As fitas de LED são mais conhecidas por sua estrutura plana e saída de iluminação moderna. Mas você já pensou em como funcionam essas luminárias finas?
As fitas de LED possuem vários chips de LED dispostos em toda a placa de circuito. À medida que a corrente elétrica passa pelos chips de LED, eles produzem energia na forma de luz através do processo de eletroluminescência. Muito mais ciência está relacionada à cor das luzes emitidas. Além disso, vários fatores como tensão, qualidade do chip LED, fluxo de corrente, etc., afetam a saída final de luz.
Então, aperte o cinto de segurança para mergulhar no mundo da ciência e explorar como funcionam as fitas de LED.
O que é Fita LED?
Fitas LED são placas de circuito impresso flexíveis preenchidas com diodos emissores de luz. Eles possuem estruturas em forma de corda ou fita que podem ser montadas em qualquer área – teto, paredes, cantos ou espaços apertados. A característica mais notável das tiras de LED é que você pode cortá-las no comprimento desejado. Além disso, eles possuem recursos avançados que faltam às luzes LED normais.
O design fino das fitas de LED as torna adequadas para iluminação interna e externa. Essas luzes estão disponíveis em diferentes variações de cores. Você também pode ter maior controle sobre as luzes integrando-as ao controle remoto.
Componentes da faixa LED
O componente essencial das tiras de LED inclui o seguinte:
- Chips de LED: Os chips de LED são o componente emissor de luz das tiras de LED. Eles estão dispostos ao longo das tiras de LED. Esses chips de LED emitem luz quando a eletricidade passa pela faixa. A cor da luz emitida depende da cor do chip LED. As tiras de LED de cor única contêm apenas um chip de cor, enquanto as tiras de LED RGB contêm chips de LED vermelho, verde e azul. A qualidade de uma faixa de LED depende muito do seu chip. Verifique este artigo para os melhores fabricantes de chips LED- Lista dos principais fabricantes de chips de LED famosos (2023).
- Placa de circuito: A faixa de LED possui uma placa de circuito impresso que atua como corpo estrutural da luminária. Isso define o formato da corda da faixa de LED. Os chips de LED e outros componentes estão dispostos nesta placa. Para saber mais sobre o FPCB, verifique isto – Tudo o que você deve saber sobre FPCB.
- Motorista: baixo ou tiras de LED de tensão constante requer um motorista para regular a alimentação de corrente e tensão. Ele garante que a energia adequada seja fornecida às tiras de LED para desempenho ideal. No entanto, as tiras de LED de alta tensão não precisam de driver. Para saber mais sobre o driver de LED, verifique isto Um guia completo para drivers de LED.
- Controlador: A controlador é usado para ajustar o brilho e a cor da faixa de LED. Eles podem ser de diferentes tipos: controlador IR, controlador Bluetooth/Wi-Fi, controlador DMX LED, controlador Zigbee, etc. Para saber mais sobre controladores de faixa de LED, verifique isto- Controlador de LED: um guia completo.
- resistores: Os resistores são integrados ao circuito das tiras de LED para limitar o fluxo de corrente. Evita que as tiras transbordem corrente devido a sobretensão, o que pode danificar o aparelho.
- Pontos de corte e conectores: A marca pontilhada de cobre (geralmente três pontos) presente na PCB das tiras de LED são marcadas como pontos de corte e conectores. Esses pontos indicam a marca de corte onde você pode cortar a tira com segurança sem danificar seu circuito. Novamente, você pode conectar os pedaços cortados ou outra tira aos pontos, se desejar. Para saber mais sobre pontos de corte e conectores, verifique isto- Você pode cortar luzes de tira de LED e como conectar: guia completo.
- Encapsulation: O encapsulamento da faixa de LED protege os chips de LED e outros componentes da placa de circuito contra entrada. Geralmente é feito de uma camada de epóxi ou silicone que evita o contato direto dos LEDs com água, umidade ou poeira.
- Dissipador de calor: Dissipadores de calor são integrados nas luminárias para evitar o superaquecimento das tiras de LED. No entanto, as tiras de LED não superaquecem facilmente, mas as tiras de alta tensão podem enfrentar esses problemas. Neste caso, o dissipador de calor dissipa o calor da fonte de luz, mantendo-o fresco. Para saber mais, verifique este artigo- Dissipador de calor de LED: o que é e por que é importante?
- Suporte adesivo: As tiras de LED são fáceis de montar com adesivo. Basta remover a fita e pressioná-la contra a superfície de instalação; é isso! Verifique isto para obter uma orientação total sobre o adesivo da faixa de LED. Como escolher as fitas adesivas certas para tiras de LED.
