As tiras de luces LED son coñecidas pola súa estrutura plana e unha saída de iluminación moderna. Pero xa pensaches en como funcionan estas finas luminarias?
As tiras de luces LED teñen numerosos chips LED dispostos por toda a placa de circuíto. Cando a corrente eléctrica pasa polos chips LED, estes producen enerxía en forma de luz a través do proceso de electroluminiscencia. Moita máis ciencia está relacionada coa cor das luces emitidas. Ademais, numerosos factores como a tensión, a calidade do chip LED, o fluxo de corrente, etc., afectan a saída de luz final.
Entón, abróchate o cinto de seguridade para mergullarte no mundo da ciencia e explorar como funcionan as tiras de luces LED.
Que é a tira de luz LED?
As tiras de luces LED son placas de circuíto impreso flexibles habitadas con díodos emisores de luz. Teñen estruturas en forma de corda ou cinta que se poden montar en calquera área: teito, paredes, esquinas ou espazos reducidos. A característica máis destacable das tiras LED é que pode cortalas á lonxitude necesaria. Ademais, teñen características avanzadas das que carecen as luces LED habituais.
O deseño slim fit das tiras de luces LED fai que sexan adecuadas para iluminación interior e exterior. Estas luces están dispoñibles en diferentes variacións de cores. Tamén podes ter un maior control sobre as luces integrándoas co control remoto.
Compoñentes da tira LED
O compoñente esencial das tiras LED inclúe o seguinte:
- Chips LED: Os chips LED son o compoñente emisor de luz das tiras LED. Dispóñense nas tiras LED. Estes chips LED emiten luz cando a electricidade pasa pola tira. A cor da luz emitida depende da cor do chip LED. As tiras LED dunha soa cor conteñen só un chip de cor, mentres que as tiras LED RGB conteñen chips LED vermellos, verdes e azuis. A calidade dunha tira LED depende moito do seu chip. Consulte este artigo para coñecer os mellores fabricantes de chips LED: Lista de fabricantes de chips LED máis famosos (2023).
- Placa de circuíto: A tira LED ten unha placa de circuíto impreso que actúa como o corpo da estrutura do dispositivo. Isto define a forma da corda da tira LED. Os chips LED e outros compoñentes están dispostos dentro desta placa. Para saber máis sobre FPCB, consulte isto: Todo o que debes saber sobre FPCB.
- Chofer: baixo ou tiras LED de tensión constante requiren un condutor para regular a alimentación de corrente e tensión. Asegura a subministración de enerxía adecuada ás tiras LED para un rendemento óptimo. Non obstante, as tiras LED de alta tensión non necesitan un controlador. Para saber máis sobre o controlador LED, consulte isto Unha guía completa de controladores LED.
- controlador: A controlador úsase para axustar o brillo e a cor da tira LED. Poden ser de diferentes tipos: controlador IR, controlador Bluetooth/Wi-Fi, controlador DMX LED, controlador Zigbee, etc. Para saber máis sobre controladores de tiras LED, consulte isto: Controlador LED: unha guía completa.
- resistor: As resistencias están integradas no circuíto de tiras LED para limitar o fluxo de corrente. Evita que as tiras desborden a corrente debido á sobretensión, que pode danar o dispositivo.
- Puntos de corte e conectores: A marca de puntos de cobre (xeralmente tres puntos) presente no PCB das tiras de LED están marcadas como puntos de corte e conectores. Estes puntos indican a marca de corte onde pode cortar a tira con seguridade sen danar o seu circuíto. De novo, podes conectar as pezas cortadas ou outra tira aos puntos se o desexas. Para saber máis sobre puntos de corte e conectores, consulte isto: Podes cortar tiras de luces LED e como conectar: guía completa.
- Encapsulamento: A encapsulación da tira LED protexe os chips LED e outros compoñentes da placa de circuíto da entrada. Normalmente está feito dunha capa de epoxi ou silicona que impide o contacto directo dos LED con auga, humidade ou po.
- Disipador de calor: Os disipadores de calor están integrados nas luminarias para evitar que as tiras LED se sobrequenten. Non obstante, as tiras LED non se sobrequentan facilmente, pero as tiras de alta tensión poden enfrontarse a estes problemas. Neste caso, o disipador de calor desespera a calor lonxe da fonte de luz, mantendo fresco. Para saber máis, consulta este artigo - Disipador de calor LED: que é e por que é importante?
- Soporte adhesivo: As tiras LED son fáciles de montar con soporte adhesivo. Só ten que quitar a cinta e presionala contra a superficie de instalación; iso é! Comprobe isto para obter unha directriz total sobre adhesivo de tiras LED. Como elixir as cintas adhesivas correctas para a tira LED.
