Как разрабатываются и производятся светодиодные ленты?

Когда спускаются ночные сумерки, свет светодиодной ленты в ночи вытекает из траектории реки звезд, падающих в окна звезд, и верхушек деревьев, извивающихся между такими, как тысячи метеоров, пересекающих, и цвет настенного экрана здания меняется в тысячах цветов. Световая лента мягко льется вниз, нежно окутывая каждый уголок, так что вечерний бриз приносит романтический колорит.

Друзья! Вы когда-нибудь задумывались, как производят эти светодиодные ленты, которые красиво светятся ночью? Вам интересно узнать о дизайне и процессе производства светодиодных лент, или вы хотели бы узнать детали производства, например, для DIY или ссылки при покупке? Сегодня я расскажу вам больше об этом интересном дизайне и процессе производства светодиодных лент.

Из какого сырья сделаны светодиодные ленты?

Сырье для производства гибких светодиодных лент в основном включает в себя светодиодные бусины, печатные платы, провода, ленты и так далее. Среди них светодиод является сердцем ленты; качество светодиода напрямую определяет яркость и срок службы ленты. Печатная плата - это как кровеносные сосуды ленты, отвечающие за передачу энергии на светодиоды; провод - это ток от контроллера к светодиодной среде; лента - это как защитник ленты и может быть надежно закреплена на ленте, чтобы обеспечить надежную установку светодиодной ленты.

О светодиодных бусинах и ленте, моя последняя статья имеет подробное введение; заинтересованные друзья могут нажать, чтобы понять.

Как выбрать правильный светодиод для светодиодной ленты
Как судить и выбрать качество привело свет полосы клейкой ленты？

Что такое светодиодная лента PCB?

Здесь мы подходим к пониманию еще одного важного материала для светодиодных лент: печатные платы.

Печатная плата для светодиодной ленты - это гибкая печатная плата, также называемая FPC (гибкая печатная плата), которая представляет собой вид печатной платы из гибкого материала, обладающего такими характеристиками, как изгибаемость, легкость, высокая плотность проводки и так далее. Ее можно сгибать, скручивать и адаптировать к сложной планировке пространства.

Основные материалы, входящие в состав FPC, включают подложку, проводящий материал, клей и покровную пленку. Каждый материал играет важную роль в производительности и функционировании FPC для удовлетворения потребностей различных схем. Ниже перечислены распространенные слои FPC:

1. Базовый слой (базовая пленка): Обычно используется полиимид (polyimide, обозначается как PI) или полиэстер (polyester, обозначается как PET), толщина спецификации 1/2mil, 1mil, и 2mil; 1/2mil и 1 mil обычно используются.

2. Слой медной фольги (Медная фольга)Каландрированная медь (RA Copper) и электролитическая медь (ED Copper) - это два вида спецификаций толщины для 1/3 унции, 1/2 унции, 1 унции и т.д. Каландрированная медь (RA) изготовлена из медной пластины; после многих повторных прокатов, ее кристаллизация является хлопьевидной в организации, а электролитическая медь (ED) производится через специальную электролизную машину в круглом катодном барабане в непрерывном производстве. В целом, FPC нуждается в динамическом отборе каландрированной меди (RA) для гибки; FPC нуждается только в 3-5-кратном отборе электролитической меди (ED) для гибки (сборочной гибки). Электролитическая медь имеет проводящие свойства и преимущество в стоимости; большинство современных световых плат используют электролитическую медь.

3. КлеиЭпоксидная смола, используемая для соединения медной фольги с основой, обеспечивая прочность и долговечность; акрилатные клеи, используемые в некоторых специальных приложениях, для обеспечения лучшей гибкости и химической стойкости.

4. Покровный слой: тот же материал, что и основной слой, изоляция, сопротивление пайке и защита; обычно используется толщина 0,5 мкм.

Как выбрать печатную плату для светодиодной ленты?

Печатная плата светодиодной ленты имеет одинарные и двойные панели; одинарная панель обычно имеет две толщины 0,07 мм и 0,11 мм. Следует отметить, что при использовании белой накладной пленки толщина одинарной панели увеличится на 18 мкм; двухсторонние платы обычно имеют три толщины 0,11 мм, 0,12 мм и 0,2 мм. Аналогично, если используется белая накладная пленка, толщина двухсторонней платы увеличивается на 36 мкм. В некоторых специальных приложениях или высококлассных продуктах толщина FPC может достигать от 0,3 до 0,55 мм, чтобы соответствовать более высоким требованиям к механическим свойствам, электрическим характеристикам или терморегулированию.

