что такое светодиодная подсветка

Светодиодное освещение

В течение последнего десятилетия частные лица и владельцы бизнеса все чаще выбирают доступное светодиодное освещение. Серийный выпуск LED-элементов, демонстрирующий высокие темпы роста, отражает оживленный спрос на них.

Что такое светодиодное освещение? Принцип работы светодиода

Светодиод представляет собой прибор на основе полупроводниковых кристаллов с электронно-дырочным переходом. Он создает оптическое излучение в узком диапазоне спектра при пропускании через него электрического тока. Под действием последнего каждый кристалл начинает излучать лучи в спектре RGB, а белый цвет является результатом их смешения. При изменении соотношения цветов получают оттенки белого света от теплого до холодного.

Если говорить о современных светодиодных лампах, то они состоят из следующих элементов:

Преимущества и недостатки светодиодного освещения

Как и другие популярные источники освещения – традиционные и люминесцентные – они тоже имеют достоинства и недостатки. К преимуществам LED светильников относят следующие характеристики:

Светодиодные источники света не нуждаются в регулярном техническом обслуживании и подходят для освещения влажных и пыльных помещений. На их срок службы не влияет частое включение и отключение питания, в отличие от галогенных, люминесцентных и ламп накаливания.

С момента появления на рынке источники света на основе светодиодов непрерывно дешевеют, но до сих пор остаются дорогими на фоне альтернативных решений. Это является их главным и единственным недостатком. Но если учитывать срок службы и уменьшенное потребление энергии, установка LED-освещения будет предпочтительнее с экономической точки зрения.

Характеристики светодиодов

Рабочий ток (мА, миллиамперы)

Светодиодные элементы работают от 10-100 мA и более. Чем мощнее диод, тем выше сила тока ему требуется, но тем больше вероятность перегорания светодиода. Для выпрямления характеристики силы тока используют драйверы. Чем более точно они работают, тем дольше прослужит диод.

Напряжение (В, вольты)

Зависит от полупроводников и других химических элементов, использованных при изготовлении LED-элемента. Их качественные и количественные характеристики напрямую влияют на цвет свечения.

Мощность (Вт, ватты)

Определяется силой тока и напряжением. Чем выше мощность, тем сильнее нагревается светодиод, но тем быстрее он выходит из строя. Чтобы не допустить подобного развития событий, их принудительно охлаждают, устанавливая радиаторы из алюминия или других материалов с похожими характеристиками.

Цветовая температура (К, Кельвин)

Она зависит от материалов изготовления диода. Температура определяет оттенок свечения светодиода. Он может теплым желтым (1 800 – 3 500 К), нейтрально белым (3 600 – 5 000 К) или голубовато-холодным (5 100 К и выше).

Световой поток (лк, люксы)

Определяет интенсивность освещения. Означает, какое количество люмен (единиц светового потока) приходится на единицу мощности, равную 1 Вт.

Угол рассеивания (°, градус)

Он зависит от характеристик рассеивающей линзы. Для одного диода угол рассеивания составляет от 50 до 120 °. Если требуется акцентное (точечное) освещение, используют собирательную линзу. Если угол рассеивания требуется увеличить до 270-360°, изготавливают модульные конструкции.

Как светодиодное освещение помогает экономить?

Мы рассмотрели, насколько выгоднее светодиодные решения на фоне галогенных, люминесцентных и ламп накаливания. Главные плюсы LED в экономическом плане определяются их сроком службы и уменьшенным потреблением энергии. Предлагаем убедиться в этом на примере.

Световой поток	Светодиодная лампа	Энергосберегающая лампа	Лампа накаливания
50 лм.	1 вт.	4 вт.	20 вт.
100 лм.	2 вт.	5 вт.	25 вт.
100-200 лм.	2,5-3 вт.	6-7 вт.	30-35 вт.
300 лм.	4 вт.	8-9 вт.	40 вт.
400 лм.	5 вт.	10 вт.	50 вт.