Tipos de tiras LED en función do principio de funcionamento
Segundo o principio de funcionamento das tiras LED, pódense dividir en dúas categorías: analóxicas e dixitais. Estes son discutidos a continuación-
Tira LED analóxica
As tiras LED analóxicas coñécense como tiras LED estándar ou non direccionables. Ven en espectro dunha soa cor ou a toda cor (RGB). Podes cortar estas tiras LED á lonxitude que necesites. Normalmente, hai puntos ou marcas de tesoira despois de cada 5 ou 10 cm para indicar os puntos de corte. (Pode variar de marca a marca; algunhas marcas tamén ofrecen opcións de personalización na lonxitude de corte). As tiras LED analóxicas son máis baratas que as dixitais. Vén en bobinas, normalmente 5 metros/bobina. Tamén atoparás opcións para escoller a densidade de LED ou o número de LEDs por metro. Exemplo de tira LED analóxica Tira LED dunha cor. As características básicas dunha tira LED analóxica son as seguintes:
- Non direccionable
- Non ten ningún chip IC
- Cortable
- Principio De Traballo
As tiras LED divídense en pequenos segmentos; o punto inicial e final de cada marca de corte denomínase segmento. Normalmente, cada segmento contén tres LED ou seis LED. Cada un destes LED está conectado nun circuíto en serie. Isto suma a tensión de funcionamento de cada chip e proporciona unha maior tensión á tira LED. A continuación, a tira LED conecta todos os segmentos en serie paralela. Isto permite unha distribución de tensión constante. É por iso que o consumo de corrente aumenta a medida que aumenta a lonxitude da tira LED.
- Método de control
As tiras LED analóxicas usan un método básico de control dun só canal que inclúe o axuste dos niveis de tensión e a modulación de ancho de pulso (PWM). A medida que aumenta a tensión, a luz parece máis brillante e, co seu decremento, o brillo esmorece. Por outra banda, o PWM funciona acendendo e apagando bruscamente os LED a unha frecuencia predeterminada. O brillo percibido determínase dividindo o ciclo de traballo (ou o tempo en que os LED están acesos) entre todo o tempo. Como resultado, unha iluminación máis brillante prodúcese por ciclos de traballo maiores, mentres que a iluminación máis tenue prodúcese por ciclos de traballo máis baixos. Podes controlar estas tiras de luces LED usando reguladores de intensidade ou mandos a distancia.
- Control de cor
As tiras LED analóxicas poden ser dunha soa cor ou RGB. As tiras LED dunha soa cor veñen nunha cor particular como: branco, branco cálido, vermello, verde, etc. As tiras LED analóxicas usan o método PWM para controlar a cor destas tiras. Pero para as tiras LED RGB, a cor da luz contrólase mesturando diferentes cores de luz. Por exemplo, se queres traer luz de cor amarela, mestura luz amarela e vermella para traer amarela.
- aplicacións
As tiras LED analóxicas son ideais para espazos con suficientes cambios de cor sincronizados ou iluminación dunha soa cor. Por exemplo, podes usalos para iluminación de acento, iluminación de tarefas e outras iluminacións decorativas na túa casa ou oficina.
Tira LED dixital
Podes ver a cor do arco da vella fluír nunha soa tira LED; estes son tiras LED dixitais. Esta tira LED contén un chip controlador e un chip IC que permiten o control individual sobre cada segmento da tira LED. Por este motivo, chámanse tiras LED direccionables. Ademais da aparencia de iluminación máxica, as tiras LED dixitais tamén se denominan tiras LED máxicas ou tiras LED de cor soñada. As tiras LED dixitais divídense en dúas categorías principais: Tiras LED dixitais DMX512 Tiras LED dixitais SPI. As características básicas das tiras LED dixitais son:
- Direccionable
- Ten un chip controlador e un chip IC
- Cortable
- Principio De Traballo
Cada LED da tira de LED dixital ten o seu microcontrolador, que permite o control independente (IC) de cada LED. Estes microcontroladores están conectados en serie ao longo da tira e comunícanse mediante un protocolo de datos dixitais. Un controlador central envía sinais de control á tira de LED, indicando a cor e o brillo de cada LED. A medida que os sinais de control percorren a tira, cada microcontrolador le a súa parte dos datos e procesa as instrucións. A continuación, o microcontrolador axusta a intensidade dos compoñentes vermellos, verdes e azuis dos seus respectivos LED, obtendo a cor e o brillo desexados. Este proceso repítese para cada LED ao longo da tira. Así, permite efectos de iluminación dinámicos, animacións e patróns, xa que cada LED pode mostrar diferentes cores e niveis de brillo de forma independente. Para saber máis, consulta este artigo - A guía definitiva para a tira LED direccionable.