Толщина меди в печатной плате обычно означает толщину медного слоя ламината, которая обычно выражается в унциях на квадратный фут (oz), например, 1 oz, 2 oz и т.д. Если толщина меди увеличивается, то электропроводность должна быть лучше, а пропускная способность по току также сильнее, но сама медь является драгоценным металлом. Медь толщиной 2 унции стоит дороже, чем 1 унция, потому что используется вдвое больше меди; стоимость будет расти.

Толщина меди печатной платы влияет на цену платы освещения. Если печатная плата светодиодной ленты должна выдерживать более высокий ток, например, мощность 20 Вт/м, ей может потребоваться 2 унции толстой меди для уменьшения тепла и повышения эффективности. Цена одной панели толщиной 1 унция меди составляет около 0,07 USD/квадратный дециметр; толщина меди 2 унции может увеличиться до 0,11-0,14 USD (материал + плата за обработку увеличивается примерно на 60-100%). Толщина меди увеличивается каждые 1 унцию, тогда стоимость светодиодной ленты PCB может вырасти 30%-50%.

Хотя толщина меди увеличивает стоимость, это может быть необходимым выбором при проектировании. Если дизайн не требует толстой меди, использование толстой меди - это пустая трата средств, поэтому дизайн должен сочетаться с электрическими характеристиками, потребностями в рассеивании тепла и бюджетными решениями. В настоящее время больше плат PCB используются в двусторонних плат; однопанельные применимы только в случаях, когда яркость не высока и расстояние короткое; доля рынка использования очень мало двусторонних плат; двусторонние платы являются относительно высокой ценой, но более широко используется.

Как устроена светодиодная лента с последовательно-параллельными комбинациями светодиодов?

Светодиодные ленты имеют различную плотность светодиодов и, как правило, разное количество светодиодов на метр, что позволяет получить различные строчные и параллельные комбинации. Например, SignliteLED выпускает ленты с 60 светодиодами на метр, 128 светодиодами на метр и 140 светодиодами на метр. Здесь мы возьмем 60 светодиодов/метр в качестве примера, чтобы увидеть, как светодиоды устанавливаются в последовательно-параллельных комбинациях. Во-первых, напряжение источника питания разное; оно будет иметь разные последовательно-параллельные отношения: если лента с источником питания 12 В, то последовательно-параллельная комбинация будет состоять из 3 серий по 20 светодиодов; если это источник питания 24 В, то последовательно-параллельные отношения будут состоять из 6 серий по 10 светодиодов.

Пример: Предположим, что значение Vf светодиода составляет 3 В, как показано на рисунке 1 ниже, это цепь источника питания 12 В, последовательно-параллельные отношения составляют 3 последовательных и 2 параллельных; после подключения 3 светодиодов последовательно, общее напряжение светодиодов последовательно составит 3 В × 3 = 9 В. Оставшиеся 12 В - 9 В = 3 В делятся на токоограничивающий резистор R, чтобы обеспечить стабильную работу светодиодов и избежать повреждения от перенапряжения. Обратите внимание, что если количество светодиодов в одной строке слишком велико (например, 4 последовательно соединенных светодиода требуют 12 В), это может привести к отсутствию запаса напряжения для токоограничивающего резистора, что повлияет на управление яркостью.

На рисунке 2 ниже представлена схема источника питания 24 В; соотношение между последовательным и параллельным соединением составляет 6 последовательных и 2 параллельных. После подключения 6 светодиодов последовательно, общее напряжение светодиодов последовательно составляет 3В × 6 = 18В. Оставшиеся 24 В - 18 В = 6 В делятся на токоограничивающий резистор R. Затем, регулируя размер резистора R, напряжение делится на токоограничивающий резистор. Затем, регулируя величину резистора R, можно изменять ток светодиодов, тем самым изменяя их яркость.

Как рассчитать сопротивление светодиодной ленты?

