Светодиодная лента

История

Светодиодная лента это - собранный на основе светодиодов источник света. А теперь немного истории...

Первое упоминание о излучении света твердотельного диода, было сделано в 1907 году Генри Раундом (британским экспериментатором) из Маркони Лабс. Им было замечено оранжевое, зелёное и жёлтое свечение на катоде.

В 1923 году, эти эксперименты были повторены О. В. Лосевым. И несмотря на то, что этот эксперимент был опубликован он не нашёл отклика, потому как значение подобного открытия не было понятно и заброшено на десятилетия.

В 1961 году сотрудниками компании Texas Instruments (Роберт Байард, Гари Питтман) запатентована технология инфракрасного светодиода. Впервые применение светодиода, работающего в диапазоне красного света, которое разработано Ником Холоньяком (Университет Иллинойса) для компании General Electric, было в 1962 году. Холоньяк, благодаря такому своему открытию или лучше сказать вклада в это дело, считается прародителем современного светодиода. Бывший студент Холоньяка, Джордж Крафорд, стал не только изобретателем первого светодиода жёлтого светового диапазона, но и повысил яркость красных и красно-оранжевых светодиодов в 10 раз в 1972 году.

До 1968 года светодиоды стоили больших денег и не получали большой любви общественности, и о массовом и практическом применении не было речи. Жак Панков, благодаря своим исследованиям поставил светодиоды промышленные рельсы производства. В 1971 году им был получен первый синий светодиод.

В 1976 году для применения в телекоммуникациях, впервые в мире был создан диод высокой яркости, который был адаптирован к передаче данных по волоконно-оптическим линиям связи. Создал этот диод Т. Пирсол.

«Монсанто» первая компания, которая организовала массовое производство светодиодов, для практического и повсеместного применения.

В начале 1990-х Исама Акасаки, который работал с Хироси Амано в университете Нагоя, и Сюдзи Накамура, который работал в корпорации Nichia Chemical Industries, изобрели недорогой синий светодиод. Это открытие всем троим принесло Нобелевскую премию по физике в 2014 г.

Синий, зеленым и красным светодиод в своём сочетании, помимо белого цвета и высокой энергоэффективности, дают возможность создавать лампы, в основе которых есть светодиоды, и экраны со светодиодной подсветкой.

В 2003 году, компания Citizen Electronics первой в мире запатентовала технологию производства светодиодного модуля вмонтировав кристалл от Nichia на алюминиевую подложку по технологии Chip-On-Board.

Производство светодиодной ленты

Процесс производства светодиодной ленты, условно, можно разделить на пять этапов:

1. На первом этапе производят гибкие печатные платы для светодиодной ленты. Изготовленная плата имеет форму перфорированного листа. По типу платы разделяются на двухслойные и однослойные. Однослойная плата более дешева в производстве, но за низкой ценой скрывается небольшая устойчивость к физическому воздействию (высокая гибкость), что в обще-то не мешает использования однослойных плат там, где это уместно.


2. На втором этапе на листы печатных плат через трафарет наносят паяльную пасту. Этот процесс может быть реализован двумя способами, либо используется специальный станок, либо паста наносится вручную.


3. На третьем этапе происходит расстановка резисторов (ограничение тока и три провода – перемычка между соседних светодиодов, плюс и минус) и светодиодов в заранее подготовленные для этого места, с помощью станка. В него загружают плату с паяльной пастой и устанавливают катушку с резисторами и светодиодами. Лента имеют светодиоды, которые разделены на блоки по три штуки. Это необходимо для регулирования напряжений питания. К примеру, если подать 12 вольт, то это напряжение смогут поделить между собой именно три соединенных светодиода, при этом каждый из них получить по 4 вольта на каждого.


4. Когда все компоненты на плате расставлены в нужным местах, лист загружают в 5-ти камерную печь. В каждой из 5-ти камер разная температура и лист поочерёдно проезжает через каждую из них. На выходе из печи получаются запаянные к плате светодиоды и резисторы. Всё это четвёртый этап.


5. На последнем пятом этапе происходит спайка плат в пятиметровые катушки. Затем на намотку наносят монтажный липкий слой, и намотку сматывают в катушки. Случается, так, что ленты обливают силиконом, это нужно чтобы для работы в воде.

Разновидности светодиодных лент

Светодиодные ленты различаются по:

1. Тип светодиода. Основа различия таких светодиодный лент — это непосредственно тип светодиода. В настоящее время в производство одноцветных лент включено всего два типа диодов - SMD 3028 и SMD 5050. SMD (Surface Mounted Device) от английского - прибор, монтируемый на поверхность. Цифра, это размер самого светодиода в миллиметрах...SMD 3028 — 3,0 на 2,8 миллиметра...
2. Плотность светодиодов. Стоит оговориться, что плотность светодиодов считается на метр - это и называется плотность светодиодов. Бывает, что продавцы готовых лент, указывают число диодов на продаваемый отрезок или катушку. Но мы будем отталкиваться от общепринятой системы и погонного метра. Конечно же количество диодов на метр зависит только от условий эксплуатации, другими словами нужной мощности освещения ленты.
3. Мощность. Размер и количество диода на метр, напрямую зависит от мощности, которая измеряется в ваттах (Вт). К примеру стандартная лента SMD 3528 в своём арсенале содержит 60 диодов на метр, при этом потребляет 4,8 Вт. Мощность ленты и её метраж определяет источник питания будет для неё использоваться.
4. Степень влагозащиты. Есть обозначение влагозащиты - IP (Ingress Protection Rating). Это классификация/рейтинг степени защиты электрооборудования от проникновения твёрдых предметов и воды. В светодиодных лентах используются такие индексы IP: IP 20, IP 54, IP 65, IP 68.
   IP 20 — такую защиту используют в тех лентах, где необходимость защиты от влаги отсутствует...мебель в помещении, потолок в спальне, освещение полок и т.д.
   IP 54 и 65 — лента с подобной защитой годится для ванных комнат, кухонь, иногда можно применять на улице.
   IP 68 — титан влагозащиты. Можно и в воду опустить (не больше метра), а можно и заморозить, но техника пожарной безопасности превыше всего.

