Types de bandes LED - caractéristiques du dispositif et du fonctionnement

L'arrivée des produits d'éclairage LED a révolutionné le marché de l'éclairage. Et il ne s'agit pas seulement de la consommation d'énergie ultra-faible par rapport aux ampoules à incandescence. Les cristaux émetteurs de lumière étant si petits, ils peuvent être combinés pour produire de la lumière sous de nombreuses formes différentes. Les dispositifs flexibles sous forme de rubans lumineux sont très répandus.

Comment les bandes LED sont conçues et comment elles fonctionnent

Le principe de fonctionnement du ruban, ainsi que de tout dispositif d'éclairage à DEL, repose sur la capacité des jonctions p-n des semi-conducteurs à émettre lorsque le courant les traverse. La fréquence d'émission peut se situer dans le domaine de l'infrarouge, du visible ou de l'ultraviolet. De cette manière, il est possible d'obtenir une lueur monochrome, mais pas le blanc, qui est un mélange de couleurs dans le spectre visible. Une percée a été réalisée avec le développement de LED dont le composant émetteur de lumière était un revêtement de phosphore. Sa lueur est initiée par le rayonnement d'une jonction p-n, qui ne doit pas nécessairement être visible (généralement la lumière UV). Le champ d'application des luminaires à LED s'en est trouvé considérablement élargi et leur expansion triomphale a commencé.

La popularité des luminaires flexibles repose sur les possibilités de leur application. Un tel dispositif peut être monté dans une variété d'endroits avec n'importe quelle configuration. La conception des bandes LED n'est pas compliquée. Des groupes de LED avec des résistances d'amortissement ou des micro-puces adressables sont placés sur un support flexible d'épaisseur variable. Le long du tissu passent les bus d'alimentation, qui se terminent des deux côtés par des plots de contact. De l'autre côté, de nombreux fabricants appliquent une couche d'adhésif pour faciliter l'accès à l'information. installation ..

Différents types de luminaires flexibles avec lignes de coupe.

Le tissu peut être couper Le tissu peut être coupé à ces endroits pour créer des longueurs individuelles. Les schémas de groupe, les types de LED et les valeurs nominales des résistances déterminent les caractéristiques et les applications des luminaires.

Où sont utilisés les luminaires flexibles ?

Le champ d'application des bandes LED peut être divisé en deux grands secteurs selon la structure du luminaire :

1. Illumination des rues et des intérieurs. Les diodes électroluminescentes (DEL) sont principalement utilisées à cette fin, avec une émission de couleur blanche. Les luminaires à spectre chaud (rouge-jaune) peuvent être choisis et sont utilisés dans les salons pour les chambres, les salles de séjour, etc. Les appareils qui émettent dans un spectre neutre sont utilisés pour l'éclairage extérieur et dans les locaux industriels, ainsi que dans les salles de séjour, cuisines et dans les lieux publics. Dans les musées et les salles d'exposition de bijoux, les tons froids de blanc sont plus appropriés. Il est pratique d'utiliser des bandes de LED pour créer un éclairage local.
   Un exemple d'éclairage extérieur pour une porte de balcon.
2. Décoratif éclairage décoratif des bâtimentsLes rubans RVB sont largement utilisés pour changer dynamiquement la couleur de la lumière. Dans ce cas, les rubans RVB sont largement utilisés, ce qui permet de modifier la couleur de la lumière de manière dynamique. Toutes les frontières dans la création d'effets lumineux ont cessé d'exister avec l'avènement des luminaires LED adressables.
   Éclairage décoratif d'un bâtiment à l'aide de luminaires RVB.

Vous pouvez choisir le luminaire qui répond le mieux à vos besoins en termes de performances et de coût pour chaque application.

Comment les bandes LED sont étiquetées

L'adoption d'un système unifié de marquage des rubans LED se fait attendre depuis longtemps, mais les fabricants d'équipements d'éclairage entre eux ne sont pas pressés de se mettre d'accord. Il existe donc plusieurs façons parallèles de résumer les caractéristiques des bandes LED. Le plus informatif est l'étiquetage de la forme RTW 2-5000PGS-12V-DayWhite 2x (3528, 600 LED, W). Voir le tableau pour le déchiffrage.