Возьмем популярную лампу накаливания на 60 Вт. Ближайшей к ней по характеристикам мощности будет светодиодная лампа на 9 Вт. Здесь видна семикратная экономия потребляемой энергии, что отразится на счетах за потребленное электричество. Добавляем к этому преимущество в светоотдаче (78 лм/Вт против 13 лм/Вт) и срок службы, который отличается в 50-100 раз (до 100 000 часов непрерывной работы против 1 000 часов). Отнимаем необходимость в специальной утилизации (для предприятий это не бесплатная услуга) и потребность в замене ламп в результате повреждения – и на выходе получаем экономически обоснованное решение.

Виды светодиодного освещения

Квартирное

Такие лампы устанавливают в люстры, настольные светильники, бра и точечные источники освещения. Их покупают в комплекте со светильниками или отдельно, с целью перейти на экономное потребление электроэнергии.

Офисное

Для офисов и кабинетов светодиоды используются в составе встраиваемых или потолочных накладных светильников. Они дают равномерный рассеянный световой поток со схожими характеристиками на каждом рабочем месте.

Торговое

В этом случае светодиодное освещение играет важную роль в получении прибыли от продаж, так как представляет товар в удачном ракурсе. С этой целью устанавливают светильники-даунлайты, карданные и модульные модели, трековые на шинопроводе и другие виды.

Промышленное

Светодиоды используют в производственных цехах, на складских комплексах, животноводческих фермах. Такие источники света способны выдерживать агрессивные условия эксплуатации: температуру более 35 ° и влажность более 80 %, чрезмерное запыление, регулярное механическое воздействие.

Аварийное

Как запасной вариант, при отключении основного освещения, используют светодиодные светильники на промышленных объектах, в медицинских и развлекательных учреждениях, в торговых сетях. Есть полностью автономные модели и те, которые предназначены для подключения к централизованному электропитанию. Также выделяют категорию эвакуационных аварийных светильников, которые указывают выходные пути в экстренных ситуациях (например, при срабатывании пожарной сигнализации).

Консольное (уличное) и архитектурное

Уличные и архитектурные светильники со светодиодами устанавливают на трассах и городских улицах, парках и вдоль пешеходных дорожек.

LED-элементы в составе лент и отдельных источников освещения используют для подсветки фасадов зданий и скульптур. Для получения различных эффектов применяют оптические системы, отражатели, светильники с углом рассеивания до 180 °. Для выделения архитектурных объектов прибегают к гирляндам, а медиафасады, изготовленные на основе модульных сеток, используют для трансляции рекламы и другого контента.

Прожекторное

Светодиоды являются составными элементами современных прожекторов – приборов дальнего действия с большим охватом: спорткомплексов, паркингов, вокзалов. Количество LED-элементов в них составляет от 30 и более, а мощность варьируется от 20 до 100 Вт. Так достигается высокая концентрация светового потока, позволяющая визуально выделить объекты, расположенные на расстоянии в десятках метров.

Выводы: какое оно, светодиодное освещение?

По основным характеристикам – сроку службы, экономичности, экологичности и параметрам светоотдачи – светодиодное освещение превосходит люминесцентное, галогенное и накаливания. Диоды становятся дешевле в производстве, совершенствуются их конструктивные элементы и одновременно с этим увеличивается популярность. Можно уверенно утверждать: за светодиодными источниками – будущее.

Сложности с выбором светильников?

Источник

Светодиодная подсветка в доме: способы монтажа и преимущества подобного освещения

Появившись в продаже чуть более 10 лет назад, источники света на светодиодах произвели настоящую революцию светотехники. Малые размеры, высокая светоотдача, низкая рабочая температура позволили конструировать приборы освещения, ранее не мыслимые при использовании традиционных ламп накаливания или люминесцентных трубок, наполненных токсичными парами ртути.

Одним из самых удачных изобретений явилась диодная подсветка, позволяющая реализовать сложные технические решения: подсветку экранов мониторов наружной рекламы и фасадов зданий. Она была быстро востребована дизайнерами, нашедшими ей применение при создании интерьеров и просто владельцами квартир, благодаря простоте монтажа и низкому энергопотреблению, по сравнению с аналогичными по светоотдаче лампами накаливания.

