كيف تعمل أشرطة الإضاءة LED؟

ضوء بقيادة قطاعأصبحت المصابيح الشريطية LED جزءًا لا غنى عنه في المنازل الحديثة والأماكن التجارية والمناسبات الخاصة المختلفة نظرًا لحداثتها وتعدد استخداماتها. إذن، كيف تعمل مصابيح الشريط LED؟ سيشرح هذا الدليل الشامل المكونات الرئيسية ومبادئ العمل والتركيب وفوائد مصابيح الشريط LED.

ما هي أضواء الشريط LED؟

LED تعني الصمام الثنائي الباعث للضوء. شريط LED هو جهاز إضاءة يتكون من عدة صمامات ثنائية باعثة للضوء صغيرة (LED) موزعة بالتساوي على لوحة دوائر مرنة. لوحة الدوائر رقيقة ومرنة ويمكن قطعها بالطول المطلوب. ويمكن تركيبها في زوايا ضيقة للغاية.

يمكن استخدام شرائط LED ليس فقط للإضاءة الزخرفية ولكن أيضًا للإضاءة الوظيفية. على سبيل المثال، توفر إضاءة كافية ومريحة أسفل الخزائن أو في الممرات أو الخزائن. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تركيب شرائط LED في غرف المعيشة وغرف النوم لإضاءة مزاجية.

المكونات الرئيسية لشرائط الإضاءة LED

لفهم التشغيل الفعال لشرائط LED، نحتاج إلى فهم كيفية عمل أضواء شرائط LED. أولاً، من المهم فهم مكوناتها الرئيسية. يلعب كل مكون دورًا لا يتجزأ في تشغيل الشريط، مما يضمن أنه يمكنه إصدار الضوء بشكل مستقر وموثوق به لفترة طويلة.

ثنائيات LED

أولاً، علينا أن نتعرف على مصابيح LED. تأتي مصابيح LED بألوان مختلفة، مثل الأبيض الدافئ والأبيض البارد والأزرق والأحمر والأخضر وما إلى ذلك. ويمكنها تحويل الطاقة الكهربائية مباشرة إلى طاقة ضوئية.

تستهلك مصابيح LED قدرًا ضئيلًا جدًا من الطاقة الكهربائية ولكنها قادرة على إنتاج ضوء أقوى. ولهذا السبب، تتميز شرائط الإضاءة LED بكفاءة عالية في استخدام الطاقة ومناسبة لمجموعة متنوعة من التطبيقات منخفضة الطاقة.

ثنائي الفينيل متعدد الكلور

تُعَد لوحة الدوائر المطبوعة (PCB) هي الأساس لحمل مصابيح LED. تستخدم شرائط الإضاءة LED الحديثة عادةً لوحات الدوائر المطبوعة المرنة، والتي تتميز بأنها رقيقة ومتينة. لذا يمكن ثني شرائط الإضاءة LED إلى أشكال مختلفة دون التأثير على سلامة الدائرة. ولهذا السبب يمكن تكييف شرائط الإضاءة LED مع الجدران المنحنية المختلفة أو حواف الأثاث، مما يوسع نطاق تطبيقها بشكل كبير.

المقاومات المحددة للتيار

المقاوم المحدد للتيار هو مكون لا غنى عنه في شرائط الإضاءة LED، ووظيفته الرئيسية هي التحكم في تيار LED. يتمتع كل LED بنطاق تشغيل مثالي للتيار، وقد يؤدي تجاوز هذا النطاق إلى ارتفاع درجة حرارة الصمام الثنائي أو حتى تلفه. لذا تأكد من أن LED يعمل ضمن نطاق التشغيل الآمن لإطالة عمر شريط الإضاءة.

الغلاف الواقي

عادةً ما تكون الطبقة الخارجية لمصابيح شريط LED مغطاة بقشرة واقية مصنوعة من مادة السيليكون أو البولي فينيل كلوريد (PVC). يمكنك اختيار ألوان مختلفة مستويات مقاومة للماء أن يكون لها طبقات خارجية واقية مختلفة.

لا يعمل هذا الغلاف الواقي على منع الغبار والرطوبة والعوامل البيئية الأخرى من تآكل مصابيح LED ولوحات الدوائر فحسب، بل يوفر أيضًا حماية ميكانيكية معينة، مما يجعل شريط الإضاءة أقل عرضة للتلف المادي أثناء التثبيت والاستخدام.

