Светодиодные Ленты

    1.История.

История изобретения светодиодов насчитывает более ста лет, хотя их практическое применение началось лишь во второй половине 20 века. Наблюдая в далеком 1907 году люминесцентные явления в карбиде кремния, британский экспериментатор Генри Раунд и предположить не мог, что это открытие станет впоследствии революционным, произведя настоящий фурор в привычном доселе процессе освещения.

Спустя 16 лет свою лепту в изобретение светодиодов внес российский ученый Олег Лосев. Выполняя в Нижегородской лаборатории эксперимент с использованием карбида кремния и стальной проволоки, он заметил, что в непосредственной близости от спая этих разнородных материалов возникает эффект электролюминесценции. Появление слабого свечения поначалу так и не получило теоретического объяснения.

Тем не менее, Лосев сумел оценить, насколько важно его открытие с практической точки зрения. Несомненно, те твердотельные источники света, отличающиеся малыми габаритами, не шли ни в какое сравнение с современными светодиодами. Но, как бы то ни было, именно Советский Союз закрепил за собой на некоторое время приоритет в этой области. Олег Лосев получил два авторских свидетельства на свое изобретение, которое проходило под названием «Световое реле».

Современная технология инфракрасного светодиода была запатентована только в 1961  году американскими специалистами Гари Питтманом и Робертом Байардом. В дальнейшем эти технологии постоянно совершенствовались. Так, в 1962 году Ник Холоньяк – специалист компании General Electric – изобрел первый светодиод, который работал в диапазоне красного цвета. Затем, спустя 10 лет, один из его учеников, Джордж Крафорд, улучшил их яркость, и сумел разработать светодиоды с желтым излучением.

А уже в 1976 году был создан первый светодиод, отличающийся высокой яркостью. Он был разработан Т. Пирсолом специально для применения в телекоммуникационных структурах. В этих светодиодах впервые были использованы полупроводниковые элементы, также изобретенные Пирсолом.

Дороговизна светодиодов была практически единственным, но очень ощутимым недостатком. До 1968 года их стоимость составляла около 200 долларов. Понятно, что практическое применение светодиодов было ограничено именно по этой причине. Но в конце шестидесятых компании «Монсанто» удалось наладить массовый выпуск светодиодов, которые можно было использовать в индикаторах. Применение светодиодов в карманных калькуляторах освоили специалисты компании «Хьюллет-Паккард».

     2. Общее описание светодиодных лент 

Так что же представляют собой светодиоды, между изобретением и практическим применением которых пролегла такая огромная временная пропасть? Светоизлучающий диод (LED– Light-emittingdiod) – это полупроводниковый прибор, который излучает свечение в тот момент, когда через него пропускается электрический ток. Основа светодиода – искусственный кристаллик, материал которого определяет цвет сечения. Арсенид галлия используется для создания красных и желтых светодиодов, а синие и зеленые изготавливаются на основе нитрида галлия. Для того чтобы усилить свечение, используются самые разные способы. В некоторых случаях этого добиваются с помощью введения в состав кристаллика особых присадок и добавок. Эффективно также применение многослойных структур, которые способствуют увеличению яркости.

Отдельный светодиод, представляющий собой внешне прозрачный баллончик, оснащенный двумя выводами, не является осветительным прибором. Для этого необходимо создать электросхему, которая будет способствовать стабильной работе диода. С этой целью светодиоды размещают на гибкой печатной плате, в которой используется необходимая электронная схема. Полученный в результате модуль и представляет собой светодиодную ленту, которая оснащена общей контактной группой. В ней могут применяться светодиоды разных цветов, при этом управление модулем осуществляется с помощью специального контроллера.

Ширина светодиодной ленты колеблется в пределах 10-12 мм, толщина – от 2,5 до 4 мм. На одном метре размещают 30, 60,120 или 240 LED-диодов, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга. Стандартная длина светодиодной ленты – 5-10 м. Лента может быть по желанию разрезана на несколько частей, при этом на каждом отрезке должно находиться не менее 3-х диодов.

     3. Применение светодиодных лент.

Светодиоды не так давно появились в свободной продаже, но уже успели завоевать заслуженную любовь среди потребителей. Являясь универсальным источником освещения, светодиодные ленты находят применение в различных областях. Благодаря гибкости, их легко и без труда можно крепить к самым разным поверхностям, а отсутствие нагрева в процессе эксплуатации позволяет декорировать даже конструкции из самых деликатных материалов. 

Наиболее активно светодиодные ленты используются в дизайне интерьера. Это касается оформления не только жилых помещений, но и магазинов, салонов, ресторанов, баров. Светодиоды незаменимы с точки зрения экономии электроэнергии, выгодно их применение и там, где требования электробезопасности наиболее высоки. Одно из популярнейших направлений применения светодиодной ленты – оформление потолочных ниш. С помощью плавных световых линий и различных оттенков удается создать поразительный эффект: потолок не просто освещается, высота помещения визуально увеличивается, что предоставляет новые возможности для дизайнерских решений. Используя пульт дистанционного управления, можно менять оттенки, создавать различные варианты освещения.

