Spis treści:
Technologia oświetlenia LED to synonim nowoczesności i energooszczędności. Dziś zastanowimy się, jakie możliwości dają paski LED w rozmaitych aplikacjach.
Pasek LEDowy to długa, bardzo elastyczna taśma, wykonana na bazie cienkiej folii izolacyjnej z naniesionymi przewodzącymi, miedzianymi ścieżkami. W ten sposób powstaje swego rodzaju płytka drukowana, na której następnie lutowane są w jednym rzędzie diody LED oraz rezystory ograniczające prąd. Druga strona taśmy jest pokrywana warstwą samoprzylepną, umożliwiającą wygodny i prosty montaż na niemal dowolnej powierzchni. Tyle teorii – jak zwykle, diabeł tkwi w szczegółach, a o możliwościach danego modelu paska LED decyduje szereg czynników konstrukcyjnych. W tym wpisie przeczytasz, jakie rodzaje taśm LED są dostępne w sprzedaży, w jaki sposób należy zapewnić im zasilanie i – jeżeli to konieczne – sterowanie oraz na co zwrócić uwagę podczas zakupu taśm do różnych zastosowań.
Jednokolorowe paski LED
Paski LEDowe występują w trzech głównych odmianach: jednokolorowych, RGB z diodami zwykłymi oraz RGB z diodami adresowalnymi. Te pierwsze umożliwiają podświetlenie danego obiektu (np. krawędzi mebli kuchennych) światłem o stałej barwie, wyznaczonej przez rodzaj zastosowanych diod LED. Najczęściej wykorzystywane są rzecz jasna paski z diodami białymi, przy czym poszczególne wersje różnią się temperaturą barwową.
Zasada jest prosta – im niższa wartość temperatury barwowej (podawanej w Kelvinach, K), tym cieplejsze światło (silniej wpadające w żółć). I przeciwnie – im wyższa wartość, tym światło staje się chłodniejsze, coraz bardziej zbliżone do niebieskiego. Z grubsza można stwierdzić, że naturalne, bezpośrednie światło słoneczne, ma temperaturę barwową na poziomie 5000 K, zwyczajna żarówka generuje strumień o temperaturze około 3000…4000 K, zaś świeczka – około 1000 K. Z drugiej strony, błękitne niebo odpowiada temperaturze około 7000…10000 K, w zależności od przyjętych założeń.
Paski LED w innych kolorach są stosowane nieporównanie rzadziej z uwagi na niezbyt uniwersalne możliwości praktycznego ich zastosowania. W razie potrzeby jednak, na rynku dostępne są taśmy świecące światłem czerwonym, niebieskim, zielonym, żółtym, fioletowym, a nawet różowym. A co zrobić, jeżeli chcesz uzyskać niestandardowy kolor, a nie jesteś w stanie znaleźć odpowiedniej taśmy? Nic prostszego – z pomocą przychodzi pasek ledowy RGB!
Paski RGB zwykłe i adresowalne
Paski RGB, jak sama nazwa wskazuje, bazują już nie na diodach jednokolorowych, ale na LED RGB – czyli kompaktowych diodach, zawierających w swojej obudowie trzy struktury, świecące światłem czerwonym (R), zielonym (G) i niebieskim (B). Co ważne, każda z tych „diod składowych” może być osobno załączana i sterowana, co pozwala na uzyskiwanie dowolnej barwy na drodze klasycznego mieszania kolorów. Paski LED ze zwykłymi diodami RGB mają cztery wyprowadzenia: jedno wspólne (anoda) oraz trzy kanałowe (katody diod R, G oraz B). Dzięki takiemu sposobowi połączenia, poszczególne sekcje kolorystyczne są zasilane poprzez zwarcie danego wyprowadzenia kanałowego do masy zasilania.
W przypadku pasków z diodami adresowalnymi, sprawa jest już diametralnie inna – spośród trzech przewodów, dwa stanowią połączenie zasilania (najczęściej 12 VDC lub 5 VDC), zaś trzeci to cyfrowe wejście sterujące, połączone z wejściem pierwszej diody. Każdy kolejny element pobiera informacje z wyjścia poprzedniego, co tworzy łańcuch kolejno sterowanych diod – za sprawą wbudowanych w diody, miniaturowych układów scalonych, możliwa jest niezależna kontrola jasności i barwy każdego punktu, co pozwala na uzyskiwanie fenomenalnych efektów świetlnych, niemożliwych do wykonania przy użyciu konwencjonalnych taśm ze zwykłymi diodami LED RGB.
Zasilanie i sterowanie taśm LED
Zdecydowana większość dostępnych na rynku taśm LED (za wyjątkiem adresowalnych) jest przeznaczona do zasilania napięciem 12 V, co oznacza, że nie wymagają one dodatkowych rezystorów ograniczających prąd.
Z tego też względu, do zasilania instalacji oświetlenia diodowego wystarczają w zupełności zwykłe zasilacze impulsowe o mocy dobranej tak, by przekraczała (z niewielkim zapasem) całkowity pobór mocy instalacji.
Rzecz jasna, nic nie stoi na przeszkodzie, by zastosować dodatkowy sterownik PWM, kontrolujący jasność taśmy (w przypadku wersji jednokolorowych) lub jasność i barwę (w przypadku taśm RGB). Schemat podłączenia sterownika jest zawsze podany w dokumentacji danego urządzenia, dlatego nawet początkujący elektronicy nie będą mieli najmniejszego problemu z samodzielnym przygotowaniem takiej instalacji.
Najważniejsze parametry pasków LED
Oprócz nominalnego napięcia zasilania, bardzo ważnym parametrem każdej taśmy LED jest jej pobór prądu, określany w jednostce prądu (A lub mA) na metr bieżący taśmy. Zasada jest bardzo prosta – wartość tę należy pomnożyć przez całkowitą długość wykorzystanej taśmy, zaś wynikiem obliczeń będzie wymagana, minimalna wydajność prądowa zasilacza (koniecznie pamiętaj o marginesie bezpieczeństwa!). Często można także spotkać się z zapisem mocy w przeliczeniu na jednostkę długości (W/m).
Użytkownicy często zwracają też uwagę na liczbę diod/metr – a z tym parametrem wiąże się (pośrednio) także strumień świetlny, uzyskiwany z paska LED – jednostka, jak nietrudno się domyślić, to w tym przypadku lumen/metr (lm/m).
Ze względów bezpieczeństwa użytkowego niezwykle istotna jest klasa szczelności, określająca możliwość instalacji taśmy w miejscach narażonych na działanie wilgoci i pyłu. O ile w przypadku obiektów pracujących wewnątrz pomieszczeń, w warunkach suchych (np. podświetlenie stolika RTV czy mebli w salonie) problem wilgoci można pominąć, to już w przypadku instalacji kuchennych, łazienkowych, czy też podświetlenia elementów ogrodowych, konieczne jest zastosowanie pasków LED o budowie hermetycznej, odpornej na wodę i pył – w takich aplikacjach zalecana klasa szczelności to IP65 (pamiętaj – to samo dotyczy też współpracującego zasilacza).