لاصق 3M

من أجل سهولة التركيب، تأتي شرائط الإضاءة LED عادةً بطبقة من مادة لاصقة 3M على الظهر. يمكن لهذه المادة اللاصقة تثبيت شرائط الإضاءة بقوة على الأسطح المختلفة. وفي الوقت نفسه، عندما لا تحتاج إليها، يمكنك إزالتها بسهولة دون إتلاف سطح التركيب.

سلك الطاقة

يعد سلك التوصيل بمثابة الجسر بين شريط إضاءة LED ومصدر الطاقة الخارجي أو وحدة التحكم. وعادةً ما يكون مصنوعًا من مواد مرنة ومتينة لضمان نقل الطاقة والإشارات بشكل مستقر.

يجب أن تكون أسلاك التوصيل هذه قادرة على الاتصال بمصدر الطاقة، وأحيانًا تعمل أيضًا كإشارات تحكم في الإرسال لتحقيق تأثيرات إضاءة معقدة، مثل تغيير اللون، والوميض، وما إلى ذلك.

مزود الطاقة LED

يعد مصدر الطاقة أحد المكونات الرئيسية لشرائط الإضاءة LED. فهو يحتاج إلى تحويل طاقة التيار المتردد لمصدر الطاقة المنزلي إلى طاقة تيار مستمر مناسبة لشرائط LED. نظرًا لأن مصابيح LED منخفضة الجهد 12 فولت و24 فولت، فلا يمكن توصيلها مباشرة بمصدر الطاقة المتردد المنزلي. لمزيد من التفاصيل، يرجى التحقق من كيفية اختيار مصدر الطاقة لشريط LED?

بالإضافة إلى ذلك، لا يستطيع السائق ضبط الجهد والتيار فحسب، بل يوفر أيضًا خرجًا مستقرًا عندما يتقلب جهد مصدر الطاقة لضمان التشغيل الطبيعي لشريط LED.

وحدة تحكم LED

يعد جهاز التحكم الأداة الرئيسية التي يمكن للمستخدمين من خلالها التفاعل مع شرائط LED. إذا كنت ترغب في تعتيم أو ضبط درجة حرارة اللون مثل RGB، فأنت بحاجة إلى اختيار جهاز تحكم. تدعم أجهزة التحكم الحديثة عادةً وظائف التحكم عن بعد، ويمكن للمستخدمين تشغيل الشرائط من خلال تطبيقات الهواتف الذكية أو المساعدين الصوتيين.

آلية عمل أضواء الشريط LED

بعد ذلك، سنقوم بتحليل عمل أضواء الشريط LED بالتفصيل. يمكنك التحقق من التفاصيل التالية لمساعدتك على فهم آلية إصدار الضوء بشكل أفضل.

آلية إصدار الضوء

تعتمد آلية انبعاث الضوء في شرائط LED على السلوك الإلكتروني للمواد شبه الموصلة. توجد منطقة تسمى الوصلة PN داخل كل LED. عندما يمر التيار عبر الوصلة PN هذه، تلتقي الشحنة الموجبة في منطقة P والشحنة السالبة في منطقة N وتتحد، مما يؤدي إلى إطلاق الفوتونات، وهي الضوء الذي نراه.

هذه العملية ليست فعالة فحسب، بل إنها مستقرة للغاية أيضًا، مما يسمح لشرائط LED بالحفاظ على سطوعها بعد ساعات طويلة من التشغيل.

خلط الألوان

تصدر شرائط LED RGB الضوء من خلال مزيج من حبات LED الحمراء والخضراء والزرقاء، ثم يأتي ضوء آخر، وهو مزيج من هذه الألوان الثلاثة. من خلال ضبط نسبة سطوع كل لون، يمكن لشرائط LED RGB تحقيق ملايين مجموعات الألوان.

على سبيل المثال، عندما يتم إضاءة الألوان الثلاثة الأحمر والأخضر والأزرق بالكامل، يتم إنتاج الضوء الأبيض. هذه القدرة على مزج الألوان تمنح شرائط LED ميزة لا مثيل لها في الديكور وخلق الأجواء.

لون الضوء المنبعث

يعتمد لون الضوء المنبعث من مصابيح LED على المواد شبه الموصلة والهياكل التصميمية المستخدمة داخلها. تنتج المواد شبه الموصلة المختلفة فوتونات ذات طاقات مختلفة، مما ينتج عنه ألوان مختلفة من الضوء.