Tipos de tiras de LED com base no princípio de funcionamento
Com base no princípio de funcionamento das tiras de LED, elas podem ser divididas em duas categorias – analógicas e digitais. Eles são discutidos abaixo-
Faixa LED analógica
As tiras de LED analógicas são conhecidas como tiras de LED padrão ou não endereçáveis. Eles vêm em espectro de cor única ou colorido (RGB). Você pode cortar essas tiras de LED no comprimento necessário. Normalmente, existem pontos ou marcas de tesoura a cada 5 cm ou 10 cm para indicar os pontos de corte. (Pode variar de marca para marca; algumas marcas também oferecem opções de personalização no comprimento de corte). As tiras de LED analógicas são mais baratas que as digitais. Eles vêm em bobinas, geralmente de 5 metros/bobina. Você também encontrará opções para escolher a densidade do LED ou o número de LEDs por metro. Exemplo de faixa de LED analógica- Faixa LED de cor única. Os recursos básicos de uma faixa de LED analógica são os seguintes:
- Não endereçável
- Não tem nenhum chip IC
- Cortável
- Princípio de trabalho
As tiras de LED são divididas em pequenos segmentos; o ponto inicial e final de cada comprimento de marca de corte é denominado segmento. Normalmente, cada segmento contém três ou seis LEDs. Cada um desses LEDs está conectado em um circuito em série. Isso soma a tensão operacional de cada chip e fornece uma tensão mais alta para a faixa de LED. Então, a faixa de LED conecta todos os segmentos em série paralela. Isso permite distribuição de tensão constante. É por isso que o consumo de corrente aumenta à medida que aumenta o comprimento da faixa de LED.
- Método de controle
As tiras de LED analógicas usam um método básico de controle de canal único que inclui ajuste de níveis de tensão e modulação por largura de pulso (PWM). À medida que a tensão aumenta, a luz parece mais brilhante e, à medida que diminui, o brilho diminui. Por outro lado, o PWM opera ligando e desligando abruptamente os LEDs em uma frequência pré-determinada. O brilho percebido é determinado dividindo o ciclo de trabalho (ou o tempo em que os LEDs ficam ligados) pelo tempo total. Como resultado, uma iluminação mais brilhante é produzida por ciclos de trabalho maiores, enquanto uma iluminação mais fraca é produzida por ciclos de trabalho mais baixos. Você pode controlar essas fitas de LED usando dimmers ou controles remotos.
- Controle de cor
As tiras de LED analógicas podem ser de cor única ou RGB. As tiras de LED de cor única vêm em uma cor específica, como branco, branco quente, vermelho, verde, etc. As tiras de LED analógicas usam o método PWM para controlar a cor dessas tiras. Mas para tiras de LED RGB, a cor da luz é controlada pela mistura de diferentes cores de luz. Por exemplo, se você deseja trazer luz amarela, ele mistura luz amarela e vermelha para trazer amarelo.
- Aplicações
As fitas LED analógicas são ideais para espaços com mudanças de cores sincronizadas suficientes ou iluminação monocromática. Por exemplo, você pode usá-los para iluminação de realce, iluminação de tarefas e outras iluminações decorativas em sua casa ou escritório.
Faixa LED digital
Você deve ter visto o fluxo de cores semelhante ao arco-íris em uma única faixa de LED; estes são tiras de LED digitais. Esta faixa de LED contém um chip driver e um chip IC que permite o controle individual sobre cada segmento da faixa de LED. Por esse motivo, são chamadas de fitas de LED endereçáveis. Além da aparência de iluminação mágica, as tiras de LED digitais também são chamadas de tiras de LED mágicas ou tiras de LED coloridas dos sonhos. As tiras digitais de LED são divididas em duas categorias principais: Tiras de LED digitais DMX512 e Tiras de LED digitais SPI. Os recursos básicos das tiras de LED digitais são-
- Endereçável
- Tem chip de driver e chip IC
- Cortável
- Princípio de trabalho
Cada LED na faixa de LED digital possui seu microcontrolador, que permite o controle independente (IC) de cada LED. Esses microcontroladores são conectados em série ao longo da faixa e se comunicam por meio de um protocolo de dados digitais. Um controlador central envia sinais de controle para a faixa de LED, instruindo a cor e o brilho de cada LED. À medida que os sinais de controle percorrem a faixa, cada microcontrolador lê sua parte dos dados e processa as instruções. O microcontrolador então ajusta a intensidade dos componentes vermelho, verde e azul de seus respectivos LEDs, resultando na cor e brilho desejados. Este processo se repete para cada LED ao longo da faixa. Assim, permite efeitos de iluminação, animações e padrões dinâmicos, pois cada LED pode exibir diferentes cores e níveis de brilho de forma independente. Para saber mais, verifique este artigo- O melhor guia para fita de LED endereçável.
