Wie funktionieren LED-Streifenlichter?

LED-StreifenAufgrund ihrer Modernität und Vielseitigkeit sind LED-Streifen zu einem unverzichtbaren Bestandteil moderner Häuser, Geschäftsräume und verschiedener besonderer Anlässe geworden. Wie funktionieren LED-Streifen? In diesem umfassenden Leitfaden werden die wichtigsten Komponenten, Funktionsprinzipien, die Installation und die Vorteile von LED-Streifenbeleuchtung erläutert.

Was ist ein LED-Leuchtband?

LED steht für Leuchtdiode. Ein LED-Streifen ist ein Beleuchtungsgerät, das aus mehreren kleinen Leuchtdioden (LEDs) besteht, die gleichmäßig auf einer flexiblen Platine verteilt sind. Die Platine ist dünn, flexibel und kann auf die gewünschte Länge zugeschnitten werden. Sie kann in extrem engen Ecken installiert werden.

LED-Streifen können nicht nur zur dekorativen Beleuchtung, sondern auch zur funktionalen Beleuchtung eingesetzt werden. So sorgen sie beispielsweise unter Schränken, in Fluren oder Vitrinen für ausreichend und angenehmes Licht. Darüber hinaus können LED-Streifen in Wohn- und Schlafzimmern für stimmungsvolles Licht installiert werden.

Hauptkomponenten von LED-Lichtstreifen

Um den effizienten Betrieb von LED-Streifen zu verstehen, müssen wir verstehen, wie LED-Streifenleuchten funktionieren. Zunächst ist es wichtig, ihre Hauptkomponenten zu verstehen. Jede Komponente spielt eine wesentliche Rolle beim Betrieb des Streifens und stellt sicher, dass er über einen langen Zeitraum stabil und zuverlässig Licht abgeben kann.

LED-Dioden

Zuerst müssen wir LEDs vorstellen. LEDs gibt es in verschiedenen Farben, beispielsweise Warmweiß, Kaltweiß, Blau, Rot, Grün usw. Sie können elektrische Energie direkt in Lichtenergie umwandeln.

LEDs verbrauchen sehr wenig elektrische Energie, können aber eine stärkere Lichtleistung erzeugen. Deshalb sind LED-Lichtleisten sehr energieeffizient und für eine Vielzahl von Anwendungen mit geringem Stromverbrauch geeignet.

Leiterplatte

Die Leiterplatte (PCB) ist die Basis für die LEDs. Moderne LED-Lichtleisten verwenden normalerweise flexible PCBs, die sowohl dünn als auch langlebig sind. Daher können LED-Lichtleisten in verschiedene Formen gebogen werden, ohne die Integrität der Schaltung zu beeinträchtigen. Aus diesem Grund können LED-Lichtleisten an verschiedene gekrümmte Wände oder Möbelkanten angepasst werden, was ihren Anwendungsbereich erheblich erweitert.

Strombegrenzungswiderstände

Der Strombegrenzungswiderstand ist ein unverzichtbarer Bestandteil von LED-Lichtstreifen, dessen Hauptfunktion darin besteht, den Strom der LED zu steuern. Jede LED hat einen optimalen Betriebsstrombereich. Wird dieser Bereich überschritten, kann die Diode überhitzen oder sogar beschädigt werden. Stellen Sie daher sicher, dass die LED innerhalb ihres sicheren Betriebsbereichs arbeitet, um die Lebensdauer des Lichtstreifens zu verlängern.

Schutzhülle

Die Außenschicht der LED-Streifenleuchten ist in der Regel mit einer Schutzhülle aus Silikon oder Polyvinylchlorid (PVC) überzogen. Sie können zwischen verschiedenen wählen Wasserdichtigkeit verschiedene schützende Außenschichten zu haben.

Diese Schutzhülle verhindert nicht nur, dass Staub, Feuchtigkeit und andere Umweltfaktoren die LEDs und Leiterplatten korrodieren, sondern bietet auch einen gewissen mechanischen Schutz, sodass der Lichtstreifen während der Installation und Verwendung weniger anfällig für physische Schäden ist.

