Types de bandes LED - appareil et caractéristiques de travail

L'avènement de l'éclairage LED a révolutionné le marché de l'éclairage. Et le point n'est pas seulement dans l'ultra-faible, par rapport à une lampe à incandescence, la consommation d'électricité. Les cristaux luminescents ont de petites dimensions, ils peuvent donc combiner des sources lumineuses de différentes formes. Les dispositifs souples sous forme de rubans lumineux sont largement utilisés.

Comment fonctionne la bande LED et comment ça marche

Le principe de fonctionnement de la bande, comme toute lampe à LED, est basé sur la capacité des jonctions p-n semi-conductrices à rayonner lorsque le courant passe. La fréquence de rayonnement peut être dans la région infrarouge, visible ou ultraviolette.De cette façon, vous pouvez obtenir une lueur monochrome, mais pas une couleur blanche, qui est un mélange de couleurs dans la partie visible du spectre. Une percée a été le développement de la LED, dans laquelle le composant électroluminescent était un revêtement d'une substance luminescente. Sa lueur est initiée par un rayonnement de jonction pn, qui n'a pas besoin d'être visible (généralement une lueur UV). Cela a considérablement élargi la portée des lampes à LED et cela a commencé leur distribution triomphale.

La popularité des luminaires flexibles repose sur leurs possibilités d'application. Un tel dispositif peut être fixé dans une variété d'endroits avec n'importe quelle configuration. Le dispositif de la bande LED n'est pas difficile. Des groupes de LED avec des résistances d'extinction ou avec des microcircuits adressables sont appliqués sur une base flexible de différentes épaisseurs. Des rails d'alimentation courent le long de la toile, se terminant par des plots de contact des deux côtés. De l'autre côté, de nombreux fabricants appliquent une couche adhésive pour simplifier installation.

Différents types de luminaires flexibles avec lignes coupées.

La toile peut Couper aux endroits indiqués, formant des segments de la longueur requise. Les schémas de groupe, les types de LED et les valeurs de résistance déterminent les caractéristiques de la lampe et sa portée.

En cas d'utilisation de luminaires flexibles

La portée des bandes LED peut être divisée en deux grands secteurs, selon le dispositif de la lampe :

1. Éclairage public et intérieur. A cet effet, on utilise principalement des LED blanches. Vous pouvez choisir des lampes à spectre chaud (rouge-jaune), elles sont utilisées dans les zones résidentielles pour les chambres, les salons, etc. Les appareils émettant dans la zone neutre sont utilisés pour l'éclairage extérieur et dans les locaux industriels, ainsi que dans les pièces à vivre, cuisines et les établissements publics. Dans les musées et les bijouteries, les tons froids de blanc conviennent mieux. Il est pratique d'utiliser des segments de la toile LED pour créer un éclairage local.
   Un exemple d'éclairage extérieur pour une porte de balcon.
2. Décoratif éclairage de bâtiment, des structures architecturales, ainsi que des illuminations festives. Les bandes RVB sont largement utilisées ici, vous permettant de changer dynamiquement la couleur de la lueur. Toutes les frontières dans la création d'effets d'éclairage ont cessé d'exister après l'apparition des lampes basées sur des LED adressables.
   Éclairage décoratif du bâtiment à l'aide d'une lampe RVB.

Pour chaque domaine d'utilisation, vous pouvez choisir un luminaire le plus adapté en termes de capacités et de coût.

Comment les bandes LED sont marquées

L'adoption d'un système unifié de marquage des bandes LED est attendue depuis longtemps, mais les fabricants d'équipements d'éclairage ne sont pas pressés de négocier entre eux. Par conséquent, il existe plusieurs façons parallèles d'indiquer brièvement les caractéristiques des feuilles de LED. Le marquage le plus informatif ressemble à RTW 2-5000PGS-12V-DayWhite 2x (3528, 600 LED, W). Le décodage est donné dans le tableau.

