светодиодов, угла светорассеивания и спектра излучения, и для каждого изделия она будет различной.

Дабы не загромождать текст и не утомлять читателей подробностями расчетов, сразу представим готовый результат произведенных вычислений. В таблице приводится количество различных светодиодных изделий, которые могут служить эффективным эквивалентом привычных, традиционных источников искусственного освещения: лампы накаливания мощностью 100 Вт и люминесцентным лампам мощностью 18 и 36 Вт, а также, для сравнения, их потребляемая мощность.



Светодиодный эквивалент
Лампа накаливания 100 Вт, 1 шт., (100 Вт) Люминесцентная лампа 18 Вт, 1 шт., (22 Вт) Люминесцентная лампа 36 Вт, 1 шт., (45 Вт)
4-х диодные модули 78 шт. (47 Вт) 42 шт (25 Вт) 84 шт (51 Вт)
Светодиодная лента PL33 6 шт. (20 Вт) 3 шт (10 Вт) 7 шт (24 Вт)
Светодиодная лента PL99 2 шт. (20 Вт) 1 шт (10 Вт) 3 шт (28 Вт)
2-х диодные smd модули 52 шт. (33 Вт) 28 шт (18 Вт) 56 шт (35 Вт)
3-х диодные smd модули 27 шт. (24 Вт) 15 шт (14 Вт) 29 шт (26 Вт)

Для полноты картины сравним сроки службы, стоимость и стоимость энергопотребления.

Сроки службы источников света:

  • Светодиодные изделия (белого свечения): 30000 - 50000 часов
  • Лампы накаливания: 1000 часов
  • Люминесцентные лампы: 12000- 20000 часов

Так как источники искусственного освещения в бытовых условиях работают в среднем около 10 часов в сутки, сроки службы будут выглядеть так:

  • Светодиодные изделия (белого свечения): 8,5 - 14 лет
  • Лампы накаливания обычные: 0,3 года
  • Люминесцентные лампы: 3,3 - 5,5 лет

Таким образом, за весь период работы светодиодов нужно будет докупить и заменить от 28 до 46 ламп накаливания или 2-3 люминесцентные лампы.

Теперь сравним стоимость традиционных источников освещения и светодиодных. Стоимость указана из расчета стартового комплекта "источник света + необходимые комплектующие", то есть, "лампа + патрон", "светодиоды + блок питания" и "люминесцентные лампы + дроссель, стартер и фурнитура".


Традиционный источник света /
Светодиодный эквивалент
Лампа накаливания 100 Вт, 1 шт., (25 руб) Люминесцентная лампа 18 Вт, 1 шт., (140 руб) Люминесцентная лампа 36 Вт, 1 шт., (200 руб)
4-х диодные модули 78 шт. (4895 р) 42 шт (2915 р) 84 шт (5248 р)
Светодиодная лента PL33 6 шт. (2030 р) 3 шт (1140 р) 7 шт (2480 р)
Светодиодная лента PL99 2 шт. (2030 р) 1 шт (1140 р) 3 шт (2980 р)
2-х диодные smd модули 52 шт. (5410 р) 28 шт (3050 р) 56 шт (5770 р)
3-х диодные smd модули 27 шт. (3430 р) 15 шт (2030 р) 29 шт (3630 р)

Из таблицы видно, что самой недорогой альтернативой традиционным источникам искусственного освещения являются герметичные светодиодные ленты PL33 и PL99, а также многокристальные трехдиодные smd модули. Поэтому продолжим дальнейшее сравнение именно с ними.

Добавим к начальной стоимости источников света стоимость оплаты электроэнергии за весь период эксплуатации и стоимость заменяемых за тот же период световых элементов. Так как многие сомневаются, что реальный срок службы светодиодов столь велик, то расчеты сделаем исходя из минимального срока службы наших светодиодных изделий, то есть - 8,5 лет.

Итак, например, в год 2 ленты PL99 (или 6 лент PL33) потребляют 73 кВт при режиме работы 10 часов в сутки. При стоимости электроэнергии 2,11 руб/кВт расходы на оплату электроэнергии за 8,5 лет составят 1309,3 руб. Добавим эту цифру к начальной стоимости такого же количества лент и получим общую стоимость за весь (минимальный) период эксплуатации.

Выполним те же вычисления для лампы накаливания. В год лампа потребляет 365 кВт, то есть за 8,5 лет стоимость электроэнергии составит 6546,3 руб. + 280 руб. за 28 ламп, которые придется докупить и поменять за этот срок. Общая стоимость, таким образом, составит 6851,3 руб. После чего проделаем те же вычисления для ламп дневного света и светодиодных модулей.

Чтобы не утомлять читателя, опустим дальнейшее подробное описание расчетов, которые, к слову сказать, на досуге может повторить любой желающий, и предложим таблицу с удобными для сравнения готовыми результатами. Итак, в таблице приведена общая стоимость источников освещения за период эксплуатации 8,5 лет, включая их стартовую стоимость, расходы на замену световых элементов и расходы на электроэнергию.


Традиционный источник света /
Светодиодный эквивалент
Лампа накаливания 100 Вт, 1 шт. - 6851,3 руб. Люминесцентная лампа 18 Вт, 1 шт. - 1665,2 руб. Люминесцентная лампа 36 Вт, 1 шт. - 3416,7 руб.>
Светодиодная лента PL33 6 шт. (3339,3 руб.) 3 шт (1794,7 руб.) 7 шт (4051,1 руб.)
Светодиодная лента PL99 2 шт. (3339,3 руб.) 1 шт (1794,7 руб.) 3 шт (4289,3 руб.)
3-х диодные smd модули 27 шт. (5001,1 руб.) 15 шт (2946,5 руб.) 29 шт (5333,8 руб.)

Из таблицы прекрасно видно, что по отношению к лампам накаливания светодиодные ленты имеют явное преимущество в цене, а по отношению к люминесцентным лампам - разница в цене не столь велика. Если учесть, что лампы дневного света содержат вредную для здоровья людей (и для окружающей среды тоже) жидкую ртуть, а также тот факт, что лампы время от времени могут разбиваться (поскольку сделаны из стекла), то, возможно, разница покажется и вовсе не существенной.

Таким образом, пожалуй, единственным аргументом против использования светодиодных изделий для бытового освещения была и остается по сей день их достаточно высокая, по отношению к традиционным источникам освещения, начальная стоимость. Но надолго ли?