За прошедший период светодиодная лента значительно подешевела и стала доступной рядовому потребителю, перейдя из разряда экзотических аксессуаров в разряд повседневной бытовой техники, выполняющей свои функции так же незаметно, как привычные всем электрические лампочки.

Что такое светодиодная подсветка

Подсветка – создание фонового или контурного освещения, призванного решать технические или творческие задачи, успешно реализуется с использованием светодиодной ленты, которая позволяет варьировать не только плотность освещения, благодаря различному количеству отдельных светодиодов, приходящихся на 1 погонный метр изделия, но и интенсивность свечения, используя специальные устройства регулировки напряжения в цепи – диммеры. Подсветка может быть полезна не только в декоративных целях. Удобство светодиодной ленты быстро оценили повара – для освещения рабочей поверхности, на которой готовятся блюда, ювелиры и часовщики – нуждающиеся в интенсивном равномерном освещении рабочего места. Нашлось место светодиодной ленте, имеющей класс защиты от неблагоприятных внешних воздействий IP67, даже у аквариумистов и владельцев террариумов – для подсветки внутреннего интерьера, не создающей внутри тесного замкнутого объема повышенной температуры, как это происходит при использовании ламп накаливания.

Что такое LED лента

Техническая реализация источника освещения, позволяющего обеспечить светимость на большом протяжении, а так же изменять форму светового элемента, реализовано в LED-ленте. Внешний вид этого инновационного источника света знаком почти всем потребителям, посещавшим магазины электротехнической продукции. Сложно не обратить внимания на большие бобины, с намотанной на них разноцветной тонкой лентой, усеянной множеством блестящих желтых кристаллов.

LED лента представляет собой полимерную основу, на которую нанесены токопроводящие дорожки. Через определенные интервалы установлены отдельные светодиоды.

При подаче на контакты ленты напряжения с блока питания светодиоды могут зажигаться одновременно – это самый простой вариант, или могут работать попеременно, или в процессе свечения изменять яркость. Это более сложный вариант устройства светодиодной ленты, имеющей не два проводника постоянного тока, а несколько каналов, позволяющих управлять различными группами светодиодов, размещенных на ленте.

Самый декоративный вид имеет освещение LED из светодиодной ленты, на которых одновременно размещены светодиоды трех основных цветов: красного, зеленого, синего. С помощью компьютерного управляющего устройства, с предварительно записанной программой включения/выключения светодиодов на такой ленте, реализуются поистине фантастические проекты подсветки фасадов зданий, природных объектов, фонтанов, деревьев.

Типы светодиодных лент, подходящих для подсветки

Чтобы выбрать подходящую ленту, необходимо углубится в технические нюансы, без которых понимание принципа работы и потребительских качеств кажущейся, на первый взгляд, одинаковой белой полосы, будет сложно понять.

Существует три основных параметра, определяющих свойства ленты:

Начнем с характеристики светодиодов LED подсветки, используемых при производстве ленты.

Самый простой вариант – лента со светодиодами белого свечения размером 3,5 х 2,8 мм. Каждый светодиод такой ленты состоит из одного кристалла обладающего небольшой яркостью. Интенсивность свечения такой ленты определяется плотностью расположения кристаллов. Существуют стандартные показатели плотности: 30, 60, 120 и 240 кристаллов на 1 п.м. Маркируется такая лента буквенно-цифровым обозначением: SMD-3528. Благодаря невысокой интенсивности свечения широко используется в дизайнерско-оформительских работах для создания фонового освещения и акцентирования отдельных элементов интерьера, подсветки художественных произведений, для устройства аварийного освещения – подсветки ступеней и контуров выходов в залах зрелищных и спортивных сооружений.