Оформляя светодиодными лентами натяжные потолки, можно добиться интересного эффекта «парящего потолка». В этом случае светодиоды прикрепляются изнутри, благодаря чему натяжной потолок кажется заполненным светом, что позволяет кардинально преобразить любое помещение. Применяя специальные системы управления, которые позволяют менять оттенки цвета, яркость освещения и скорость смены цвета, можно без труда придать интерьеру неповторимый образ и комфорт. Эффект «парящего потолка» нередко используется для оформления загородных домов, квартир, ночных клубов, ресторанов, дискотек и т.д.

С помощью светодиодных лент можно полностью изменить видение привычного ранее помещения. Благодаря использованию светодиодов, пространство может приобретать дополнительную глубину, когда создается впечатление, что стены раздвигаются, а потолок поднимается на невероятную высоту. Используя различные приемы подсветки, можно добиться различных эффектов. Например, формированию теней, бликов на предметах, расположенных в нишах, способствуют узконаправленные лучи. С помощью скользящей засветки проявляется и подчеркивается структура материала. Распространенный прием – подсветка ниш из гипсокартона. Она осуществляется с использованием компактной светодиодной ленты, которая может быть согнута под любым углом, что делает возможным ее установку в любые ниши и полости.

Отдельно выделяется такая область применения светодиодных лент, как тюнинг автомобилей. Среди автовладельцев все более популярной становится подсветка не только салона, но и багажника, днища и даже колесных дисков автомобиля. Подобный прием позволяет эффектно выделиться в бесконечном потоке однотипных транспортных средств. Если речь идет о маршрутных такси или о свадебных кортежах, сдаваемых в аренду, то светодиодная лента становится еще и дополнительным средством прибыли.

     4. Преимущества светодиодов 

Светодиодные ленты по праву пользуются большой популярностью, находя применение в различных вариантах декорирования, оформления интерьеров и фасадов зданий, автотюнинге. Светодиоды обладают рядом преимуществ, которые и позволили им стать наиболее эффективным и прогрессивным элементом освещения.

           1. Высокая световая отдача.

150 Люмен на Ватт – таковы показатели современных светодиодов, что сопоставимо с такими источниками освещения, как металлогологенные и натриевые газоразрядные лампы.

           2.Продолжительный срок эксплуатации.

Среднее время работы светодиода – от 50 до 100 тыс. часов. То есть, работая ежедневно по 8 часов, ваша светодиодная лента прослужит вам более 15 лет. При длительной непрерывной эксплуатации или плохом качестве охлаждения кристалл немного теряет яркость в течение 5-7 лет. По этой причине не рекомендуется использовать светодиодную подсветку в банях.

           3.Безопасность использования.

Для работы светодиодной ленты не используются источники высокого напряжения. Стандартное рабочее напряжение 12В. Температура самого светодиода, как правило, не превышает 60 градусов.

           4.Экологичность.

В отличие от люминесцентных ламп, в светодиодных лентах не используется ртуть или фосфор, отсутствует ультрафиолетовое излучение.

           5.Маленькая инерционность.

При включении светодиоды сразу начинают работать на полную мощность, в то время как у экономичных люминесцентных ламп время включения может колебаться от 1 сек. до 1 мин., яркость освещения при этом растет также постепенно – на это уходит порой до 10 минут.

           6.Значительная механическая прочность.

Отсутствие чувствительных элементов, таких, как нити накаливания, используемые в обычных лампах, обусловливают высокую вибростойкость светодиодных лент.

           7.Отсутствие чувствительности к низким температурам.

Светодиодные ленты можно без проблем использовать даже во внешней отделке зданий. При этом следует лишь учитывать, что чрезмерно высокие температуры светодиодам противопоказаны, в то время, как низкие температуры (<0°С) даже желательны.

     5. Подробно о цвете 

Цвет – основной фактор, которым чаще всего руководствуются потребители, выбирая светодиодные ленты. Особого разнообразия пока не существует, так как ученым удалось создать лишь четыре разновидности кристаллов. Они способны излучать синий, красный, зеленый и желтый оттенки. При этом цвет зависит от того, какие материалы используются в изготовлении светодиода. Желтые и красные цвета обеспечивает арсенид галлия, а с помощью нитрида галлия производят светодиоды зеленого и синего цвета.

Кристаллов, которые излучают белый цвет, не существует в природе. Тем не менее, светодиоды с белым свечением увидеть можно. Как это происходит? Все довольно просто: берется кристалл, излучающий синий цвет, и покрывается сверху слоем люминофора. Под воздействием ультрафиолета, излучаемого синим светодиодом, люминофор начинает светиться. Это его свойство используется и в лампах дневного света.

