Как выбрать светодиодную ленту

Любительский

Применение светодиодных лент

Впервые появившись, светодиодные ленты сразу произвели фурор среди дизайнеров и архитекторов. Использование светодиодных лент позволяло создать световые эффекты, получить которые другими способами было очень сложно или вообще невозможно. Правда, позволить себе такой декор и освещение могли немногие – цены на первые светодиодные ленты начинались от нескольких тысяч рублей за погонный метр.

К счастью, развитие технологий снизило цены на светодиодные ленты в несколько раз, и теперь их можно встретить в любом интерьере.

Спектр применения светодиодных лент очень широк:

— основное освещение помещений;

— подсветка рабочих зон;

— подсветка витрин и стеллажей;

— декоративная подсветка элементов интерьера;

— дежурная и аварийная подсветка помещений;

— декоративная подсветка автомобилей;

— декоративная подсветка фасадов зданий.

Используемые во всех этих случаях ленты, разумеется, отличаются характеристиками и перед выбором светодиодной ленты следует определиться, в каких условиях и для каких целей она будет использоваться. Это позволит определить требования к ленте и совершить оптимальный выбор.

Конструкция светодиодной ленты.

Устроена светодиодная лента несложно – по тонкой (около 0,2 мм) и гибкой полосе из диэлектрика проведены токоведущие дорожки, на которых – через равные промежутки – расположены SMD (surface mounted — монтируемые на поверхность) светодиоды. Обратная сторона ленты обычно самоклеющаяся. Клей защищен бумажной лентой, эту ленту перед монтажом следует снять.

Конструктивно светодиодные ленты различаются размерами светодиодов, количеством их на метр ленты и цветом светимости светодиодов.

Ленты с большой плотностью крупных светодиодов светят ярче, но стоят дороже. Кроме того, ленты различаются и качеством – как самих светодиодов, так и качеством их монтажа на ленту.

Пример некачественной светодиодной ленты

Если некачественный монтаж можно заметить невооруженным взглядом (и отказаться от покупки), то низкое качество светодиодов зачастую выявляется только после начала эксплуатации ленты – низкокачественные светодиоды могут мерцать или иметь разную яркость.

Смонтированная светодиодная лента с бракованными светодиодами

Также – из-за несоблюдения условий производства – срок службы светодиодов в таких лентах сильно различается и первые «провалы» в полосе света могут появиться уже после нескольких дней эксплуатации. Поскольку определить «на глаз» низкокачественные светодиоды невозможно, приходится ориентироваться на цену лены – низкая цена и отсутствие хотя бы годовой гарантии являются верными признаками низкокачественного изделия.

Особенности монтажа светодиодных лент.

Светодиоды на ленте собраны в группы по несколько штук и разрезать ленту можно только на стыке групп – эти участки обычно помечены пунктиром с изображением ножниц. Также на месте стыков присутствуют контактные площадки для пайки или подключения коннекторов – при резке на каждом куске ленты должны остаться контактные площадки одинакового размера. Если разрезать ленту в другом месте, то светодиоды разрезанной группы гореть не будут.

При монтаже ленты следует иметь в виду, что изгибать ленту малым радиусом (и особенно – на излом) не рекомендуется – это может привести к повреждению дорожек. Конкретные рекомендации иногда указаны на упаковке ленты, если же такой информации нет, то лучше ограничить радиус изгиба двумя сантиметрами. Если по каким-то причинам требуется изогнуть ленту под прямым или острым углом с нулевым радиусом, то лучше будет разрезать ленту в месте изгиба и соединить отрезки ленты коннекторами.

Светодиоды излучают тепло, хотя и в разы меньше, чем лампы накаливания. Но лампы накаливания высоких температур не боятся, чего не скажешь о светодиодах – воздействие (особенно продолжительное) высокой температуры многократно сокращает срок их службы. Поэтому светодиодной ленте необходимо обеспечить теплоотвод и производить её монтаж вдали от греющихся поверхностей.

Клеющий состав, которым покрыта обратная сторона ленты, со временем теряет свои свойства – поэтому при монтаже ленты не стоит полагаться только на клей. Особенно это актуально для тяжелых уличных лент, постоянно подвергающихся различным атмосферным воздействиям. Использование специальных желобов не только удержит ленту на своем месте, но и защитит светодиоды от механических повреждений.