В светодиодных лентах правильный выбор сопротивления имеет решающее значение. Закон Ома (V=IR) является основным законом для расчета сопротивления. Как показано на диаграмме ниже: Если мы используем 24-вольтовый источник питания, а каждый светодиод требует 3 В, то напряжение, необходимое для 6 светодиодов, составляет 18 В. Следовательно, напряжение на резисторе должно быть 24В - 18В = 6В. Если ток, протекающий через цепь, составляет 0,03 А, то, согласно закону Ома, величина сопротивления равна 6 В ÷ 0,03 А = 200 Ом.

Еще один примечательный момент - необходимость учитывать мощность резистора, чтобы выдержать формулу мощности: P = UI; напряжение питания резистора на приведенной схеме составляет 6 В. Если ток, протекающий через резистор, равен 0,03 А, то мощность резистора рассчитывается следующим образом: 6V×0.03A = 0.18W. Затем мы выбираем резистор микросхемы, который должен быть больше 0,18 Вт, после проверки значения сопротивления резистора 0805, которое составляет 0,125 Вт, в то время как значение сопротивления резистора пакета 1206 составляет 0,125 Вт. И значение сопротивления пакета 1206 составляет 0,25 Вт; если выбор значения сопротивления пакета 0805 явно мал, тогда нам нужно выбрать сопротивление пакета 1206. Такая конструкция резистора может обеспечить стабильность тока и сопротивление долговременной работы надежности.

Выбор правильного значения сопротивления может обеспечить безопасную работу светодиодной ленты, чтобы избежать перегрева или повреждения. Если значение резистора слишком велико, это может привести к слишком малому току, и светодиод не сможет нормально светить; если же значение резистора слишком мало, это может привести к слишком большому току, вызывая проблемы с безопасностью.

Стоит отметить, что в реальных условиях применения может потребоваться учет дополнительных факторов, таких как влияние изменения температуры на величину сопротивления, мощность светодиода и другие факторы. Поэтому при практическом применении рекомендуется выбрать подходящее значение сопротивления в соответствии с конкретными потребностями и провести необходимые испытания и настройки.

Кроме того, разумный выбор сопротивления также может оптимизировать работу схемы. Например, регулируя значение резистора, можно изменять яркость свечения светодиода. В некоторых случаях может потребоваться параллельное подключение нескольких резисторов для распределения тока, чтобы обеспечить стабильность и надежность схемы.

Одним словом, правильный расчет и выбор подходящего значения резистора очень важен для правильной работы светодиодной ленты. Понимание и применение закона Ома поможет нам лучше контролировать схему и обеспечить безопасную и эффективную работу светодиодных лент.

Почему в светодиодных лентах разное количество светодиодов?

Сейчас на рынке представлено разное количество светодиодов на метр; распространенные спецификации - 60, 120, 180 и 240 светодиодов на метр. Почему существует так много видов? Основная причина в том, что у разных клиентов разные требования к яркости, которые включают сценарии применения, энергопотребление, тепловыделение, контроль затрат, эффект установки и т.д. Чем больше светодиодов, тем выше должна быть яркость на единицу площади.

Например, декоративные светодиодные ленты могут не требовать слишком высокой плотности: для этого достаточно 60 светодиодов на метр, в то время как для функционального освещения может потребоваться плотность 180 светодиодов на метр или выше. В коммерческих помещениях для создания атмосферы может потребоваться высокая плотность ленточных светильников, в то время как для обычной семьи достаточно средней плотности - 120 светодиодов на метр.

Кроме того, интервал резки может повлиять на количество ламп-шариков в конструкции. То же самое составляет 60 светодиодов на метр, предполагая, что каждые 3 светодиода или 6 светодиодов являются точкой резки. Длина двух точек резки не одинакова; 3 светодиода в группе имеют расстояние резки 50 мм, а 6 светодиодов в группе имеют расстояние резки 100 мм.

Стоимость также является фактором. Большее количество светодиодов означает большие материальные затраты, и цена может быть выше. Различная плотность светодиодов в световых лентах позволяет удовлетворить разные бюджеты потребителей. Низкая плотность (60 светодиодов на метр) подходит для пользователей с ограниченным бюджетом, а высокая плотность (180 светодиодов на метр) - для тех, кто стремится к эффекту.

Чем больше светодиодов, тем выше может быть мощность; потребление энергии и нагрев будут увеличиваться, поэтому необходимо обратить внимание на дизайн. Для светодиодной ленты высокой плотности может потребоваться лучшая конструкция теплоотвода; в противном случае это повлияет на срок службы ленты.