Dans ce système, il n'y avait pas de place pour au moins deux paramètres importants, sans lesquels le choix d'un dispositif d'éclairage est difficile :

• la consommation électrique d'un mètre de ruban (elle ne peut être estimée qu'approximativement par la taille standard des LED utilisées et la densité de leur installation);
• degré de protection (ici, vous pouvez également faire une évaluation approximative par la méthode d'étanchéité).

Mais ce marquage semble être le plus apte à être adopté comme norme, ou du moins comme base de celle-ci.

Le bloc vidéo viendra compléter ce qui précède.

Variété de types de bandes LED

La concurrence sur le marché des équipements d'éclairage oblige les fabricants à fermer toutes les niches d'utilisation des appareils à LED, voire à en créer de nouvelles. Cela se fait en produisant des variétés d'illuminateurs qui n'ont pas d'analogues et de prototypes dans les développements antérieurs.

Selon la couleur du rayonnement

Rubans monochromes

Avec le développement de la diode électroluminescente blanche, il n'y a plus d'obstacles pour que les équipements LED conquièrent pleinement le marché. Mais même la lumière blanche n'est pas la même et présente des gradations dans le spectre de rayonnement, caractérisées par la température de couleur (en Kelvin).

Échelle de température de couleur.

Le consommateur peut choisir entre des nuances chaudes de rouge-jaune et de froid bleu-violet. Vous pouvez également acheter des lampes monochromes d'une couleur autre que le blanc. Leur marquage contient le nom de la couleur en anglais (Green, Blue, etc.).

Lumières RVB

Ce type de ruban contient trois LED en rouge, vert et bleu. Cela permet d'obtenir un éclat de presque toutes les couleurs en mélangeant dans différentes proportions les trois teintes de base. Et cette lueur peut être modifiée dynamiquement. Les concepteurs ont un potentiel presque illimité pour l'éclairage architectural, les effets visuels, etc.Ces appareils dans la désignation ont des symboles RVB et sont contrôlés à l'aide de contrôleurs (conception industrielle ou amateur).

La seule limitation de ces lampes est le blanc - il est impossible d'obtenir un blanc pur à partir des trois couleurs primaires. Pour les cas où cela est critique, une LED blanche est ajoutée à toutes les trois LED colorées. Il "teint" la couleur blanche synthétisée. Une telle bande est marquée des lettres RGBW (RGB + White).

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Différences entre les rubans LED RGB, RGBW et RGBWW

 

Luminaire basé sur des LED adressables

Ce type de bande LED n'a pas d'analogue dans le monde de la technologie d'éclairage et possède une composante multimédia illimitée. Sa principale différence par rapport au ruban RVB habituel est qu'il est possible de contrôler séparément la lueur de chaque élément tricolore. Les luminaires avec le bus SPI peuvent être contrôlés à partir de consoles industrielles, pour les appareils avec un bus monofilaire (par exemple, basés sur des éléments WS2812b), des circuits de contrôle basés sur des microcontrôleurs (y compris ceux basés sur la plate-forme Arduino) sont utilisés. Cela vous permet d'utiliser pleinement les possibilités prévues par les développeurs.

Variétés d'exécution

Les bandes LED ordinaires ont un degré de protection IP20. Cela signifie que l'instrument est protégé contre la pénétration de particules solides de plus de 12,5 cm et n'est pas du tout protégé contre la pénétration d'eau. Cette conception ne permet pas l'utilisation de l'illuminateur dans un espace ouvert, sans parler des pièces humides. Par conséquent, des types spéciaux de bandes avec une protection supplémentaire sont produits:

• sous la forme d'un tube en silicone transparent posé sur la toile - le marquage contient la désignation P;
• la toile peut être remplie d'un scellant transparent - indiqué par les symboles SE;
• si les deux modes de protection sont présents (le tube en silicone est rempli de mastic), le marquage contient les symboles PGS.

Luminaire LED étanche.

De telles méthodes de protection permettent de produire des luminaires LED avec un degré de protection jusqu'au plus haut (IP68) et d'utiliser des rubans même sous l'eau.

