В список бытовых источников освещения (различные виды традиционных ламп, торшеров и люстр), относительно недавно был дополнен светодиодными лентами. Фокусное области их применения - различные подсветки и декоративное освещение. По своему принципу действия светодиодные источники отличаются от классических ламп накаливания и их более современных энергоэффективных аналогов, что влечет за собой изменение некоторых правил подключения. Игнорирование этих особенностей обычно сопровождается быстрым выходом ленты из строя.
Далее приведем несколько простых правил, соблюдение которых гарантирует продолжительную эксплуатацию лент. Предполагается, что сами ленты, источники питания и блоки управления (при их наличии) изначально имеют изначально хорошее качество.
Конструкция светодиодной ленты
Конструктивно СД-лента включает такие компоненты как гибкую основу, сформированные на ней печатные проводники, а также установлены бескорпусные светодиоды. Последние представляют собой специальным образом сформированный полупроводниковый диод, при протекании через который прямого тока за счет рекомбинации зарядов начинается свечение зоны p-n-перехода. В зависимости от конструкции диоды могут работать в монохромном режиме (один цвет свечения), а также представлять собой т.н. RGB-источник, цвет свечения которого можно менять с пульта.
Светодиоды обычно группируются по три штуки, которые включены последовательно и дополнены токоограничивающим резистором. Каждая такая группа образует самостоятельную секцию, а отдельные секции включаются параллельно друг другу. У монохромных (одноцветных) лент все секции однотипны, у RGB-ленты дополнительно выделяют элементарную сборку из трех функционирующих параллельно секций так, как это показано на рисунке 1.
Максимальная протяженность ленты обычно не превышает 5 м, питание выполняется от 12- или 24-вольтового источника.
Параллельное включение отдельных секций приводит к изменению некоторых правил подключения ленты к источнику.
Первая типовая ошибка – последовательное соединение отдельных лент
Иногда случается так, что даже 5-метровой ленты не хватает для решения имеющейся задачи и их количество приходится увеличивать. В этой ситуации ленты необходимо подключать к источнику питания только параллельно, т.е. так, как это показано на рисунке 2.
При последовательном подключении через печатные проводники ближней к блоку питания ленты будет проходить удвоенный ток. Нештатный режим функционирования печатных проводников быстро приводит к перегоранию ленты. Кроме того, из-за повышенного падения напряжения на проводниках первой ленты может наблюдаться заметное снижение яркости свечения СД второй ленты.
Вторая типовая ошибка – установка ленты на подложку с низкой теплопроводностью
Параллельное подключение отдельных секций СД приводит к тому, что ток питания всей ленты увеличивается в кратное числу таких секций раз. Это в сочетании с довольно низким напряжением питания сопровождается их ощутимым нагревом. При установке ленты по всей длине на подложке с хорошей теплопроводностью этот эффект отсутствует, избыток тепла эффективно отводится, она не перегревается, СД не деградируют и не теряют яркости свечения.
Функции подложки-радиатора может выполнять декоративный профиль (пример показан на рисунке 3), монтажная планка и другие металлические элементы.
Третья типовая ошибка – выбор недостаточно мощного блока питания
Питание ленты производится от специализированного блока. Типичное конструктивное исполнение этого устройства показано на рисунке 4.
Одним из популярных способов снижения издержек производства компании, производящей такие устройства, - всемерное уменьшение запасов по мощности. Отсюда следует, что функционирование источника при 100-процентной загрузке источника происходит в очень напряженном режиме, что сопровождается ростом вероятности отказа. Отсюда вытекает правило о необходимости применения для питания СД-лент источников с 20-30-процентным запасом по мощности.
Определение требуемой мощности источника выполняют по погонной мощности ленты, которую заимствуют из технических данных. Если, например, там указана мощность 5 Вт/м, а на параллельную работу ставится две 5-метровые ленты, то мощность источника должна составлять по меньшей мере Р = 1,2*(2*5*5) = 60 Вт.
Заключение
Несмотря на наличие определенной специфики, достижение надежной работы СД-ленты не представляет больших проблем. Для этого достаточно не гоняться за дешевизной и приобрести изначально качественную продукцию, соблюдать три рассмотренных выше правила и аккуратно произвести монтаж.