- Método de control
As tiras LED dixitais usan un método de control individual. É dicir, cada un dos segmentos pódese controlar individualmente. Un controlador central, como un Arduino ou Raspberry Pi, envía comandos a cada segmento LED. Seguindo o comando, o LED cambia as súas cores en consecuencia. Así, dá un control preciso e personalizado sobre a tira, polo que son ideais para aplicacións que requiren pantallas de iluminación dinámica.
- Control de cor
Podes ter un amplo control da cor sobre a tira LED dixital. Permítelle seleccionar a saída de cor de cada segmento das tiras. Así, pode crear varias cores nunha única tira LED á vez.
- aplicacións
As tiras LED dixitais son excelentes para eventos como concertos, festas, festivais, etc. Tamén podes usar estas luces para decorar espazos comerciais como bares, moteis, pubs, ximnasios, KTV, etc.
Tira LED analóxica vs. Tira LED dixital
| Criterios | Tira LED analóxica | Tira LED dixital |
| Direccionable | Non | si |
| chip IC | Non presente | Presentar |
| Método de control | Control monocanal | Control individual |
| Control de cor | Limitado: unha cor para toda a tira LED á vez | Dinámico: cores diferentes para cada sección de LED |
| Custa | patrón | Estimado |
Mecanismo de traballo das tiras de luces LED
O mecanismo de traballo da tira de luz LED realízase mediante o proceso de electroluminiscencia. Os LED da tira LED están compostos por materiais semicondutores. Cando a electricidade pasa por estes materiais, emiten luz. Este proceso coñécese como electroluminiscencia, que é como as tiras LED producen luz. O mecanismo de traballo é discutido a continuación en detalle:
Mecanismo de emisión de luz
O chip LED que permanece disposto nas tiras LED está feito de dúas capas de material semicondutor. Estes son: semicondutores de tipo p e semicondutores de tipo n. O semicondutor tipo P cambiou positivamente os buratos. Pola contra, o semicondutor de tipo n ten exceso de electróns e está cargado negativamente. O punto de encontro destes dous semicondutores coñécese como unión pn.
Cando se aplica tensión á tira LED, os electróns do tipo n móvense cara aos buratos do tipo p e viceversa. Cando os buratos e os electróns se atopan coa unión pn, recombínanse e liberan enerxía como fotóns (luz). A medida que se proporciona tensión a toda a tira, todos os LED acendense simultaneamente, obtendo unha fonte de luz continua e uniforme. Así é como se produce a luz na tira LED. Pode controlar o brillo da luz emitida axustando a cantidade de corrente que flúe polos LED mediante resistencias ou reguladores electrónicos.
Cor da luz emitida
A cor da luz emitida depende da diferenza de enerxía da banda do semicondutor. É dicir, o material semicondutor xoga o papel principal á hora de decidir a cor da luz dunha tira LED. O seguinte gráfico mostra diferentes cores claras producidas debido a cambios nos materiais semicondutores:
| Material semicondutor | Cor da luz emitida |
| Arseniuro de Galio (GaAs) | Infravermello (IR) |
| Fosfuro de galio (GaP) | vermello |
| Nitruro de Galio (GaN) | Azul, Verde, Branco |
| Nitruro de indio e galio (InGaN) | Azul, Verde, Ultravioleta |
| Carburo de silicio (SiC) | Azul, verde |
| Sulfuro de zinc (ZnS) | Amarelo, Laranxa |
| Fosfuro de aluminio galio indio (AlGaInP) | Vermello, Laranxa, Amarelo |
Mestura de cores
Para tiras de luces LED RGB, a mestura de cores crea a verdadeira maxia. Combinando as tres cores primarias: vermello, verde e azul, as tiras LED RGB poden aportar máis de 16 millóns de tonalidades. Por exemplo, se queres crear luz amarela, o díodo vermello e amarelo do chip LED ilumínase coa mesma intensidade, mantendo a luz azul apagada. Así, créase o amarelo. Con este principio, as tiras LED RGB combinan cor e crean millóns de tonalidades. Para saber máis sobre as luces RGB, consulte isto: Que é a iluminación RGB?
Reflexión e refracción da luz emitida
A luz emitida polos chips LED pasa entón a través do material de encapsulamento (epoxi ou silicona) da tira LED. Isto difunde e distribúe uniformemente a luz na zona circundante. Polo tanto, así funcionan as tiras de luces LED.