Характеристики светодиодных лент.

Тип светодиода определяет его размер и яркость. Так, SMD3528 означает, что в ленте использованы светодиоды размером 3,5 х 2,8 мм. Наиболее распространены светодиоды типа 3528 и 5050, реже встречаются типы 5060, 5630 и 5730. Размер светодиода непосредственно связан с его яркостью, один светодиод SMD3528 дает световой поток примерно в 5 люмен, а SMD5050 – в три раза больше.

Количество светодиодов на 1 метр определяет суммарную яркость ленты и её мощность. Чем больше светодиодов на метр, тем ярче будет светить лента той же длины. Мощность на метр обычно указана на упаковке ленты, но если упаковка не сохранилась, то мощность можно определить, зная тип светодиодов и их количество на 1 метр:

Суммарная мощность ленты получается умножением удельной (мощность на метр) на длину ленты.

Интенсивность свечения каждого светодиода, вместе с их количеством определяют суммарную яркость ленты, которую можно определить, умножив длину ленты на яркость каждого светодиода и на количество светодиодов на метр. Так, 1 метр ленты SMD5050 120 LED с яркостью каждого светодиода в 15 Лм даст световой поток в 1800 Лм, что немного превышает световой поток 100-ваттной лампы накаливания.

Цвет свечениявыбирается из области применения ленты и используемого дизайнерского решения. Для основного освещения лучше выбирать белый цвет, холодный или теплый – дело вкуса. Для декоративных подсветок можно использовать и цветные ленты.

Особняком стоят RGB-ленты – цвет свечения их светодиодов задается RGB-контроллером и может варьироваться в широких пределах. Дешевые контроллеры предоставляют возможность выбора между несколькими определенными цветами, модели подороже позволяют плавно регулировать яркость и оттенок свечения ленты. Такие ленты расширяют возможности по декорированию интерьера, но имеют и свои недостатки:

— они значительно дороже одноцветных лент

— при увеличении длины более 5 метров требуют установки RGB-усилителей

Напряжение питания. Большинство светодиодных лент питаются от источника 12 В постоянного тока, соответственно, для подключения ленты потребуется блок питания. Мощность блока питания подбирается так, чтобы покрывать суммарную потребляемую мощность светодиодной ленты с некоторым запасом. Запас (рекомендуется около 20% от суммарной мощности) необходим на случай несоответствия реальной и предполагаемой мощностей блока питания или ленты. 220-вольтовые светодиодные ленты могут привлечь покупателя тем, что для них не требуется блок питания. Но, во-первых, напряжение им требуется постоянное и стабилизированное, поэтому просто включить такую ленту в розетку все равно не получится – требуется, как минимум, выпрямитель. Во-вторых, использование такой ленты в интерьерах повышает пожароопасность и опасность поражения электротоком – для интерьерных решений лучше выбирать низковольтные ленты.

Степень защиты от пыли и влаги. Уровень внутренней защиты большинства устройств определяется маркировкой IPXY, IP (Internal Protection – внутренняя защита), X – уровень защиты от твердых предметов и частиц, Y – уровень защиты от влаги.

Пыли и твердым предметам в светодиоды не проникнуть, поэтому первая цифра маркировки уровня защиты не очень важна. Другое дело – защита от влаги. Для интерьерного освещения в местах, не допускающих появления влаги, подойдет и нулевой уровень защиты, к примеру, IP20. Для освещения в ванной комнате уже потребуется уровень 6 или 7, т.е. IP66 или IP67. То же относится к декоративным подсветкам, монтируемым в пол. Для уличного освещения потребуется уровень защиты от влаги не менее 6 – IP66, IP67. Если же лента монтируется в местах возможного скопления и задерживания влаги, следует найти ленту, способную выдерживать продолжительный контакт с водой – с уровнем защиты IP68.

Ленты с высоким уровнем защиты намного дороже открытых – за счет покрытия их слоем силикона и за счет повышенных требований к светодиодам, так как теплоотвод в таких лентах затруднен.