Проблема состоит лишь в том, что со временем слой люминофора истончается, и свечение постепенно из белого становится все более и более синим. Безусловно, технологии производства светодиодов совершенствуются с каждым годом, но пока что потребителю следует учитывать, что срок службы белых светодиодов составляет всего около года. Затем его яркость снижается примерно на треть.

     6. Виды и различия светодиодных лент 

Светодиодная лента – универсальный источник освещения, который широко используется в оформлении интерьера, для подсветки автомобилей, рекламных баннеров и т.д. В зависимости от области применения используются разные типы светодиодных лент, и эти различия необходимо учитывать в своем выборе. Существует несколько типов светодиодных лент, которые различаются по отдельным параметрам.

    1. Назначение.

Все светодиодные ленты делятся на два основных типа – открытые и влагозащищенные. Как следует из названия, влагозащищенные ленты предназначены для наружного использования, либо  в помещениях с повышенной влажностью или бассейнах. Влагозащищенные светодиодные ленты покрываются дополнительно силиконовым слоем, или же вставляются в пластиковую трубу, которая защищает светодиоды от проникновения влаги. Открытые светодиодные ленты можно использовать только в закрытых помещениях, поскольку светодиоды в них ничем не защищены и подвержены любым воздействиям окружающей среды.

    2.Тип крепления.

Различают обычные светодиодные ленты и ленты на самоклеющейся основе. Последние намного проще в самостоятельном использовании.

    3.Направление свечения светодиодов.

Светодиодные ленты торцевого свечения чаще всего используются для подсветки объемных фактур, например, букв. Светодиодные ленты поверхностного свечения имеют более широкую область применения, начиная от потолка в квартире и заканчивая оформлением баров и ресторанов.

    4.Цветопередача светодиодов.

В зависимости от типа цветопередачи существуют монохромные светодиодные ленты и ленты RGB, которые могут менять свой цвет под управлением контроллера.

   5.Тип светодиодов.

Еще один фактор, по которому различаются светодиодные ленты – тип светодиодов, применяемых в них. Более мощными являются светодиодные ленты, изготавливаемые на базе светодиодов 5060 (5050), они отличаются ярким световым потоком, что позволяет использовать их для общего освещения помещения.

     7. Как выбрать светодиоды 

Благодаря огромному многообразию светодиодных лент, их выбор зачастую становится сложной задачей для потребителя. Не секрет, что большинство покупателей в первую очередь ориентируются на стоимость товара. Но, как показывает практика, лучше всего ориентироваться на продукцию признанных лидеров рынка, поскольку она отличается более высоким качеством и продолжительным сроком эксплуатации.

Еще один фактор, на который следует обратить особое внимание – типы светодиодов. Основные из них – SMD 5050 и SMD 3028, где цифры указывают на размер чипа. Это значит, что модели 5050 соответствует размер чипа 50х50 мкм. Кроме этого, необходимо обращать внимание и на то, сколько светодиодов расположено на 1 м ленты. На современном рынке представлены модели, в которых на 1 м светодиодной ленты приходится 30, 60, 120 или 240 светодиодов. Чем их больше, тем выше яркость ленты, соответственно, вырастает и ее стоимость.

Выбор светодиодной ленты во многом зависит и от ее назначения. Если вы планируете использовать светодиоды в оформлении интерьера квартиры, с целью подсветки потолка или декоративных ниш, то для этой цели вполне подойдет LED-лента открытого типа. Для наружного использования, освещения бассейнов или помещений с повышенным содержанием влаги рекомендуется приобретать влагозащищенные светодиодные ленты.

      8.Способы подключения 

Если вы решили осуществлять установку и подключение светодиодных лент самостоятельно, примите к сведению несколько советов. Существует несколько способов подключения подсветки, каждый из которых требует минимальных знаний электротехники.

       1.   Выключатель – блок питания – светодиодная лента

Это самый простой способ, при котором включение и выключение светодиодов осуществляется с помощью обычного выключателя.

       2.   Подключение с использованием диммера

Подключая светодиодную ленту с помощью диммера, вы получаете возможность регулировать силу яркости освещения. Управление освещением происходит либо с использованием потенциометра, либо обычным пультом дистанционного управления.

       3.   RGB – контроллер

Подключение многоцветной светодиодной ленты типа RGB осуществляется с использованием специального блока управления – RGB-контроллера. Лента подключается к нему четырьмя проводами, причем цвет провода соответствует цвету светодиода.

Особое внимание стоит уделить тому, что, как правило светодиодные ленты подключаются к источнику постоянно того и имеет значение полярность напряжения. При подключении необходимо строго соблюдать полярность.

Если же вы сомневаетесь, что сумеете справиться с установкой и подключением светодиодной ленты самостоятельно – не стоит рисковать. Лучше всего доверить эту процедуру опытным специалистам, которые сумеют воплотить в жизнь все ваши пожелания по световому оформлению.

Также в продаже: светодиодная лампа, светодиодный прожектор, стандартный разъем для наушников