Dans ce système, il manque au moins deux paramètres importants, sans lesquels le choix du luminaire est difficile

• la consommation électrique par mètre de bande (celle-ci ne peut être estimée qu'à partir de la taille des LED utilisées et de leur densité de montage)
• le degré de protection (là aussi, une estimation approximative peut être faite en fonction du type d'étanchéité).

Mais ce marquage semble le plus apte à être adopté comme norme, ou du moins à en constituer la base.

Un bloc vidéo viendra compléter ce qui a été dit ci-dessus.

Différents types de bandes LED

La concurrence sur le marché de l'éclairage oblige les fabricants à fermer toutes les niches d'application des LED, voire à en créer de nouvelles. Cela se fait par la mise sur le marché de variétés d'illuminateurs qui n'ont pas d'homologues ou de prototypes dans les développements antérieurs.

Par couleur d'émission

Bandes monochromes

Avec le développement des LED à émission de couleur blanche, il n'y a plus d'obstacles à la conquête complète du marché. Mais même la lumière blanche n'est pas uniforme et présente une gradation dans le spectre d'émission, caractérisée par une température de couleur (en Kelvin).

Échelle de température des couleurs.

Le consommateur peut choisir entre des nuances chaudes de rouge-jaune et des nuances froides de bleu-violet. Des luminaires monochromes avec des couleurs autres que le blanc sont également disponibles. Ils sont étiquetés avec le nom de la couleur en anglais (Green, Blue, etc.).

Luminaires RGB .

Ce type de bande contient trois LEDs rouge, verte et bleue. Il est ainsi possible de produire une lueur dans presque toutes les couleurs en mélangeant différentes proportions des trois teintes de base. Et cette lueur peut être modifiée de manière dynamique. Les concepteurs ont entre les mains un potentiel presque illimité pour créer des lumières architecturales, des effets visuels, etc. Ces appareils ont des symboles RVB dans leur désignation et sont contrôlés par des contrôleurs (de conception industrielle ou amateur).

La seule limite de ces appareils est la couleur blanche - le blanc pur ne peut être obtenu à partir des trois couleurs primaires. Pour les cas où cela est critique, une LED blanche est ajoutée à chacune des trois LED de couleur. Il "teinte" la couleur blanche synthétisée. Cette bande est marquée des lettres RGBW (RGB+White).

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Différences entre les bandes LED RGB, RGBW et RGBWW

 

Luminaire basé sur des LED adressables

Ce type de bande LED est sans équivalent dans le monde de la technologie d'éclairage et possède une composante multimédia illimitée. Sa principale différence avec une bande RVB classique est que chaque élément tricolore peut être contrôlé séparément. Les luminaires dotés d'un bus SPI peuvent être contrôlés par des contrôleurs industriels, tandis que les dispositifs dotés d'un bus monofilaire (par exemple, basés sur des éléments WS2812b) utilisent des circuits de contrôle à base de microcontrôleurs (y compris ceux basés sur la plateforme Arduino). Cela permet d'exploiter pleinement les possibilités offertes par les développeurs.

Variété dans la conception

Les bandes LED conventionnelles ont un degré de protection IP20. Cela signifie que l'appareil est protégé contre les particules solides de plus de 12,5 cm et qu'il n'est pas du tout protégé contre l'eau. Cette conception ne permet pas d'utiliser le luminaire à l'extérieur, et encore moins dans des pièces humides. C'est pourquoi des types spéciaux de rubans avec une protection supplémentaire sont produits :

• sous la forme d'un tube de silicone transparent placé sur le tissu - marqué P ;
• le tissu peut être rempli de mastic transparent - marqué du symbole SE ;
• si les deux méthodes de protection sont présentes (tube en silicone rempli de mastic), le marquage comporte les symboles PGS.

Luminaire à LED en version étanche.

Ces méthodes de protection permettent de produire des luminaires LED avec un degré de protection maximal (IP68) et de les utiliser même sous l'eau.

En ce qui concerne les éléments émetteurs de lumière utilisés

Différents types de LED sont utilisés pour former la sortie de lumière des bandes de LED, y compris le boîtier cylindrique. Mais les rubans les plus utilisés sont basés sur des éléments sans plomb (SMD). Cette conception est la plus avancée technologiquement en matière de fabrication et permet de réduire le coût des équipements d'éclairage. Le facteur de forme de la LED est marqué par quatre chiffres indiquant les dimensions de l'élément en termes de longueur et de largeur. Ces symboles sont généralement inclus dans les marquages des rubans.