Ширина ленты может оказаться важной при её монтаже в конструкционные пазы или в специальные желоба. Следует иметь в виду, что большинство желобов рассчитаны на ленту шириной 8-10 мм, и при покупке более широкой ленты подбирать соответствующий желоб. К примеру, большую ширину (за счет силиконовой оболочки) имеют влагозащищенные ленты.

В последнее время в продаже появилось много дешевых, но низкокачественных светодиодных лент с большим количеством бракованных светодиодов. Кроме низкой цены такие ленты отличаются отсутствием фасовки (идут в больших бухтах, от которых на месте продавцы отрезают куски требуемой длины), неизвестным производителем и отсутствием гарантии (максимум 2 недели). Надо ли говорить, что такая покупка ничего, кроме разочарования, её владельцу не принесет. Чтобы быть уверенным, что все светодиоды ленты без нареканий отработают свой срок, необходимо выбирать изделие от проверенного производителя и обязательно с гарантией.

Длина ленты на катушке варьируется от 3 до 25 метров и при выборе будет нелишним вычислить цену за метр ленты и ориентироваться уже на неё – это поможет совершить оптимальную покупку.

Варианты выбора.

Для основного освещения интерьеров следует лучше выбирать среди светодиодных лент белого цвета свечения с напряжением 12 В. Стоить такие ленты будут от 230 до 1550 рублей за катушку в зависимости от яркости и длины ленты.

Для эффектной декоративной подсветки можно выбрать разноцветную RGB-ленту по цене от 700 до 1400 рублей.

Для подсветки фасадов зданий лучше выбирать ленту с защитой от влаги, такие будут стоить от 2000 до 4400 рублей за катушку.

Светодиодная лента. Основное освещение в комнате — из опыта использования

Изначально для основного освещения одной из комнат, где шёл капитальный ремонт, планировалась обычная люстра. Но недавно мне на глаза попалась суперяркая светодиодная лента Ultra 5000 со светодиодами smd 5630 торговой марки Arlight. Решение было принято быстро, окончательно и бесповоротно — хочу такую ленту в качестве основного света в комнате.

Теоретическая яркость

Производителем заявлено, что лента Ultra 5000 smd 5630 обеспечивает световой поток аж в 1200 lm на метр. Для сравнения, световой поток 100-ваттной лампы накаливания составляет около 1600 lm.

В моём случае на комнату площадью 14 м 2 должно было быть использовано 15 метров ленты, проложенной по всему периметру. Результирующий световой поток вроде бы нельзя посчитать простым умножением люменов на метры.

Решил было озадачиться, как правильно произвести расчёт суммарного светового потока, но, погуглив, понял, что сия задача с наскока не решается. Нужно потратить n-ое время на изучение теории расчётов освещения методом коэффициента использования светового потока и где-то найти несколько неизвестных мне данных:

• • отражающую способность стен, потолка, других предметов;
  • • честный световой поток одного светодиода ленты;
    • • характеристики рассеивателя профиля, в котором планировалось разместить ленту;
      • • падение напряжения вдоль ленты и зависимость светового потока светодиода от него.

        В итоге я решил, что просто сделаю и посмотрю, что выйдет. Но, на всякий случай, я заодно приобрёл и диммер для светодиодных лент. Вдруг будет ну слишком уж ярко

        Теоретический спектр

        Яркие светодиоды — это, конечно, круто. Но, одно дело — яркость, а другое — спектр света.

        Если снова сравнивать с лампой накаливания, то она хороша тем, что излучает свет в широком диапазоне, её спектр относительно равномерен и в некоторой части близок к спектру солнечного света. Такой свет привычен и приятен глазу, он не раздражает и не утомляет.

        Cпектр белых светодиодов существенно отличается от спектра лампы накаливания, и не в лучшую сторону:

        

        Белые светодиоды в данном случае люминофорного типа, два горба на спектральной характристике образованы от излучения синего светодиода (синяя область спектра) и люминофора (жёлтая область спектра).

        Нижним мозгом я понимал, что стоит быть осторожным с использованием светодиодного освещения и оставить в том числе и обычную люстру. Кто его знает, как глаза отнесутся к такому спектру. Просчитать это заранее тоже вряд ли возможно.