3M Klebstoff

Zur einfachen Installation sind LED-Lichtstreifen normalerweise mit einer Schicht 3M-Kleber auf der Rückseite versehen. Mit diesem Klebematerial kann der Lichtstreifen fest auf verschiedenen Oberflächen befestigt werden. Gleichzeitig können Sie ihn, wenn Sie ihn nicht benötigen, einfach entfernen, ohne die Montagefläche zu beschädigen.

Netzkabel

Das Verbindungskabel ist die Brücke zwischen dem LED-Lichtstreifen und dem externen Netzteil oder Controller. Sie bestehen normalerweise aus flexiblen und langlebigen Materialien, um eine stabile Übertragung von Strom und Signalen zu gewährleisten.

Diese Anschlussleitungen müssen zum einen an die Stromversorgung angeschlossen werden können und dienen teilweise auch der Übertragung von Steuersignalen, um komplexe Lichteffekte, wie Farbwechsel, Blinken etc. zu erzielen.

LED-Netzteil

Das Netzteil ist eine der Schlüsselkomponenten von LED-Lichtstreifen. Es muss den Wechselstrom der Haushaltsstromversorgung in Gleichstrom umwandeln, der für LED-Streifen geeignet ist. Da LEDs Niederspannung (12 V und 24 V) haben, können sie nicht direkt an die Haushaltsstromversorgung angeschlossen werden. Weitere Einzelheiten finden Sie unter So wählen Sie ein Netzteil für LED-Streifen aus?

Darüber hinaus kann der Treiber nicht nur Spannung und Strom anpassen, sondern auch bei schwankender Versorgungsspannung eine stabile Ausgabe liefern, um den normalen Betrieb des LED-Streifens sicherzustellen.

LED-Steuerung

Der Controller ist das wichtigste Werkzeug für Benutzer zur Interaktion mit LED-Streifen. Wenn Sie die Farbtemperatur (z. B. RGB) dimmen oder anpassen möchten, müssen Sie einen Controller auswählen. Moderne Controller unterstützen normalerweise Fernbedienungsfunktionen und Benutzer können die Streifen über Smartphone-Anwendungen oder Sprachassistenten steuern.

Der Funktionsmechanismus von LED-Lichtstreifen

Als Nächstes analysieren wir die Funktionsweise von LED-Streifenleuchten im Detail. Sie können die folgenden Details überprüfen, um den Lichtemissionsmechanismus besser zu verstehen.

Lichtemissionsmechanismus

Der Lichtemissionsmechanismus von LED-Streifen basiert auf dem elektronischen Verhalten von Halbleitermaterialien. In jeder LED gibt es einen Bereich, der als PN-Übergang bezeichnet wird. Wenn Strom durch diesen PN-Übergang fließt, treffen die positive Ladung im P-Bereich und die negative Ladung im N-Bereich aufeinander und verbinden sich, wodurch Photonen freigesetzt werden, die das Licht sind, das wir sehen.

Dieser Vorgang ist nicht nur effizient, sondern auch sehr stabil, sodass die Helligkeit der LED-Streifen auch nach vielen Betriebsstunden erhalten bleibt.

Farbmischung

RGB-LED-Streifen geben Licht durch eine Kombination aus roten, grünen und blauen LED-Perlen ab, und dann gibt es noch ein weiteres Licht, das eine Mischung dieser drei Farben ist. Durch Anpassen des Helligkeitsverhältnisses jeder Farbe können RGB-LED-Streifen Millionen von Farbkombinationen erzielen.

Wenn beispielsweise alle drei Farben Rot, Grün und Blau vollständig leuchten, entsteht weißes Licht. Diese Fähigkeit, Farben zu mischen, verleiht LED-Streifen einen unvergleichlichen Vorteil bei der Dekoration und der Schaffung einer Atmosphäre.

Farbe des emittierten Lichts

Die Farbe des von LEDs ausgestrahlten Lichts hängt von den in ihnen verwendeten Halbleitermaterialien und Designstrukturen ab. Verschiedene Halbleitermaterialien erzeugen Photonen unterschiedlicher Energie, was zu unterschiedlichen Lichtfarben führt.