Подключение ленты

Как работает светодиодная лента и как собственно её подключить?

Светодиодной ленте необходим постоянный ток, как правило 12 В, бывают исключения в 24 В. Исходя из этого следует, что для подключения светодиодной ленты к сети электропитания, для неё необходим блок питания.

Бывает, что нужно управлять яркостью и мягкостью освещения лентой, для таких целей служат контроллеры. Принцип работы, которых собственно и сводится в изменении яркости свечения светодиодов. Подавляющее большинство контроллеров могут управляться помощью пульта управления.

Иногда ленты имеют ограничения длины последовательно подключенных участков, поэтому если реализуется проект с большим количеством лент должно использовать параллельную схему подключения. Сечение проводов также имеет значение: большое расстояние между лентой и блоком питания приносит потери. Чтобы этого избежать требуется больше сечение провода.

Мощность блока питания можно осуществить исходя из мощности ленты, также может понадобится длина подключаемого участка, и коэффициент запаса, который обычно следует принимать как 1,15. Например, длина ленты 4 метра (240 диодов), для неё нужен блок питания мощностью = 24 Вт (мощность ленты) * 4 м * 1,15 (коэффициент запаса) = 110,4 Вт.

Преимущества

1. Простота монтажа. Двухсторонний скотч, который часто используется на светодиодной ленте с обратной стороны, позволит с минимальными усилиями закрепить ленту практически на любые поверхности.
2. Невысокая эксплуатационная цена. Эксплуатационные расходы по энерго затрате, выводят светодиоды в лидеры по стоимости за светомощность на ватт.
3. Надёжность. Светодиоды имеют несравнимо больший срок службы нежели лампы накаливания и люминесцентные лампы.
4. Неограниченный потенциал. В отличие от светового потока, который предлагают точечное освещение, светодиодная лента не перегревается и непосредственно сам световой поток пропорционально освещает длине ленты.
5. Возможность реализации. Интересные дизайнерские решения, реализуемы за счёт небольших размеров светодиодной ленты.
6. Возможность выбора. Оттенок, желаемый цвет, RGB ленты, возможность управления цветом и яркостью.

Применение

Что такое светодиодная лента, я думаю уже понятно. Теперь перейдём к её применению.

Малые размеры, выбор цвета, малое энергопотребление и конечно же небольшая цена - сделали применение светодиодной ленты популярным. Подсветка домов и квартиры, разного рода дизайнерские решения, бассейны, фонтаны, подсветка рекламы, освещение мебели — это лишь малая часть из того, где используются светодиодные ленты.

В нынешнее время подсветка из светодиодной ленты используется в разнообразных отраслях. Можно не только осветить и украсить квартиру, дом и сад, но и придать нужного "оттенка", во всех смыслах, рекламе. Городские парки, небоскрёбы, бары, рестораны, и даже светофоры - используют освещение такого типа.

Влагозащищённые светодиодные ленты, часто используют для подсветки зданий и сооружений с внешней стороны, а также для сигнализации на дорогах.

Применение светодиодной ленты в торговом оборудовании.

Профессионально обустроенная подсветка в торговом зале в состоянии не только привлекать покупателя, но и создавать у него нужное настроение. Подавляющее большинство профессионалов используют или правильнее сказать отдают предпочтение именно светодиодным лентам. Они основываются на том, что светодиодная лента гибкий инструмент, с помощью которого можно создать магию образа товара, а выбор освещённости и оттенка только усилит привлекательность в глазах потенциального покупателя.

Торговый островок, который оснащён подсветкой, реализуемой светодиодными лентами, совершенно уместно можно назвать торговой красотой и эстетично правильной торговой конструкцией. Какой бы товар там не реализовывался, всегда уместно использовать правильное освещения для достижения результата.

Светодиодные ленты применимые в различных конструкциях торгового назначения, к примеру витрины для магазина, дают возможность создать не просто атмосферу продаваемой вещи, но и атмосферу вокруг продаваемого товара - а это уже очень важный момент. Ведь не столько люди хотят умом, как хотят своими глазами. Правильное дизайнерское решение по размещению светодиодной ленты, может решить проблему не только пищи для глаз, но и желания для ума. Человек хочет видеть красивое, хочет восхищаться, хочет хотеть и главная задача владельца того или иного бизнеса, дать эту возможность...в нашем случае зрительное удовлетворение даст стимул к желанию приобрести реализуемый товар.