        По цветовой температуре я выбрал ленту среднего из трёх предлагаемых изготовителем вариантов — т.н. Day White, 4000 K. Просто показался наиболее приятным.

        Комплектующие

        Профиль

        У меня простой натяжной тканевый потолок, без всяких многоуровневостей и карнизов, и, поскольку ленту периметра освещения планировалось расположить под потолком на виду, то необходимо было облагородить её внешний вид, но сделать максимально незаметной. Думал, какой профиль использовать, прямой или угловой? Оказалось, что от направления свечения светодиодов ленты, расположенной у потолка, интенсивность и равномерность освещения визуально не менялась никак. Что вниз, вдоль стены, что вдоль потолка, что под углом к ним — одинаково. Это и понятно, паспортный угол свечения этих светодиодов составляет 120°, а в реальности оказалось близко к 180-ти. Поэтому угол расположения ленты оказался не важен, и я выбрал прямой профиль, как наиболее компактный:

        

        Лента

        Лента Ultra 5000 поставляется с завода на катушках по 5 метров, кратность реза ленты — 10 см, магазин режет на продажу кратно метру. В моём случае резать не пришлось, взял три целых упаковки:

        

        

        Ширина ленты — 12 мм, в выбранный профиль она помещается не совсем штатно, но помещается:

        

        Блоки питания

        Паспортная потребляемая мощность 15-ти метров ленты — 240 Вт. Рассчитанная по реальному измерению — 180 Вт (измерял на 3-метровом отрезке, потребляемый ток составил 3 А).

        Но, помимо потребляемой мощности, есть ещё фактор падения напряжения вдоль ленты, что приводит к постепенному снижению яркости свечения к её концу. Блоки питания для светодиодных лент (все или нет — не знаю, но те, что я брал — да) позволяют питать параллельно одну общую нагрузку. Для выравнивания яркости вдоль длинных мощных лент вместо одного блока питания с одного конца включают два менее мощных блока питания с двух концов ленты, а в особо тяжёлых случаях — ещё и в середине ленты. В моём случае периметр замкнутый, я поделил его пополам, и просто взял два блока питания по 130 Вт и подключил к каждому отдельно по 7.5 метров ленты:

        

        Выбор герметичных блоков питания был обусловлен тем, что они имеют существенно меньшие габариты по сравнению с открытыми и не имеют кулеров, то есть — не шумят, что немаловажно. К тому же я планировал разместить их все в герметичном (в целях пожаробезопасности) щитке, расположенном в скрытом месте внутри шкафа-купе, где с теплоотводом проблемы.

        Диммер

        Диммер, который мне понравился больше всего по функционалу из тех, что были в наличии, изначально рассчитан на настенную установку:

        

        Этот диммер имеет и механическую регулировку яркости, и с пульта дистанционного управления. Причём, помимо плавной регулировки, на пульте есть четыре кнопки предустановленных уровней яркости (25%, 50% 75% и 100%), и ещё четыре кнопки для программирования пользовательских уровней.

        Но для подключения он требует четыре провода, которых у меня в стены заложено не было. Поэтому я принял решение, что диммер установлю в щиток вместе с блоками питания. Механической регулировкой уровня яркости задам только стартовый уровень при включении ленты, а желаемую яркость буду регулировать с пульта ДУ.

        Но для этого потребуется выпаять ИК-приёмник:

        

        вынести его на проводе из щитка и расположить в удобном малозаметном месте. Будет ли он так работать? Проверил, работает:

        

        Забегая вперёд замечу, что у диммера есть один существенный недостаток.

        Роль памяти установленного перед выключением уровня яркости выполняет потенциометр. При подаче 12 вольт на диммер лента включается на тот уровень яркости, который был задан потенциометром. После чего яркость можно изменять и с пульта, и потенциометром. Но, вне зависимости от того, как был установлен потенциометр, в первое мгновение при включении диммер не сразу запускает ШИМ, и наружу прут чистые 12 вольт. В момент включения лента обязательно вспыхивает на доли секунды на максимальную яркость, а затем устанавливается на заданную. Неприятно бьёт по глазам.