Selon les éléments électroluminescents appliqués

Pour former le flux lumineux des bandes de LED, différents types de LED sont utilisés, y compris les boîtiers cylindriques. Mais les plus répandus sont les rubans à base d'éléments sans plomb (CMS). Cette conception est la plus avancée technologiquement en production et vous permet de réduire quelque peu le coût de l'équipement d'éclairage. Le facteur de forme LED est marqué de quatre chiffres indiquant les dimensions de l'élément en termes de (longueur et largeur). Ces symboles sont généralement inclus dans l'étiquetage de la bande.

L'apparence des principales LED utilisées dans les bandes.

Pour les bandes RVB sont utilisés LED, contenant dans un cas trois cristaux avec différentes couleurs de rayonnement. Ils sont contrôlés séparément, mais leurs anodes sont connectées. Habituellement, ces éléments sont également utilisés dans une version sans plomb.

Assemblage LED tricolore.

Pour créer bandes d'adresse utilisez des pilotes PWM miniatures, qui peuvent être intégrés avec des jonctions p-n électroluminescentes. Mais les microcircuits avec connexion externe de trois LED de couleurs de base (ou une matrice de LED dans un seul boîtier) sont également largement utilisés.

Voyant d'adresse WS2812B.

Consommation d'énergie

Pour créer un flux lumineux, la LED consomme de l'énergie électrique.Bien que le rapport de cette puissance à l'intensité du rayonnement soit beaucoup plus élevé pour les LED que pour les lampes à incandescence, les bandes lumineuses peuvent consommer un courant important. Il est défini :

• consommation d'énergie d'un seul élément (selon son type);
• le nombre de LED installées sur le ruban (en fonction de la densité de l'agencement).

Exemples de placement de LED avec une densité et un nombre de lignes différents.

En pratique, un paramètre tel que la puissance consommée par un mètre de bande est important. Lors du calcul des systèmes d'éclairage, ils sont basés sur cette caractéristique. Il n'y avait pas de place pour ce paramètre dans le marquage le plus courant, mais certains fabricants le prennent au sérieux. Ainsi, l'un des rubans produits sous la marque Apeyron est désigné comme Apeyron Electrics LSE-159 SMD 5050 30LED IP20 12V 7.2W 5m. Ici, 7,2 W est la consommation électrique spécifique.

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Calcul de la consommation électrique de la bande LED 12V

 

Direction du flux lumineux

Dans la plupart des cas, le flux lumineux est dirigé à travers le plan de la nappe. Mais une situation peut survenir lorsqu'il est nécessaire d'éclairer la surface, et il est problématique de placer le ruban strictement au-dessus. Ou vous devez éviter une situation où la lumière frappera une personne dans les yeux. Ensuite, un ruban luminescent latéral est utilisé - ses LED dirigent le flux principal le long du plan de la toile, c'est-à-dire le long de la surface sur laquelle le ruban est collé.

Dispositif de lueur latérale (extrémité).

Une telle bande de LED dans le marquage le plus courant est indiquée :

• RS - version ouverte ;
• RSW - hermétiquement scellé.

En collant une telle lampe au mur, vous pouvez illuminer les escalierssans aveugler les gens.

Comment connecter une bande LED

Luminaires sur une base flexible selon méthode de connexion sont divisés en plusieurs catégories :

1. monochrome 220V. Ils sont connectés au réseau via un redresseur.
2. Basse tension monochrome. Cette catégorie comprend les lampes LED pour une tension de fonctionnement de 5/12/24/36 volts. Ils sont mieux alimentés par des alimentations à la tension appropriée. Si la bande est utilisée sur une voiture, elle peut être connectée directement au réseau de bord.
3. Lumières RVB. Pour réaliser pleinement les possibilités, ces bandes LED sont alimentées à partir d'une source de tension appropriée et sont contrôlées à partir d'un contrôleur industriel ou artisanal. Vous pouvez allumer une lueur constante, mais cela n'a aucun sens économique - un ruban monochrome est moins cher.
4. Luminaires basés sur des éléments adressables. La tension sur les bus d'alimentation est fournie par une source séparée, le contrôle est effectué uniquement via le contrôleur - il n'y a pas d'autre moyen.