Cветодиод. LED (Light-emitting diode)

Светодиод или светоизлучающий диод (СД, СИД, LED англ. Light-emitting diode) — полупроводниковый прибор, излучающий некогерентный свет при пропускании через него электрического тока. Излучаемый свет лежит в узком диапазоне спектра, его цветовые характеристики зависят от химического состава использованного в нем полупроводника.

Особенности

По сравнению с другими электрическими источниками света (преобразователями электроэнергии в электромагнитное излучение видимого диапазона), светодиоды имеют следующие отличия:
• Высокий КПД. Современные светодиоды уступают по этому параметру только люминесцентной лампе с холодным катодом (CCFL).
• Высокая механическая прочность, вибростойкость (отсутствие спирали и иных чувствительных составляющих).
• Длительный срок службы - 50 000 часов свечения без изменения яркости. Но и он не бесконечен — при длительной работе и/или плохом охлаждении происходит «отравление» кристалла и постепенное падение яркости.
• Специфический спектральный состав излучения. Спектр довольно узкий. Более узкий спектр имеет только лазер. 
• Малая инерционность.
• Низкая стоимость.
• Безопасность — не требуются высокие напряжения.
• Нечувствительность к низким и очень низким температурам. Однако, высокие температуры противопоказаны светодиоду, как и любым полупроводникам.
• Отсутствие ядовитых составляющих (ртуть и др.) и, следовательно, лёгкость утилизации.

Применение светодиодов

• В уличном, промышленном, бытовом освещении.
• В качестве индикаторов, в виде одиночных светодиодов (например индикатор включения на панели прибора) так и в виде цифрового или буквенно-цифрового табло (например цифры на часах)
• Светодиодные модули используются в больших уличных экранах, в бегущих строках. Такие модули часто называют кластерами светодиодов, светодиодными кластерами, или просто кластерами.
• Мощные светодиоды используются как подсветка для лайтбоксов и в других рекламных решениях.
• Светодиоды используются в качестве точечных источников освещения для мебели и пр.
• В подсветке потолков, ниш и других архитектурных деталей.

Советы по установке лент

• Соединение отрезков ленты пайкой выполняйте только на обозначенных площадках (они маркированы как «+/-»). Время пайки не должно превышать 10 секунд при температуре не более 260°С.
• Наименьший отрезок ленты составляет 3 светодиода, это 50мм для одноцветной ленты и 100мм для RGB ленты. Ленту рекомендуется разрезать ножницами между площадками для пайки.
• Лента легко устанавливается при помощи клейкого слоя «3М», нанесённого на обратной стороне. Площадка для приклеивания ленты должны быть сухой и чистой, без пятен масла или силикона.
• Поверхность, к которой приклеивается лента, должна быть цельной,без разрывов, чтобы избежать повреждения ленты. При установке полностью удалите защитное покрытие с клеевого слоя и прижмите ленту к поверхности с усилием около 20Н/см2(более подробную информацию можно найти в справочниках компании «3M» по адгезивным материалам).
• Минимальный радиус изгиба ленты 2см. Изгиб меньшего радиуса возможен только на участках ленты, не содержащих электронных деталей. Такой изгиб можно делать не более одного раза и после этого рекомендуется закрепить ленту.

Советы по безопаности

• Гибкую ленту и находящиеся на ней компоненты нельзя подвергать механическим нагрузкам.
• При сборке не допускайте повреждения токопроводящих дорожек.
• Строго соблюдайте полярность при подключении. Неправильное подключение приводит к выходу ленты из строя.
• Рекомендуется использовать только параллельное подключение длинных отрезков ленты. При последовательном подключении возникают перепады напряжения, приводящие к серьёзным повреждениям ленты и выходу её из строя.
• Используйте источники питания, соответствующие потребляемой лентой мощности.
• При монтаже ленты на металлические и другие токопроводящие поверхности, необходимо изолировать ленту от поверхности.
• При работе с лентой соблюдайте правила защиты от статического электричества. Статическое электричество повреждает светодиоды, что приводит к сокращению их срока службы и последующему отказу.
• Производитель поставляет ленты только в герметичных упаковках. Потребитель должен обеспечить защиту ленты от агрессивной среды, влажности, и других вредных воздействий.
• Повреждения ленты коррозией не являются производственным дефектом и на них не распространяются гарантии производителя.

Классы защиты IP

Спецификация класса защиты определяется двумя основными цифрами, которые стоят после аббревиатуры IP. (IP = франц.: Internationale Protection = Международная Защита, также Ingress Protection англ. = защита от проникновения). IP применимо к электрооборудованию (электро-установкам, приборам, лампам).

Первая цифра обозначает класс защиты от проникновения твёрдых инородных тел в прибор. Вторая же обозначает класс защиты от проникновения жидких инородных тел (вода).

Приведём пример. Прибор имеет класс защиты IP65, тогда речь идёт о таком приборе, который защищён от проникновения пыли и сильных струй воды. Такой прибор можно без проблем размещать / использовать на "открытом воздухе". Однако нужно помнить что класс защиты IP ничего не говорит о температуре окружающей среды, при которой прибор можно использовать.

Как подобрать блок питания для светодиодной ленты

При подборе блока питания для светодиодной ленты нужно опираться на три характеристики ленты: рабочее напряжение питания, мощность и влагозащищенность.

Произведем расчет на примере самой популярной и доступной светодиодной ленты SMD 60/3528. Пусть, требуемая длина ленты составляет 18 метров.

Напряжение питания светодиодной ленты может быть либо 12 V, либо 24V. Таким образом, блок питания на выходе должен обеспечивать напряжение именно в таком размере. В характеристиках светодиодной ленты SMD 60/3528 указано рабочее напряжение 12 В. Следовательно, нужен блок питания с напряжением 12 В.

Для расчета необходимой минимальной мощности блока питания обратим внимание на такой параметр ленты, как "потребляемая мощность". В нашем случае потребляемая мощность 6 Вт/м. Умножаем требуемое количество метров ленты (18) на мощность одного метра (6 ) и получаем общую потребляемую мощность 108 Вт.

Мощность блока питания должна быть не меньше потребляемой мощности лента и иметь в запасе 25% мощности. Поэтому, чтобы рассчитать требуемую мощность блока питания умножаем потребляемую мощность ленты на 1,25. Получаем мощность блока питания 135 Вт.

6 (Мощность 1м, W) * 18 м * 1,25 = 135 Вт

Если вы приобретаете влагозащищенную светодиодную ленту для установки на улице или во влажном помещении, то и источник питания следует приобретать влагозащищенный. Если же речь идет о жилом помещении, то подойдут обычные светодиодная лента и блок питания (IP20). Теперь выбираем блок питания с ближайшей мощностью и рабочим напряжением. В нашем случае это блок питания с характеристиками 150 Вт/12B/не влагозащищенный.

Но для подсветки потолка, лучше перестраховаться и приобрести влагозащищенный, так как он будет зашит в конструкции потолка и к нему не будет доступа для свободного проветривания, и соответственно возможно накопление конденсата.

Подсветка цветного оракала светодиодными модулями

При подсветке красного "оракала" светодиодными модулями холодно-белого свечения, цвет в итого получается более мутным и грязноватым, чем, если бы подсветивали светодиодами красного свечения.

Наш совет:

• для подсветки цветов холодной гаммы лучше использовать светодиоды холодно-белого свечения
• для подсветки цветов теплой гаммы - использовать светодиоды тепло-белого свечения или нейтрально-белого
• для подсветки красного - использовать светодиоды красного свечения (для синего - синие, и т.д.)