Factores que afectan a saída de luz das tiras LED
A saída de luz das tiras LED vese afectada por varias razóns. Os principais factores son os seguintes:
- Calidade do chip LED e do controlador
A calidade do chip LED e do controlador poden afectar moito a saída de iluminación das tiras LED. Por exemplo- se Binning LED non se fai correctamente, as tiras LED non poderán proporcionar o brillo da cor da luz desexada nin mostrar outros problemas. Ademais, os defectos no controlador poden provocar un exceso de corrente que pode danar as tiras LED.
- Potencia de chip LED
A potencia nominal determina o consumo máximo de enerxía do chip LED. A maior potencia significa unha luz máis brillante. Pero co aumento da potencia, a produción de calor tamén aumenta. Isto eventualmente sobrequenta as tiras LED, o que pode causar danos permanentes.
- Intensidade e tensión
As tiras LED teñen certos requisitos de corrente e tensión para un rendemento óptimo. Por exemplo, se introduces 24 V a unha tira de LED de 12 V, pode danar a tira de LED ou provocar un mal funcionamento. Isto sobrequentará a tira e pode provocar queimaduras ou danos permanentes.
- temperatura
Os LED son sensibles á temperatura. As temperaturas máis altas poden danar o dispositivo. É por iso que as tiras LED están integradas cun a disipador de calor que actúa como ventilador. Isto mantén a luminaria fresca, reducindo as posibilidades de danos LED debido ao superenriquecido.
- CRI
CRI son as siglas de Color Rendering Index. Determina a precisión da luz LED para a iluminación natural. Escala de 0 a 100; un grao máis alto significa unha mellor precisión da cor. A clasificación CRI deficiente afectará a saída de luz. Polo tanto, manteña sempre o CRI por riba dos 80; por riba de 90 sería o mellor. Para saber máis, consulta este artigo - Que é CRI?
- Temperatura de Cor
A temperatura da cor afecta a aparencia da cor clara. A temperatura de cor máis alta proporciona unha iluminación excelente, mentres que a temperatura máis baixa proporciona unha iluminación cálida. Polo tanto, ao comprar tiras de luces LED, debes comprobar a súa temperatura de cor. Non obstante, as tiras LED brancas sintonizables son unha excelente opción para personalizar a temperatura da cor da luz. Para saber máis sobre isto, consulta este artigo - Como elixir a temperatura de cor da tira LED?
- Ángulo de feixe
A distribución da luz depende en gran medida da ángulo do feixe das tiras LED. Un ángulo de luz estreito proporciona máis iluminación de foco. Non obstante, opta por un ángulo de luz amplo para cubrir a zona do borde.
- Outros - Leecork
Ademais dos feitos mencionados anteriormente, a saída de iluminación das tiras LED tamén se ve afectada pola densidade do LED, o tamaño do chip, o difusor, a limpeza da cuberta, etc. O ambiente ou a humidade/po tamén poden afectar a saída de luz ao longo do tempo.
Consellos para escoller as mellores tiras de luces LED
Os requisitos das tiras LED varían para diferentes aplicacións. Teñen varias cores e facilidades de personalización. Non obstante, todas as franxas LED non son adecuadas para cada tipo de entrega. Entón, aquí comprei un segmento de consellos rápidos para axudarche a escoller o mellor:
- Considere a zona de instalación antes de comprar unha tira LED para o seu proxecto. Se queres obter luminarias para iluminación exterior, escolle unha clasificación IP máis alta. Isto protexerá as súas tiras LED de condicións meteorolóxicas adversas como tormentas, vento, po ou choiva.
- Comprobe sempre a tensión nominal das tiras. Se a súa tensión de entrada supera a tensión necesaria, danará as tiras LED.
- Considere a temperatura da cor para crear un ambiente directo coa súa iluminación. Lembra que a iluminación cálida crea un ambiente acolledor. Son excelentes para a iluminación do dormitorio, da sala de estar ou do salón. Por outra banda, a iluminación xenial crea un ambiente enerxético. Funcionan mellor para a iluminación de tarefas.
FAQs
The Bottom Line
As tiras de luces LED funcionan a baixa tensión, polo que son ideales para varias aplicacións. Tanto se se trata de iluminación interior como exterior, estas luminarias funcionan de xeito excelente para proporcionar unha iluminación ordenada. Non obstante, a calidade é importante para obter a mellor saída de iluminación. Pero non te preocupes, con LEDYi ofrecemos a mellor calidade a prezos competitivos. Se necesitas unha solución personalizada, tamén podemos axudarche. Ademais, temos os dous análogo tiras de luces LED dixitais. Entón, sexan cales sexan os teus requisitos, LEDYi é a túa solución definitiva.