Beispielsweise verwenden rote LEDs typischerweise Galliumarsenid (GaAs) als Halbleitermaterial, während blaue LEDs Galliumnitrid (GaN) verwenden. Durch Ändern des Halbleitermaterials und Anpassen des Stroms können LEDs eine Vielzahl von Farben von Infrarot bis Ultraviolett emittieren.

Reflexion und Brechung des emittierten Lichts

Das von der LED ausgestrahlte Licht kann beim Durchgang durch das Schutzgehäuse reflektiert und gebrochen werden. Diese optischen Phänomene können dazu beitragen, das Licht gleichmäßig zu verteilen und das Auftreten von Hotspots oder Schatten zu reduzieren.

Dies wird in der Regel beim Design des Schutzgehäuses berücksichtigt, indem die Textur oder Transparenz der Oberfläche angepasst wird, um eine gleichmäßigere Lichtstreuung zu erreichen und so die Qualität und den Komfort der Beleuchtung zu verbessern.

Wie werden die LED-Lichtstreifen mit Strom versorgt?

Für die Stromversorgung des LED-Lichtstreifens ist ein geeignetes Netzteil oder ein LED-Treiber erforderlich, da der LED-Lichtstreifen Niederspannung von 12 V oder 24 V hat. Diese Adapter wandeln also den Haushalts-Wechselstrom (normalerweise 110 V oder 220 V) in Gleichstrom (normalerweise 12V oder 24V) geeignet für die LED-Lichtleiste. Weitere Informationen finden Sie in diesem Artikel So versorgen Sie LED-Streifenleuchten ohne Steckdose mit Strom?

Bei der Auswahl eines Adapters müssen Sie darauf achten, dass dessen Ausgangsspannung und -strom den Angaben des LED-Lichtstreifens entsprechen, da es sonst zu einem instabilen Betrieb oder zu einer Beschädigung des Lichtstreifens kommen kann.

Darüber hinaus müssen Sie auch berücksichtigen, wie viel Leistung das Netzteil hat. Im Allgemeinen steigt der Stromverbrauch von LED-Lichtstreifen mit der Länge des Lichtstreifens. Wählen Sie daher bei der Auswahl eines Netzteils am besten ein Netzteil mit einer Leistung, die etwas größer ist als der tatsächliche Bedarf, um sicherzustellen, dass die Stromversorgung stabil ist und bei Bedarf zusätzliche Lasten unterstützen kann.

Warum sind LED-Lichtstreifen dimmbar?

Der dimmbar Die Funktion von LED-Lichtstreifen beruht hauptsächlich auf der Pulsweitenmodulationstechnologie (PWM). PWM ist eine Methode zum Anpassen der Helligkeit von LEDs durch schnelles Ein- und Ausschalten der Stromversorgung. Wenn die Schaltfrequenz hoch genug ist, kann das menschliche Auge das Flackern des Lichts nicht wahrnehmen, sodass die Helligkeit der LED reibungslos angepasst werden kann.

Der Vorteil der PWM-Steuerung besteht darin, dass sie die Helligkeit der LED mit extrem hoher Präzision steuern kann, ohne die Farbtemperatur oder Lichtausbeute der LED zu beeinträchtigen. Dadurch können LED-Lichtstreifen eine Vielzahl von Beleuchtungsanforderungen erfüllen, von extrem heller Arbeitsbeleuchtung bis hin zu sanfter Nachtbeleuchtung, und Benutzer können sie nach Bedarf anpassen.

Vorteile von LED-Lichtstreifen

Die vielen Vorteile von LED-Lichtstreifen machen sie in einer Vielzahl von Anwendungen beliebt. Hier sind einige der wichtigsten Vorteile und ihre genaueren Erklärungen:

Energie sparen

Einer der größten Vorteile von LED-Leuchten ist die Energieeinsparung. Dies spiegelt sich vor allem in der effizienten Umwandlungsrate von Lichtenergie wider. LED-Lichtstreifen können etwa 80–90 % elektrische Energie direkt in Lichtenergie umwandeln. Aus diesem Grund entscheiden sich immer mehr Menschen für LED-Leuchten, da LED-Lichtstreifen nur etwa ein Zehntel der Energie herkömmlicher Glühbirnen verbrauchen und so den Stromverbrauch erheblich senken.