على سبيل المثال، تستخدم مصابيح LED الحمراء عادةً زرنيخيد الغاليوم (GaAs) كمادة شبه موصلة، بينما تستخدم مصابيح LED الزرقاء نتريد الغاليوم (GaN). ومن خلال تغيير مادة شبه الموصل وضبط التيار، يمكن لمصابيح LED إصدار مجموعة متنوعة من الألوان من الأشعة تحت الحمراء إلى الأشعة فوق البنفسجية.

انعكاس وانكسار الضوء المنبعث

قد ينعكس الضوء المنبعث من الصمام الثنائي الباعث للضوء وينكسر عند مروره عبر الغلاف الواقي. ويمكن أن تساعد هذه الظواهر البصرية في توزيع الضوء بالتساوي وتقليل ظهور البقع الساخنة أو الظلال.

يأخذ تصميم الغلاف الواقي هذا الأمر عادةً في الاعتبار، عن طريق ضبط نسيج أو شفافية السطح لجعل الضوء أكثر انتشارًا بشكل متساوٍ، وبالتالي تحسين جودة الإضاءة وراحتها.

كيفية تشغيل أضواء شريط LED؟

يتطلب تشغيل شريط إضاءة LED محول طاقة مناسبًا أو برنامج تشغيل LED لأن شريط إضاءة LED يعمل بجهد منخفض 12 فولت أو 24 فولت. لذا فإن هذه المحولات تحول طاقة التيار المتردد المنزلية (عادةً 110 فولت أو 220 فولت) إلى طاقة تيار مستمر (عادةً 12 فولت أو 24 فولت) مناسب لشريط الإضاءة LED. لمزيد من المعلومات، راجع هذه المقالة كيفية تشغيل أضواء الشريط LED بدون منفذ?

عند اختيار المحول، يجب التأكد من أن جهد خرجه والتيار يطابقان مواصفات شريط الإضاءة LED، وإلا فقد يتسبب ذلك في عدم استقرار عمل شريط الإضاءة أو تلفه.

بالإضافة إلى ذلك، عليك أيضًا مراعاة مقدار الطاقة التي يوفرها مصدر الطاقة. بشكل عام، يزداد استهلاك الطاقة لشرائط الإضاءة LED مع طول شريط الإضاءة. لذلك، عند اختيار محول الطاقة، من الأفضل اختيار محول بقوة أكبر قليلاً من الطلب الفعلي لضمان استقرار مصدر الطاقة وقدرته على تحمل الأحمال الإضافية عند الحاجة.

لماذا تعمل أشرطة أضواء LED على التعتيم؟

ال عكس الضوء تعتمد وظيفة شرائط الإضاءة LED بشكل أساسي على تقنية تعديل عرض النبضة (PWM). PWM هي طريقة لضبط سطوع مصابيح LED عن طريق تشغيل مصدر الطاقة وإيقاف تشغيله بسرعة. عندما يكون تردد التبديل مرتفعًا بدرجة كافية، لا تستطيع العين البشرية اكتشاف وميض الضوء، وبالتالي يمكن ضبط سطوع LED بسلاسة.

تتمثل ميزة التحكم PWM في أنه يمكنه التحكم في سطوع LED بدقة عالية للغاية دون التأثير على درجة حرارة اللون أو كفاءة إضاءة LED. يسمح هذا لشرائط الإضاءة LED بأداء جيد في مجموعة متنوعة من احتياجات الإضاءة، من إضاءة المهام شديدة السطوع إلى الإضاءة الليلية الناعمة، ويمكن للمستخدمين تعديلها حسب الحاجة.

فوائد أضواء الشريط LED

إن المزايا العديدة لشرائط الإضاءة LED تجعلها شائعة الاستخدام في مجموعة متنوعة من التطبيقات. وفيما يلي بعض المزايا الرئيسية وتفسيراتها الأكثر تفصيلاً:

توفير الطاقة

من أهم مميزات مصابيح LED توفير الطاقة، ويتجلى ذلك بشكل رئيسي في معدل تحويل الطاقة الضوئية بكفاءة. حيث يمكن لشرائط الإضاءة LED تحويل حوالي 80%-90% من الطاقة الكهربائية مباشرة إلى طاقة ضوئية. ولهذا السبب يختار المزيد والمزيد من الأشخاص مصابيح LED، لأن شرائط الإضاءة LED تستهلك حوالي عُشر طاقة المصابيح التقليدية، مما يقلل بشكل كبير من استهلاك الطاقة.