Более интересной в оформительском плане является светодиодная лента SMD-5050, величина кристаллов у которой значительно больше – 5,0 х 5,0 мм. Это обусловлено тем, что в одном корпусе объединены сразу 3 кристалла, излучающие свечение разного цвета: красного, зеленого, синего. У такой ленты, в отличие от SMD-3528 не две контактные дорожки, а целых 6 – отдельно для каждой группы диодов разного цвета. Для того, чтобы реализовались возможности такой ленты не достаточно только блока питания, последовательность включения и яркость свечения задается управляющим центром. Такая лента позволяет получать монохромное свечение – в зависимости от того, какого цвета диоды будут включены, чередование свечения групп светодиодов, комбинацию работы пары светодиодов, которая позволяет получать дополнительные цвета.

Одновременное включение всех трех светодиодов разного цвета в совокупности дает белое свечение. К сожалению, оно не достаточно интенсивное и не может применяться в качестве основного света. Для увеличения яркости в некоторых типах ленты SMD-5050 кроме группы цветных светодиодов, рядом монтируется яркий светодиод белого свечения, управляемый по выделенному каналу.

Кроме двух, самых распространенных видов ленты в продаже можно встретить другие типы:

По своим техническим характеристикам они могут незначительно отличаться, но в целом, все типы светодиодных лент являются взаимозаменяемыми и имеют одинаковый принцип устройства и сходные по конструкции блоки питания, диммирования и управления отдельными каналами.

Особенности и преимущества подсветки

Гибкость источника света позволяет реализовать возможности, не достижимые при использовании других источников света, или связанные со сложными техническими решениями.

Светодиоды обладают свойством мерцать с частотой тока, от которого они питаются. При свечении в режиме максимальной яркости мерцание практически не заметно. По мере снижения яркости свечения при помощи диммера, оно становится заметнее и начинает утомлять глаза, может вызвать головную боль. Чтобы избежать неприятного воздействия на глаза светодиоды обычно размещают таким образом, чтобы свет от них напрямую не попадал в глаза. По контуру потолка, заглубляя их в нишу потолочного плинтуса специальной конструкции, по контору фальшстенок, на нижних поверхностях мебели или архитектурных конструкций, которые находятся выше или ниже уровня зрения среднего по росту человека.

Область применения светодиодной подсветки

Как уже отмечалось выше, сферы применения светодиодной ленты постоянно расширяются. Первоначально она использовалась в качестве элемента организации освещения для реализации дизайнерских решений. Постепенно из замкнутых помещений светодиодная лента шагнула на улицы. Этому способствовало создание лент с высокой степенью защиты IP65 – IP67/IP68 которую можно использовать под водой.

Светодиоды в архитектурной подсветке

Середина прошлого века была ознаменована господством неонового света – фасады зданий украшала реклама и подсветка, состоящая из газоразрядных трубок низкого давления которые благодаря изменению состава газа давали различные оттенки свечения. Неон – голубой.

Начало XXI века ознаменовано господством светодиодного оформления фасадов архитектурных сооружений.

Самой распространенной является подсветка контуров зданий и контуров их основных элементов: оконных проемов, колонн, карнизов, арок, скульптурных и лепных украшений.

Неповторимые эффекты с использованием светодиодной ленты, помещенной в прозрачный водонепроницаемый кожух, удается получать, используя ее в подсветке фонтанов, бассейнов или открытых водоемов.

Светодиодная подсветка в интерьере

Интерьерная подсветка зависит исключительно от вкуса и фантазии дизайнера или владельца помещения. Практически не имея ограничений по сфере применения, являясь безопасной для детей и животных, подсветка с использованием светодиодной ленты может быть организована даже над кроваткой младенца. Питание ленты осуществляется через выпрямитель. Напряжение постоянного тока составляет всего 12V, что совершенно безопасно для человека.