Apparition des principales DEL utilisées dans les rubans.

Pour les rubans RGB, les LED suivantes sont utilisées LEDscomprenant trois cristaux de couleurs d'émission différentes dans un seul boîtier. Ils sont contrôlés séparément, mais leurs anodes sont connectées. En général, ces éléments sont également utilisés dans une version sans broche.

Ensemble de LED tricolores.

Pour créer rubans adressables des pilotes PWM miniaturisés pouvant intégrer des jonctions p-n électroluminescentes sont utilisés. Mais les puces avec connexion externe de trois couleurs de base de LED (ou matrice de LED dans un seul cas) sont également très utilisées.

LED adressable WS2812B.

Consommation électrique

Une LED consomme de l'énergie électrique pour créer un flux lumineux. Bien que le rapport entre cette puissance et l'intensité lumineuse des DEL soit beaucoup plus élevé que celui des ampoules à incandescence, les bandes lumineuses peuvent consommer une quantité importante de courant. Ceci est déterminé par :

• la consommation électrique d'un seul élément (dépend de son type) ;
• Le nombre de LEDs installées sur la bande (en fonction de leur densité).

Exemples de placement de DEL avec une densité et un nombre de rangées différents.

En pratique, c'est la consommation électrique d'un mètre de bande qui compte. Lors du calcul du système d'éclairage, cette valeur est utilisée comme référence. Ce paramètre n'est pas inclus dans l'étiquetage le plus courant, mais il est pris au sérieux par certains fabricants. Par exemple, l'une des bandes fabriquées sous la marque Apeyron est désignée sous le nom de Apeyron Electrics LSE-159 SMD 5050 30LED IP20 12V 7.2W 5m. Ici, 7,2 W est la consommation d'énergie spécifique.

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Calcul de la consommation d'énergie d'une bande de LED 12v

 

Directionnalité de la lumière

Dans la plupart des cas, la sortie de lumière est dirigée sur le plan de la bande. Mais il peut y avoir une situation où une surface doit être éclairée et où il est problématique de positionner la bande strictement au-dessus de celle-ci. Ou bien il est nécessaire d'éviter une situation où la lumière frappe une personne dans les yeux. Ensuite, utilisez le ruban adhésif à l'éclat latéral - il a des LEDs dont le flux principal est dirigé le long du plan du tissu, c'est-à-dire le long de la surface sur laquelle le ruban est collé.

Le côté dispositif (extrémité) de la lueur.

La désignation la plus courante de ce type de bande LED est la suivante :

• RS - en conception ouverte ;
• RSW - en version scellée.

Vous pouvez coller un tel luminaire sur un mur pour pour éclairer les marches... sans éblouir les gens.

Comment connecter la bande LED

Downlights à LEDs flexibles méthode de connexion se répartissent en plusieurs catégories :

1. Monochrome . 220 В. Connecté au réseau via un dispositif de redressement.
2. Monochrome basse tension. Les lampes LED dont la tension de fonctionnement est de 5/12/24/36 volts entrent dans cette catégorie. Il est préférable de les alimenter à partir d'une alimentation électrique ayant la tension appropriée. Si la bande est utilisée dans un véhicule, elle peut être connectée directement à l'alimentation de bord.
3. Lampes LED RVB. Ces bandes de LED sont alimentées par une source de tension appropriée et contrôlées par un contrôleur industriel ou artisanal pour réaliser tout leur potentiel. Il est possible d'allumer une lueur constante, mais cela n'a aucun sens économique - une bande monochrome est moins chère.
4. Luminaires basés sur des éléments adressables. Ils sont alimentés en tension par une source distincte et peuvent être commandés par un contrôleur - il n'y a pas d'autre moyen de les commander.

Vidéo d'actualité : Tout ce que vous devez savoir sur les bandes LED.

Les différents types de bandes LED permettent de réaliser presque toutes les options d'éclairage pour tous les usages. La décision sur la faisabilité économique et esthétique appartient toujours à l'utilisateur.