- Método de controle
As tiras digitais de LED usam um método de controle individual. Ou seja, cada um dos segmentos pode ser controlado individualmente. Um controlador central, como um Arduino ou Raspberry Pi, envia comandos para cada segmento de LED. Seguindo o comando, o LED muda suas cores de acordo. Assim, proporciona um controle preciso e personalizado sobre a faixa, tornando-as ideais para aplicações que requerem displays de iluminação dinâmica.
- Controle de cor
Você pode ter amplo controle de cores na faixa de LED digital. Ele permite que você selecione a saída de cores de cada segmento das tiras. Assim, você pode criar várias cores em uma única faixa de LED por vez.
- Aplicações
As tiras de LED digitais são excelentes para eventos como concertos, festas, festivais, etc. Você também pode usar essas luzes para decorar espaços comerciais como bares, motéis, pubs, academias, KTV, etc.
Faixa de LED analógica vs. Faixa LED digital
| Critérios | Faixa LED analógica | Faixa LED Digital |
| Endereçável | Não | Sim |
| Chip IC | Não presente | Presente |
| Método de controle | Controle de canal único | Controle individual |
| Controle de cor | Limitado: uma cor para toda a faixa de LED de cada vez | Dinâmico: cores diferentes para cada seção de LEDs |
| Custo | Padrão | Caro |
Mecanismo de funcionamento das fitas LED
O mecanismo de funcionamento da fita LED é conduzido através do processo de eletroluminescência. Os LEDs na faixa de LED são compostos de materiais semicondutores. Quando a eletricidade passa por esses materiais, eles emitem luz. Esse processo é conhecido como eletroluminescência, que é como as tiras de LED produzem luz. O mecanismo de funcionamento é discutido abaixo em detalhes-
Mecanismo de emissão de luz
O chip de LED que permanece disposto nas tiras de LED é feito de duas camadas de material semicondutor. Estes são – semicondutores do tipo p e semicondutores do tipo n. O semicondutor tipo P mudou positivamente de buraco. Em contraste, o semicondutor do tipo n tem excesso de elétrons e é carregado negativamente. O ponto onde esses dois semicondutores se encontram é conhecido como junção pn.
Quando a tensão é aplicada à faixa de LED, os elétrons do tipo n se movem em direção aos buracos do tipo p e vice-versa. Quando os buracos e os elétrons encontram a junção pn, eles se recombinam e liberam energia na forma de fótons (luz). À medida que a tensão é fornecida a toda a faixa, todos os LEDs acendem simultaneamente, resultando em uma fonte de luz contínua e uniforme. É assim que a luz é produzida na faixa de LED. Você pode controlar o brilho da luz emitida ajustando a quantidade de corrente que flui através dos LEDs usando resistores ou dimmers eletrônicos.
Cor da luz emitida
A cor da luz emitida depende do gap de energia da banda do semicondutor. Ou seja, o material semicondutor desempenha o papel principal na decisão da cor da luz de uma faixa de LED. O gráfico abaixo mostra diferentes cores de luz produzidas devido a mudanças nos materiais semicondutores-
| Material semicondutor | Cor da Luz Emitida |
| Arsenieto de gálio (GaAs) | Infravermelho (IV) |
| Fosfeto de Gálio (GaP) | Vermelho |
| Nitreto de Gálio (GaN) | Azul, verde, branco |
| Nitreto de índio e gálio (InGaN) | Azul, Verde, Ultravioleta |
| Carboneto de silício (SiC) | Azul verde |
| Sulfeto de Zinco (ZnS) | Amarelo alaranjado |
| Fosfeto de Alumínio, Gálio e Índio (AlGaInP) | Vermelho, laranja, amarelo |
mistura de cores
Para fitas LED RGB, a mistura de cores cria a verdadeira magia. Combinando as três cores primárias – vermelho, verde e azul, as tiras de LED RGB podem trazer mais de 16 milhões de tons! Por exemplo, se você deseja criar luz amarela, os diodos vermelho e amarelo no chip LED acendem com igual intensidade, mantendo a luz azul apagada. Assim, o amarelo é criado. Com este princípio, as tiras de LED RGB combinam cores e criam milhões de matizes. Para saber mais sobre luzes RGB, verifique isto- O que é iluminação RGB?
Reflexão e refração da luz emitida
A luz emitida pelos chips de LED passa então através do material de encapsulamento (epóxi ou silicone) da faixa de LED. Isso difunde e distribui uniformemente a luz na área circundante. Portanto, é assim que funcionam as fitas de LED.