Как выбрать ленту для светодиодной подсветки

Планируя покупку ленты для устройства светодиодной подсветки своими руками, следует учитывать несколько факторов. Именно они будут определяющими при выборе модели ленты:

Какой тип освещения вы планируете реализовать, используя ленту: заполняющий или основной. Для заполняющего света подойдет лента SMD-3528 с плотностью расположения светодиодов 30-60 на 1 п.м. Для основного освещения необходимо выбирать ленту с количеством светодиодов не меньше 120 на 1 п.м. При этом следует учитывать, что ленты 120-240 светодиодов на 1 п.м. надо монтировать на алюминиевый профиль. Для лучшего охлаждения, во избежание быстрой деградации светодиодов от перегрева.

Если останавливают выбор на ленте SMD-5050, следует учитывать, что световой поток белого света от нее очень слабый. Она подходит только для фонового освещения или реализации декоративных задач. Чтобы реализовать возможность использовать ленту в качестве источника белого света, необходимо выбирать ленту с дополнительными светодиодами белого свечения. Не оснащенная дополнительными светодиодами лента SMD 5050 имеет следующие показатели светоотдачи, соответствующие светоотдаче ламп накаливания:

ТАБЛИЦА 1

Зависимость мощности от количества светодиодов на 1 п.м.

Если использование ленты планируется в помещениях с повышенной влажностью или на улице – класс защиты ленты должен быть IP65 это указывается в сертификате, прикладываемом к ленте при продаже. Если ленту планируется использовать для освещения бассейна, фонтана, водоема в саду или для подсветки в аквариуме класс защиты должен быть IP67.

Как сделать светодиодную подсветку своими руками

Прелесть ледподсветки заключается в том, что для монтажа освещения своими руками не требуется навыков профессионального электрика. Самым простым решением является приобретение комплекта для монтажа светодиодного освещения в который входит:

Для монтажа ленты 120-240 потребуется приобрести алюминиевый монтажный профиль.

Если технические характеристики готового комплекта не устраивают, можно все элементы приобрести по отдельности. Это позволит немного сэкономить. Важно произвести предварительные расчеты мощности светодиодной ленты, чтобы подобрать соответствующий блок питания.

Расчет крайне прост. Достаточно подставить в приведенную формулу значения, чтобы получить искомую мощность блока питания:

W = L х W1 х K,

W – Мощность устройства питания (W);

W1 – потребляемая мощность 1 п.м ленты;

К – коэффициент интенсивности эксплуатации.

Для фонового освещения — 1,3, для основного – 1,5 – 1,7.

Обрезка

Чтобы понять, как сделать освещение, и принцип устройства ленты необходимо внимательно посмотреть на рисунок.

РИСУНОК 1

Устройство светодиодной ленты

На рисунке обозначены места разреза. В них расположены выходы контактов токопроводящих каналов, на которые надеваются коннекторы – соединительные устройства. Режут ленту мощными портняжными ножницами или резаком, имеющимся в приспособлениях для снятия изоляции, который является одним из основных инструментов электрика.

Схема подключения подсветки

Подключение светодиодной ленты входящей в комплект не представляет трудностей Достаточно следовать приложенной инструкции. Для тех, кого больше греет светодиодная лента, сделанная своими руками, и кто решил собрать электрическую цепь самостоятельно, следует руководствоваться следующей схемой:

РИСУНОК 2

Простая схема подключения светодиодной ленты

Для большей наглядности, как сделать подсветку, чтобы даже начинающие электрики могли справиться с задачей, приводим фотографию предварительной сборки сложной схемы подключения светодиодной ленты SMD-5050 с блоком дистанционного управления:

Предварительная сборка светодиодной ленты SMD-5050

Подготовка перед установкой

Для установки и монтажа светодиодной подсветки потребуются следующие инструменты:

Монтаж светодиодной подсветки

Монтаж светодиодной ленты своими руками осуществляется непосредственно на поверхность стены, плинтуса, мебели на двустороннюю клейкую ленту (скотч) если количество светодиодов 30-60 на 1 п.м. Такие ленты почти не нагреваются в процесс эксплуатации. Ленты 120-240 монтируются на алюминиевый профиль, который следует монтировать с использованием теплоизоляционных шайб, оставляющих зазор между профилем и поверхностью – для лучшей вентиляции и охлаждения.

Источник