        Усилители

        Мощность диммера оказалась недостаточной для моих лент. Пришлось дополнительно покупать к нему усилители — по одному на каждый блок питания:

        

        Монтаж щитка

        Кроме основного освещения я решил применить ещё 3 метра такой же ленты для местного освещения над шкафом, с отдельным настенным выключателем и концевыми выключателями в сдвижных створках. А ещё у меня была запланирована декоративная подсветка из простой светодиодной ленты и дежурный ночной свет на коротеньком отрезке тусклой ленты с включением от фотореле. Всё это не имеет прямого отношения к данной статье, но поскольку потребовалось разместить в щитке дополнительно ещё три разных блока питания, то упомянуть об этом следует. Изначально фотореле имеет довольно крупные размеры и неэстетичную внешность, поэтому его тоже хотелось спрятать в щиток, чтобы не маячил на глазах:

        

        С ним я поступил так же, как и с диммером — выпаял датчик и вынес его наружу на проводе, предварительно проверив что и это тоже будет работать:

        Нашёл герметичный щиток подходящих размеров:

        

        Затарился уголками и крепежом:

        

        И приступил к монтажу:

        

        

        

        Монтаж профиля и ленты

        Для увеличения светоотдачи желательно бы монтировать ленту не вплотную к потолку, а чуть ниже, хотя бы сантиметров на 5. В этом случае отражение света ленты от потолка будет лучше. Но у меня такой возможности не было по некоторым субъективным причинам, поэтому смонтировал вплотную к потолку.

        Слева кусок профиля для ленты местного освещения над шкафом, смонтированный на нижнем торце карниза, за которым будет расположена лента декоративной подсветки:

        

        Отрезать профиль ножовкой по металлу с мелким зубом ровно под углом 45° легко, если использовать стусло, например такое:

        

        Профиль крепил гипрочными саморезами длинной 32 прямо в гипсокартон, без дюбелей (гипсокартон наклеен на стены на Перлфикс), предварительно насверлив в нём (в профиле) отверстия с шагом в полметра:

        

        Затем уложил ленту в профиль, подпаял провода питания. Рассеивателем профиль периметра пока закрывать не стал (магазин пока недопоставил часть рассеивателя), закрыл только профиль местного освещения над шкафом:

        

        Первое включение

        Wow! Это офигенно!

        Конечно, я не ослеп от яркости. Ярко, да, но не запредельно. И очень красиво!

        Фото со вспышкой:

        

        

        Вид с улицы (4-ый этаж):

        

        Попытался заснять разницу освещённости между лентой и лампой накаливания 200 Вт, которая у меня пока висит вместо люстры. Зафиксировал настройки фотика при одном источнике света, запустил фотик на серию снимков, тем временем переключил источник света. Вот что получилось.

        Сначала настроился на свет лампы накаливания и запустил серию, первая фотка — лампа, вторая — лента:

        

        Теперь наоборот, первая — лента, вторая — лампа:

        

        Интересный эффект — при свете ленты почти отсутствуют вертикальные тени. Это видно, например, по тени от горизонтальной трубы и отсутствующей тени от вертикально расположенной ручки регулятора на ней.

        По этим фоткам видно, что 15 метров ленты светит ярче, чем лампа накаливания 200 Вт. Но вроде бы как и не намного. На самом деле сравнивать так конечно не вполне правильно. Лампочка — точечный источник, а лента — распределённый. При свете лампы по углам комнаты гораздо темнее, чем в центре, а при свете ленты, расположенной по периметру — везде одинаково светло.

        Произвёл замеры освещённости люксометром:

        

        Вот результаты в цифрах:

        Точка замера	Лампа 200 Вт, lx	LED-лента 15м, lx	Лампа + лента, lx
        В центре комнаты на уровне пола	121	240	358
        В центре комнаты на уровне глаз	1200	300	1500
        В углу комнаты на уровне пола	58	152	205
        В углу комнаты на уровне глаз	43	382	428
        На расстоянии 1 метр от источника	323	530	—
        Вплотную к источнику	90000	150	—

        Как видно из таблицы, освещённость при свете ленты незначительно отличается между разными точками замера в помещении, что у пола, что на уровне глаз, что в углах или в центре — разница не более чем в 2-3 раза. Конечно же, это следствие равномерного распределения большого числа точечных источников света вдоль периметра помещения. Чего не наблюдается у лампочки, которая висит в центре потолка — разница в разных точках достигает уже почти 30-ти раз.