Эффект установки: Плотность светодиодов высока; свет более непрерывный и равномерный, что позволяет избежать появления явных темных участков или светлых промежутков. Это важно в местах, где необходимы плавные световые эффекты, например, на задниках телевизоров или витринах. А светодиодная лента с низкой плотностью может быть более гибкой в установке изгибов, потому что расстояние между светодиодами большое, и при изгибе не так легко возникает концентрация давления экструзии, например, S-образная светодиодная лента.

Помимо покупки светодиодной ленты, вам необходимо синхронизировать мощность ленты (например, 10 Вт или 20 Вт на метр); высокая плотность ленты может потребовать более высокой поддержки блока питания.

Как повысить светоотдачу светодиодной ленты?

Чтобы улучшить световую отдачу светодиодной ленты, самый прямой способ - приобрести светодиоды большей яркости или увеличить их количество, но в результате стоимость также возрастет; ведь цена светодиодов высокой яркости будет гораздо выше. Обычно светодиод яркостью 26-28 лм SMD2835 имеет цену около 0,0025 USD. Если использовать светодиоды яркостью 30-32 лм, то цена составит 0,0035 USD. Согласно расчету 1 метр со 120 светодиодами, стоимость 1 метра световой ленты увеличивается на 0,12 USD.

Еще один способ повысить эффективность освещения - это соответствующим образом увеличить количество последовательно соединенных светодиодов, чтобы уменьшить мощность, теряемую в сопротивлении. Этот метод относительно повышает эффективность, а стоимость при этом увеличивается не слишком сильно.

1. Если предположить, что имеется 120 светодиодов мощностью 10Вт на метр и напряжением 24В, и по 6 светодиодов на группу, то на 1 метр светодиодов приходится 6 серий по 20 и каждая группа светодиодов имеет ток 10 ÷ 24В ÷ 20 = 0,021А. Смотрим в таблицу под светодиодами, значение Vf = 2,77В. Мы вычислили, что значение напряжения на его резисторе равно 24В - 2,77В × 6 = 7,38В. Который потребляет на одном резисторе бесполезную мощность 7,38В × 0,021 = 0,155Вт; все резисторы потребляют суммарную бесполезную мощность 0,155Вт × 20 = 3,1Вт; 3,1 ÷ 10 × 100% = 31%. Таким образом, световая отдача светодиодной ленты составляет 69%.

2. Рассмотрим 120 светодиодов мощностью 10 Вт на метр для изменения эффективности количества серий: 8 светодиодов на группу, тогда в схеме серии на 8 серий 15 и в каждой группе ламп-шариков ток: 10 ÷ 24 ÷ 15 = 0,028А; сверяемся с таблицей ниже. 28 мА соответствует значению Vf = 2,8 В, мы рассчитали значение напряжения на резисторе: 24В - 2,8В × 8 = 1,6В, которое потребляется в резисторе на бесполезную мощность: 1,6В × 0,028 = 0,045Вт. Вся потребляемая резистором суммарная бесполезная мощность составляет 0,045 × 15 = 0,675 Вт, которая расходуется в резисторе на соотношение мощностей: 0,675 ÷ 10 × 100% = 6,75%, в результате чего светоизлучающая способность ленты составляет 93,25%.

Из приведенных выше двух наборов расчетов видно, что 8 светодиодов в серии более эффективны, чем 6 светодиодов в серии; эффективность увеличилась примерно на 25%, а эффективность многосветодиодной серии увеличилась. Но есть проблема, которую необходимо отметить, а именно, рассмотреть проблему падения напряжения на светодиодной ленте. Светодиод должен быть выбран с небольшим значением Vf, чтобы гарантировать, что после большого расстояния есть достаточный запас напряжения для правильной работы светодиода. Кроме того, при использовании данной серии нескольких светодиодов длиной 5 метров, лучше всего увеличить дополнительную мощность. В противном случае это приведет к отсутствию запаса напряжения на токоограничивающем резисторе, что скажется на яркости задней части ленты.

Светодиодные ленты с высокой светоотдачей, энергосбережением, длительным сроком службы, высокой яркостью, защитой окружающей среды и гибкими конструктивными преимуществами стали основным выбором современного освещения, особенно подходящим для стремления к высокой эффективности, эстетике и устойчивости для пользователя.