Fatores que afetam a saída de luz das tiras de LED
A saída de luz das tiras de LED é afetada por vários motivos. Os principais fatores são os seguintes:
- Chip LED e qualidade do driver
A qualidade do chip e do driver de LED pode impactar bastante a saída de iluminação das tiras de LED. Por exemplo- se Compartimento de LED não for feito corretamente, as tiras de LED não serão capazes de fornecer o brilho da cor da luz desejada ou apresentarão outros problemas. Além disso, defeitos no driver podem causar fluxo excessivo de corrente que pode danificar as tiras de LED.
- Potência do chip LED
A classificação de potência determina o consumo máximo de energia do chip LED. Maior potência significa luz mais brilhante. Mas com o aumento da potência, a produção de calor também aumenta. Isso eventualmente superaquece as tiras de LED, o que pode causar danos permanentes.
- Corrente e Tensão
As tiras de LED têm certos requisitos de corrente e tensão para um desempenho ideal. Por exemplo, se você inserir 24 V em uma faixa de LED de 12 V, isso poderá danificar a faixa de LED ou causar mau funcionamento. Isso superaquecerá a tira e poderá causar queimadura ou danos permanentes.
- Temperature
Os LEDs são sensíveis à temperatura. Temperaturas mais altas podem danificar o aparelho. É por isso que as tiras de LED são integradas com um dissipador de calor que funciona como um ventilador. Isso mantém a luminária fria, reduzindo as chances de danos ao LED devido ao superaquecimento.
- CRI
CRI significa Índice de reprodução de cores. Determina a precisão da luz LED em relação à iluminação natural. É dimensionado de 0 a 100; uma nota mais alta significa melhor precisão de cores. A classificação CRI baixa afetará a saída de luz. Portanto, mantenha sempre o CRI acima de 80; acima de 90 seria o melhor. Para saber mais, verifique este artigo- O que é CRI?
- Temperatura de cor
A temperatura da cor afeta a aparência da cor clara. A temperatura de cor mais alta proporciona uma iluminação excelente, enquanto a temperatura mais baixa proporciona uma iluminação quente. Portanto, ao adquirir fitas de LED, você deve verificar a temperatura da cor. No entanto, as tiras de LED brancas ajustáveis são uma excelente escolha para personalizar a temperatura da cor da luz. Para saber mais sobre isso, verifique este artigo- Como escolher a temperatura de cor da tira de LED?
- Ângulo de feixe
A distribuição da luz depende muito da ângulo de feixe das tiras de LED. Um ângulo de feixe estreito fornece mais iluminação de foco. No entanto, opte por um ângulo de feixe amplo para cobrir a área da fronteira.
- Outros - Leecork
Além dos fatos mencionados acima, a saída de iluminação das tiras de LED também é afetada pela densidade do LED, tamanho do chip, difusor, limpeza da tampa, etc. O ambiente ou a umidade/poeira também podem afetar a saída de luz ao longo do tempo.
Dicas para escolher as melhores tiras de LED
Os requisitos das tiras de LED variam para diferentes aplicações. Eles vêm em várias cores e facilidades de personalização. No entanto, nem todas as faixas de LED são adequadas para todos os tipos de instalação. Então, aqui comprei um segmento de dicas rápidas para ajudá-lo a escolher o melhor-
- Considere a área de instalação antes de adquirir uma faixa de LED para o seu projeto. Se você deseja obter luminárias para iluminação externa, escolha uma classificação IP mais alta. Isso protegerá suas tiras de LED de condições climáticas adversas, como tempestades, vento, poeira ou chuva.
- Verifique sempre a classificação de tensão das tiras. Se a tensão de entrada exceder a tensão necessária, isso danificará as tiras de LED.
- Considere a temperatura da cor para criar um ambiente direto com a sua iluminação. Lembre-se de que a iluminação quente cria um ambiente aconchegante. São excelentes para iluminação de quartos, salas de estar ou salas de estar. Por outro lado, a iluminação fria cria um ambiente energético. Eles funcionam melhor para iluminação de tarefas.
FAQ
Concluindo!
As fitas de LED funcionam em baixa tensão, o que as torna ideais para diversas aplicações. Quer se trate de iluminação interior ou exterior de uma casa, estas luminárias funcionam de forma excelente para proporcionar uma iluminação elegante. No entanto, a qualidade é importante para obter o melhor resultado de iluminação. Mas não se preocupe, com LEDYi oferecemos a melhor qualidade a preços competitivos. Se você precisar de uma solução personalizada, também podemos ajudá-lo. Além disso, temos ambos análogo e luzes de tira LED digitais. Portanto, sejam quais forem as suas necessidades, LEDYi é a sua solução definitiva!
