Черговим досягненням виробників світлодіодної продукції стала світлодіодна стрічка, що працює від змінної мережі 220В. Візуально вона мало чим відрізняється від своїх низьковольтних побратимів, але її конструкція має свої особливості. Сьогодні високовольтні стрічки користуються великим попитом, і це однозначно говорить про те, що вони зайняли свою нішу на споживчому ринку.

Особливий попит на 220В стрічки спостерігається в шоу-бізнесі і різних комерційних структурах, де за допомогою яскравих світлових ефектів можна привернути увагу людей. Це може бути підсвічування рекламних щитів, оформлення концертних сцен, створення цветомузикальний фонтанів або величезних написів і фігур. У некомерційних цілях світлодіодну стрічку з харчуванням на 220 використовують як декоративне підсвічування в интерьерном і екстер’єрному оформленні. У цій статті ближче познайомимося з даними світлодіодним виробом, дізнаємося про його різновидах, відмінності від низьковольтних аналогів, переваги і недоліки.

види

Класифікація світлодіодних стрічок на 220В нічим не відрізняється від класифікації низьковольтних аналогів і грунтується на технічних параметрах. За типом застосовуваних чіпів, високовольтні LED-стрічки, діляться на безліч видів. Варто лише зазначити, що більшість виробів виготовляються на SMD світлодіодах 2835, 3014, 3035, 3528, 5050, 5060 або ж на сучасних, більш потужних SMD 5630.

Від типу і кількості чіпів в одному метрі залежить струм споживання і світловий потік стрічки.

Як правило, за ступенем захисту високовольтні стрічки діляться на два види: IP67 і IP68. Високий рівень захисту виключає випадкове зіткнення людини з струмоведучими частинами світлодіодної стрічки і дозволяє експлуатувати її у відкритій зовнішньому середовищі.

Так само як і низьковольтні, високовольтні стрічки розрізняються по потужності і кольором світіння. За типом монтажу світлодіодна смужка на 220В може бути або самоклеюча, або не мати клейового шару.

Окремо варто згадати про світлодіодних RGB стрічках на 220В, які збираються на триколірних світлодіодах (як правило, SMD 5050). На гнучкою друкованій платі вони мають 4 контакти, а їх підключення відбувається через спеціальний RGB контролер.

Важливо. В інтернеті часто можна зустріти поняття «світлодіодна стрічка дюралайт», яке може мати двоякий сенс. Останнім часом інтернет-магазини почали так називати світяться гнучкі смужки з живленням від 220В. Це не зовсім вірно. Насправді світильник дюралайт – це прозорий шнур з гнучкого полімеру, всередині якого спочатку розташовувалися лампи розжарювання, а тепер світлодіоди. Внутрішній простір шнура заповнюють поливинилхлоридом з метою підвищення міцності і ступеня захисту. За зовнішнім виглядом і способу застосування стрічка на 220В і дюралайт-шнур дуже схожі, що, власне, і створює плутанину.

Пристрій і принцип роботи

На підставу світлодіодної стрічки нанесені струмопровідні доріжки, які з’єднують SMD світлодіоди і резистори в єдину електричну ланцюг. Потім гнучку друковану плату з елементами покривають силіконовим шаром або створюють оболонку з прозорого ПВХ.

Головна конструктивна особливість 220В стрічки – це відсутність понижувального перетворювача, використовуваного в якості джерела живлення. Замість дорогого імпульсного стабілізатора напруги, блок живлення (БП) складається тільки з діодного моста, який розташований в герметичному корпусі. З одного боку, в нього входить шнур, а з іншого – провід з роз’ємом для з’єднання зі стрічкою. Напруга на виході випрямляча постійна і становить близько 200В. Щоб світлодіоди працювали без перевантаження, їх об’єднують в групи, компенсуючи надлишки напруги резисторами.

Як правило, застосовуються в стрічках світлодіоди мають падіння напруги близько 3,3 В, тому кожна група включає в себе 60 чіпів.

Напруга після випрямляча носить імпульсний характер, що явно позначається на якості світла. Випрямлені імпульси з частотою 100 Гц хоча й непомітні для людського ока, але негативно впливають на роботу головного мозку і нервової системи в цілому.

Джерела світла з настільки високим коефіцієнтом пульсацій не можна використовувати як основне освітлення для роботи і читання.

Здавалося б, проблему можна вирішити установкою ємнісного фільтра на виході діодного моста. Однак це призведе до збільшення середнього випрямленої напруги до 280В, що неприпустимо багато. Міркуючи логічно, виробники могли б наростити кількість послідовно включених світлодіодів в кожній ланцюжку, але поки такої продукції в продажу немає.