        При одновременном включении и лампы и ленты их освещённости просто просуммировались.

        Если кто-то пояснит мне на пальцах, почему люмены не складываются напрямую (или складываются?), а люксы складываются (может это следствие большой разницы спектральных характеристик светодиода и лампы в длинноволновой области?), и как при заявленной силе света в 1200 люменов на метр при измерении на расстоянии 1 метр от куска ленты длиной 4 метра получается освещённость всего в 530 люксов, буду очень благодарен.

        На небольшом отрезке одел на профиль рассеиватель, сфоткал разницу на короткой выдержке:

        

        Замерил освщённость на некотором расстояннии: без рассеивателя 600 lx, с рассеивателем 520 lx на таком же расстоянии. Поглощает более 10%. Жаль, нет пока рассеивателя на весь периметр, не оценить общее снижение освещённости.

        Падение напряжения

        Напряжение вдоль ленты существенно падает.

        В начале оно составило 11,5 В, а в конце отрезка в 7,5 метра уже 8,5 В. Итого — 0,4 Вольта на метр.

        Падение яркости в глаза не бросается, но если специально сравнивать, то видно, что в одном углу лента гораздо ярче, чем в другом.

        Измерения люксометром на расстоянии примерно 30 см в противоположных углах периметра дали результаты в 1600 и 600 люксов, разница более чем в 2,5 раза. Измерения на других расстояниях давали всё ту же разницу в 2,5-3 раза. Поэтому значение в 530 люксов в таблице для измерения на расстоянии 1 метр от ленты — это некое среднее значение, измерял на расстоянии примерно 2 метра от начала ленты.

        Нагрев ленты, температура в щитке

        Лента греется, и греется заметно.

        В начале ленты температура алюминиевого профиля составила 55…57°C, но в конце уже совсем прохладно, около 30°C. При установленном на профиль рассеивателе температура существенно не отличается.

        Внутри герметичного щитка при максимальной нагрузке (что в реальности вряд ли будет) температура также не поднялась выше 57°C после 4-х часового прогона. Это немного превышает паспортную рабочую температуру блоков питания, но палёным не завоняло, всё работало. В обычном рабочем режиме, когда включена только лента периметра, температура в щитке установилась ровно на уровне паспортного значения блоков питания в 45°C. Вполне удовлетворительно.

        Резюме

        Технической стороной светодиодной системы освещения я вполне доволен. Удобный и простой монтаж, качественное исполнение комплектующих, включение света без задержки (что обеспечивают не все блоки питания для светодиодных лент), бесшумная работа, умеренный нагрев, низкое потребление при большой светоотдаче. Два минуса только, но оба в принципе решаемы — падение напряжения вдоль ленты (правда суммарной освещённости в комнате и так вполне достаточно), и некорректная работа диммера в момент включения (можно решить введением схемы задержки включения ленты после включения диммера, но тогда вместо вспыхивания будет эта самая задержка, не знаю, что лучше).

        Об эксплуатационной стороне говорить пока рано, нужно время.

        Первое впечатление — этот свет совершенно другой. И нельзя сказать лучше он или хуже. Просто другой.

        Несколько дней занимался сборкой мебели при освещении ленты, никакого дискомфорта не ощущал. В общем пока мне всё нравится.

        Не понравилась финансовая сторона — вся система обошлась мне примерно в 20 тыс рублей. Стоимость метра ленты в профиле примерно 1 тыс. руб. Плюс блоки питания и прочее оборудование. Правда неизвестно сколько времени всё это проработает. Для светодиодов заявлен срок службы около 100 тыс часов, к этому времени они теряют до 30% яркости. Если пользоваться лентой в среднем по 5 часов в сутки, то её должно хватить лет на 50. Посмотрим.

        https://club.dns-shop.ru/blog/t-227-svetodiodnyie-lentyi/16658-kak-vyibrat-svetodiodnuu-lentu/

        Светодиодная лента. Основное освещение в комнате — из опыта использования