SignliteLED стремится улучшить световую отдачу светодиодной ленты. 128 светодиодов/м - это разработка наших клиентов с высокой светоотдачей светодиодных лент. По сравнению с аналогичными 120 лм/м на рынке, световая эффективность достигает 180 лм/Вт; световая эффективность была эффективно улучшена примерно на 25%, который является одним из самых продаваемых продуктов в настоящее время.

Как производятся светодиодные ленты?

Производство светодиодных лент - это тонкий процесс, посмотрите наше видео о производстве светодиодных лент, чтобы понять весь процесс производства светодиодных лент.

Какова соответствующая рабочая температура светодиода светодиодной ленты?

При ежедневном использовании температура поверхности светодиодной ленты не является горячей (около 50℃ или меньше) в качестве эталона. Если температура слишком высока, необходимо устранить неполадки в условиях теплоотвода или снизить интенсивность использования. Светодиодная лента с рабочей температурой от 40 ℃ до 60 ℃ является подходящей; этот диапазон основан на внутренних электронных компонентах ленты и материалах, установленных по температурному сопротивлению, чтобы обеспечить стабильную работу ленты и поддержание хорошего эффекта освещения и срока службы.

Факторы, влияющие на температуру LED полоса

Мощность и яркость: Мощность и яркость светодиодной ленты напрямую влияют на ее рабочую температуру. Чем выше мощность, тем больше яркость ленты, и соответственно увеличивается количество выделяемого при работе тепла.

Использование окружающей среды: условия использования светодиодной ленты также будут влиять на ее температуру. Использование ленты в закрытом или плохо проветриваемом помещении, скорее всего, приведет к накоплению тепла, что повысит температуру.

Установка: Метод установки светодиодной ленты и конструкция системы теплоотвода также являются важными факторами, влияющими на температуру. Разумная установка и проводка могут обеспечить равномерное рассеивание тепла ленты и избежать чрезмерного сгибания или складывания ленты, чтобы не повлиять на ее тепловые характеристики.

Повышенная температура приведет к ускоренному распаду света и сократит срок службы светодиодной ленты. Температура спая светодиодов (температура чипа), как правило, не превышает 85 ℃ ~ 105 ℃ (конкретные спецификации производителя должны преобладать); высокие температуры будут ускорять распад света. Срок службы светодиода обычно связан с температурой; на каждые 10℃, срок службы светодиода может быть соответственно уменьшен на 10%. Поэтому очень важно контролировать температуру в разумных пределах. Производители обычно указывают максимальную рабочую температуру; например, на некоторых светодиодных лентах может быть указано максимальное значение 60°C или 70°C, но на практике рекомендуется не превышать 55°C для поддержания стабильности и срока службы.  

Ниже приведена таблица температурных и ресурсных испытаний светодиодов для справки:

Светодиодные ленты: Старайтесь не использовать их в замкнутом пространстве или при высоких температурах. Если светильник находится на открытом воздухе, необходимо также учитывать перепады температуры окружающей среды. Необходимы более эффективные меры по отводу тепла, и для установки используются радиаторы из алюминиевого профиля. Также обратите внимание, что светодиодные ленты могут представлять угрозу безопасности, если они установлены вблизи легковоспламеняющихся материалов с высокой температурой, и в этом случае необходимо убедиться, что отвод тепла и место установки безопасны.

Чтобы эффективно снизить температуру ламп-шариков, настройки мощности должны быть разумными; при высоком рабочем токе ламп-шариков температура также будет расти. Поэтому рабочий ток лампы-шарика строго контролируется в пределах 30 мА, что является наиболее идеальным вариантом. Кроме того, если выбрать медь толщиной 2OZ над светодиодной лентой, эффект рассеивания тепла также усилится.

Резюме

Сайт гибкая светодиодная лента Процесс производства относительно прост, но каждое из этих звеньев очень важно и нуждается в строгом контроле только благодаря строгому производственному процессу, чтобы производить качественные светодиодные ленты, удовлетворяющие потребительский спрос. Тонкое управление процессом производства светодиодной ленты заключается в достижении высокой надежности и низкозатратного массового производства ядра продукта, что напрямую влияет на конкурентоспособность предприятия на рынке.