Світловим потоком будь стрічки можна управляти. Причому це можна зробити опціонально (згодом і за бажанням) або відразу передбачити зручну місцину під диммер. У випадку з RGB продукцією потрібно встановлювати спеціальний контролер, функціональне навантаження якого набагато вище, ніж у діммера. Наприклад, RGB контролер, який має дистанційне керування, може задати будь-який відтінок світіння.

Відмінності від низьковольтних стрічок

Ті, хто тримав у руках стрічку з живленням від 12В, напевно помітили лінії розрізу, нанесені через невеликі проміжки. Різати світлодіодну стрічку на 220В подібним чином не можна. У ній лінії розрізу кратні 50 або 100 см (залежить від щільності монтажу світлодіодів), тобто через кожні 60 випромінюючих діодів. Це перша відмінність, яке має вагу під час оформлення кімнат, так як через більшу кратної довжини можуть залишатися непотрібні «хвости». Робота електронної апаратури розраховується на робочу напругу мережі рівне 220-230В. А скільки реальних Вольт в розетці? Провівши завмер звичайним вольтметром, можна побачити будь-яке число, відмінне від норми і розташоване в діапазоні від 190 до 240. Як не дивно, такий розкид вважається нормою за існуючими стандартами, а значить, електроприлади повинні довготривало витримувати подібні мережеві перепади.

Так як в блоці живлення світлодіодним стрічки на 220В не передбачена функція стабілізації, то світлодіоди змушені працювати на тому напрузі, яке їм подадуть. При Uсети = 220В на виході діодного моста буде 198В, що ідеально підходить для харчування 60 світлодіодів. Якщо ж в розетці буде приблизно на 30В менше, то з урахуванням коефіцієнта випрямлення на виході буде 170В. Нескладно здогадатися, що кожен світлодіод недоотримає приблизно 0,5 В, що неминуче призведе до зниження яскравості по всій довжині. Підвищена напруга мережі, навпаки, перевантажує кожен елемент світиться ланцюжка, намагаючись рівномірно розподілитися на кожному светодиоде.

Короткочасні мережеві перепади нездатні різко знизити робочий ресурс вироби. Якщо ж Uсети більш 240В вважається «нормою», то краще застосувати стабілізатор напруги, щоб стрічка не почала стрімко втрачати яскравість. При зниженій напрузі мережі світлодіодна стрічка на 220В знаходиться в щадному режимі і може тривало експлуатуватися без стабілізатора, але через низьку світловіддачі її застосування стає під сумнівом.

Підключення світлодіодним стрічки до 220В

Схема включення високовольтних стрічок вкрай проста. Всю послідовність підключення можна розділити на кілька послідовних етапів:

  1. Відрізається необхідна довжина, кратна мінімальної допустимої довжині стрічки.
  2. У відрізаний кінець вставляється штирьовий роз’єм і фіксується клеєм або герметиком.
  3. Дотримуючись полярності, з’єднувач підключається до виходу випрямляча.
  4. Зворотна частина відрізка закривається заглушкою.
  5. Вся конструкція перевіряється на герметичність і надійність з’єднань.

Гідності й недоліки

Найочевиднішим гідністю стрічки на 220В є відсутність громіздкого і дорогого блоку живлення. Його замінює мініатюрний блочок з вхідним і вихідним кабелем. При самостійному підключенні до мережі 220В досить купити потрібний діодний міст і тонкі мідні дроти або спеціальні конектори. За рахунок застосування високої напруги сила струму в навантаженні невелика, що дозволяє задіяти провід перетином 0,75-1 мм2.

Завдяки споживанню всього 20-150 мА на метр довжини, цілісний шматок стрічки може досягати 100 метрів, що важливо в створенні масштабних рекламних проектів.

Найбільша довжина низьковольтної стрічки, живиться з одного кінця, всього 5 м.

Основні недоліки – обмежена область застосування через шкідливого мерехтіння з частотою 100 Гц і небезпечна напруга, яке проходить по всій довжині. Крім цього, не можна пройти повз таких очевидних мінусів:

  • неремонтоздатність, так як заміна SMD чіпа призведе до порушення герметичного шару;
  • мінімальна кратність 50 або 100 см;
  • погана якість у дешевих виробів китайського виробництва;
  • відсутність клейкої основи в деяких моделях.

Від Борис Каролович

Ололо