Lange Lebensdauer

LED-Lichtstreifen haben normalerweise eine viel längere Lebensdauer als herkömmliche Glühbirnen. Im Allgemeinen kann die Lebensdauer von LED-Lichtstreifen mehr als 50.000 Stunden betragen. Dies bedeutet, dass LED-Lichtstreifen selbst bei normaler täglicher Nutzung mehr als 10 Jahre lang ununterbrochen funktionieren können. Diese lange Lebensdauer reduziert nicht nur die Häufigkeit des Lampenwechsels, sondern senkt auch die Wartungskosten.

Geringe Wärmeabgabe

LED-Streifen erzeugen beim Betrieb kaum Wärme. Aufgrund ihrer hohen Effizienz wird der Großteil der elektrischen Energie in Lichtenergie umgewandelt. Selbst bei längerem Gebrauch wird die Umgebungstemperatur nicht beeinflusst.

Gleichzeitig können wir bei Hochleistungs-LED-Lichtstreifen passende LED-Profile zur Wärmeableitung verwenden, was den LED-Lichtstreifen nicht nur sicherer macht, sondern ihn auch für den Einbau in dekorativen High-End-Bereichen geeignet macht.

Dünn und flexibel

Der LED-Lichtstreifen ist sehr dünn und flexibel und kann sich an verschiedene komplexe Installationsumgebungen anpassen. Er lässt sich problemlos auf kleinem Raum installieren und nimmt nicht zu viel Platz ein. Seine Flexibilität ermöglicht es, ihn in verschiedene Formen zu biegen, sodass er für die Installation auf gekrümmten oder unregelmäßigen Oberflächen geeignet ist und mehr Installationsoptionen und Gestaltungsfreiheit bietet.

Dauerhaft

Der LED-Lichtstreifen ist sehr langlebig und hält bestimmten Vibrationen, Stößen und Umweltveränderungen stand. Darüber hinaus eignet er sich auch sehr gut für Außenbeleuchtungsarbeiten, beispielsweise in Umgebungen mit hoher Luftfeuchtigkeit, hohen oder niedrigen Temperaturen im Freien. Sie müssen jedoch die richtige Wasserdichtigkeit wählen. Sorgen Sie dafür, dass die Leistung bei längerem Gebrauch gut bleibt.

Bunte Lichter

Die Lichtquelle des LED-Lichtstreifens ist sehr hell und der LED-Lichtstreifen kann reines und gleichmäßiges Licht abgeben. Gleichzeitig bietet er auch hochwertige, farbenfrohe Lichteffekte. Im Gegensatz zu herkömmlichen Glühbirnen können LED-Lichtstreifen reines und gleichmäßiges Licht abgeben, ohne dass zusätzliche Lichtfiltergeräte erforderlich sind. Darüber hinaus haben LEDs eine extrem schnelle Reaktionsgeschwindigkeit und können sofort ein- oder ausgeschaltet werden, was LED-Lichtstreifen sehr praktisch macht, wenn schnell wechselnde Lichteffekte erforderlich sind, wie z. B. bei Bühnenbeleuchtung oder Werbedisplays.

Fazit

Zusammenfassend verstehen wir die grundlegenden Informationen zu LED-Lichtstreifen und ihrer Funktionsweise, was uns bei der Auswahl helfen kann. LED-Lichtstreifen sind zweifellos eine ideale Wahl für moderne Beleuchtung im Wohn-, Gewerbe- und Industriebereich. Durch ein tiefes Verständnis ihres Funktionsprinzips und der Funktion jeder Komponente können wir LED-Lichtstreifen besser nutzen, um unserer Wohn- und Arbeitsumgebung mehr Brillanz und Komfort zu verleihen. Wir sind ein Hersteller von LED-LichtleistenWenn Sie einen LED-Streifen benötigen, wenden Sie sich bitte an uns.

Häufig gestellte Fragen