عمر خدمة طويل

تتمتع شرائط الإضاءة LED عادةً بعمر خدمة أطول بكثير من المصابيح التقليدية. وبشكل عام، يمكن أن يصل عمر شرائط الإضاءة LED إلى أكثر من 50000 ساعة. وهذا يعني أنه حتى عند استخدامها في ساعات العمل العادية كل يوم، يمكن لشرائط الإضاءة LED أن تعمل بشكل مستمر لأكثر من 10 سنوات. ولا يقلل هذا العمر الطويل من تكرار استبدال المصابيح فحسب، بل يقلل أيضًا من تكاليف الصيانة.

انبعاث حراري منخفض

لا تنتج مصابيح الشريط LED حرارة تقريبًا أثناء عملها. نظرًا لكفاءتها العالية، يتم تحويل معظم الطاقة الكهربائية إلى طاقة ضوئية. حتى الاستخدام طويل الأمد لن يؤثر على درجة الحرارة المحيطة.

في الوقت نفسه، بالنسبة لشرائط الإضاءة LED عالية الطاقة، يمكننا استخدام ملفات تعريف LED المطابقة للمساعدة في تبديد الحرارة، وهو ما لا يجعل شريط الإضاءة LED أكثر أمانًا فحسب، بل يجعله أيضًا مناسبًا للتثبيت في الأماكن الزخرفية الراقية.

رفيعة ومرنة

تم تصميم شريط الإضاءة LED ليكون رفيعًا ومرنًا للغاية ويمكنه التكيف مع بيئات التثبيت المعقدة المختلفة. يمكن تركيبه بسهولة في مساحة صغيرة ولا يشغل مساحة كبيرة. تسمح مرونته بثنيه إلى أشكال مختلفة، ومناسب للتركيب على الأسطح المنحنية أو غير المنتظمة، مما يوفر المزيد من خيارات التركيب وحرية التصميم.

متين

شريط الإضاءة LED متين للغاية ويمكنه تحمل بعض الاهتزازات والصدمات والتغيرات البيئية. بالإضافة إلى ذلك، فهو مناسب جدًا لأعمال الإضاءة الخارجية، مثل البيئات الخارجية ذات الرطوبة العالية أو درجات الحرارة العالية أو درجات الحرارة المنخفضة. ولكن يجب عليك اختيار مستوى مقاومة الماء المناسب. حافظ على أدائه الجيد أثناء الاستخدام طويل الأمد.

أضواء ملونة

مصدر الضوء لشريط الإضاءة LED ساطع للغاية، ويمكن لشريط الإضاءة LED إصدار ضوء نقي وموحد. في الوقت نفسه، يوفر أيضًا تأثيرات إضاءة ملونة عالية الجودة. على عكس المصابيح التقليدية، يمكن لشرائط الإضاءة LED إصدار ضوء نقي وموحد دون الحاجة إلى معدات إضافية لتصفية الضوء. بالإضافة إلى ذلك، تتمتع مصابيح LED بسرعة استجابة سريعة للغاية ويمكن تشغيلها أو إيقاف تشغيلها على الفور، مما يجعل شرائط الإضاءة LED عملية للغاية في المناسبات التي تتطلب تأثيرات ضوئية سريعة التغير، مثل إضاءة المسرح أو شاشات الإعلانات.

استنتاج

باختصار، نحن نفهم المعلومات الأساسية عن أضواء شرائط LED وكيفية عملها، مما قد يساعدنا في اختيارها بشكل أفضل. لا شك أن شرائط الإضاءة LED هي الخيار المثالي للإضاءة المنزلية والتجارية والصناعية الحديثة. من خلال فهم مبدأ عملها ووظيفة كل مكون بشكل عميق، يمكننا استخدام شرائط الإضاءة LED بشكل أفضل لإضافة المزيد من التألق والراحة إلى بيئة المعيشة والعمل الخاصة بنا. نحن الشركة المصنعة لشرائط الإضاءة LEDإذا كنت بحاجة إلى شريط LED، يرجى استشارتنا.

أسئلة وأجوبة