Что такое led-подсветка: особенности, типы, сферы применения

Smart TV

Стоит ли переплачивать за Smart-функции телевизора? Весьма интересный вопрос. С одной стороны, это действительно удобный вариант для просмотра фото, видео и кино. Можно выходить в интернет с помощью Wi-Fi или же задействовать LAN разъем. В зависимости от производителя присутствуют специальные виджеты, браузеры. Это существенно упрощает использование телевизора. Smart TV считывает данные с внешнего USB носителя. Устройство может поддерживать не все форматы, многое зависит от компании.

Теперь вам известно, что представляет собой ЛЕД телевизор. Какие преимущества и недостатки у данного типа ТВ. Более того, вам известно, какие моменты следует учитывать при его выборе.

Что такое Ambilight

Подсветка Ambilight (технология окружающего освещения) – изобретенная и запатентованная компанией Philips технология, которая обеспечивает фоновую адаптивную подсветку на телевизионных панелях компании.

Система анализирует цветовую палитру картинки на экране и включает аналогичное свечение по периметру телевизора. Работает все в динамическом режиме и создает эффект рассеивания изображения за пределы матрицы.

Выглядит очень эффектно и позволяет еще больше погрузиться в атмосферу фильма или сериала. Таким способом получается визуально увеличить размеры экрана и залить большую часть обзора зрителя цветом.

К сожалению, другие производители электроники не пытаются представить свои аналоги или купить у правообладателя права на использование Ambilight. Однако, при помощи некоторых гаджетов с AliExpress можно “наколхозить” нечто подобное.

Основные технические характеристики светодиодных лент

Различие светодиодных лент выражается не только в их герметичности и цвете светодиодов, но и в зависимости от других технических параметров

Чтобы выбрать ленту, которая будет максимально соответствовать поставленным задачам, важно знать на какие характеристики стоит обратить внимание. К параметрам относят напряжение питания, вид и размер применяемых светодиодов, плотность размещения светодиодов на ленте, длину, класс герметичности и другие свойства. Рассмотрим каждый из них подробнее

Рассмотрим каждый из них подробнее.

Напряжение питания

Светодиодные ленты чаще всего имеют напряжение 12, 24 или 36 В. 12 вольт используют стандартные ленты, которые не имеют большой мощности и плотности светодиодов. Более мощные устройства работают с напряжением 24 В, реже 36 В.

Вне зависимости от того, какое напряжение (12 – 36 В) использует прибор, для работы в стандартных электрических сетях 220 В, они комплектуются специальными понижающими трансформаторами. Если подать на светодиодную ленту напряжение сети напрямую, такая лента, естественно, сгорит

Поэтому, при подключении светодиодных устройств, важно понимать с каким напряжением работает подключаемая лента

Вид и размер применяемых светодиодов

Вид и размер светодиодов, которые устанавливают на лентах, обозначаются четырехзначными числами. Две первые цифры обозначают длину светодиода в миллиметрах, а вторые – его ширину. По виду, светодиоды бывают:

• 3528 – имеют небольшой световой поток (около 5 лм на светодиод) и применяются в декоративных целях, так как не светят достаточно ярко. • 5050 (5060) – распространенный тип светодиодных лент, который отличается крупным размером светодиодов и выдает свечение в 12-14 лм на один светодиод. • 2835 – ленту с такими диодами применяют для организации основного освещения, так как они имеют высокую яркость (около 25 лм), а вот в декоре такие варианты практически не применяют. • 5630 – самые яркие светодиоды, которые используют для освещения всех типов помещений. Диоды могут выдавать до 75 лм и при работе сильно нагреваются. Для защиты от перегрева их монтируют на специальных теплоотводящих пластинах из алюминия или другого теплопроводного материала.

Плотность размещения светодиодов на ленте

Качество и яркость освещения при использовании светодиодных лент связано с плотностью монтажа светодиодов

Другими словами, при покупке светодиодной ленты, нужно обратить внимание на количество светодиодов в погонном метре ленты. Стандартные изделия имеют плотность в 30, 60, 90, 120 или 240 светодиодов на один метр длины

Некоторые производители выпускают варианты лент со светодиодами, расположенными в несколько рядов. Это характерно для светодиодных лент типа «бегущий огонь» и других разноцветных лент.

Главное правило здесь очевидно: чем больше плотность светодиодов на ленте, тем выше яркость ленты и больше возможности в управлении цветом.

Степень защиты

Герметичность светодиодной ленты – важное условие для монтажа в помещениях с повышенной влажностью, бассейнах, а также на улице. Существует показатель, который обозначает степень защищенности прибора от проникновения влаги или пыли внутрь корпуса устройства или прямое воздействие на электронные компоненты

В маркировке светодиодной ленты он указывается английскими буквами «IP» и двумя цифрами.

Первая цифра обозначает степень защиты от воздействия пыли и других частиц, вторая о защите от воды. Чем больше каждая цифра – тем существеннее защита светодиодной ленты. Максимальная защита от пыли и влаги обозначается маркировкой IP68. Исходя из условий эксплуатации ленты выбирают её степень защиты. Например, в жилых помещениях с нормальной влажностью применяют ленты IP20 (то есть, не имеющие защиты), для улицы подойдет класс IP55, а вот в бассейнах используют IP67 или IP68.

Виды цоколей штырькового типа и хаpaктеристики

Вторые по популярности штыревые цоколи, которые обозначают буквой G. Контакты этих устройств внешне напоминают вилку. Такие разъемные соединения предназначены для электрических светильников с галогенной, люминесцентной, LED-лампой.

Основные типы штырьковых цоколей:

  1. GU3 – чаще применяется для галогенных и светодиодных устройств. Обычно используется во встраиваемых системах освещения. ЛЕД-лампы с таким держателем работают при напряжении 220 В или 12 В.
  2. GU10 – это разъемное соединение, на контактах которого есть утолщения, которые позволяют устройству поворачиваться в патроне. Светильники с поворотным цоколем используются при повышенной вибрации, из-за которой лампочка может выпасть. Работает устройство от сети переменного тока (220 B).
  3. G4 – этот держатель меньше вышеописанных, он предназначен для миниатюрных декоративных лампочек, которые устанавливают в точечные светильники или диодные ленты. Работают они преимущественно при напряжении 12 – 24 B.
  4. G35 – это вид держателя является аналогом устройства G5.3, только расстояние между штырьками больше. Оптимальное напряжение – 220 B.
  5. G9 – разъемное соединение, контактная часть которого выглядят, как 2 проволочные петельки. Подходит для маломощных лампочек (2 Вт). Светодиодные лампы для дома с цоколем G9 устанавливают в декоративной подсветке, эксклюзивных люстрах, ночниках и т. д.
  6. G13 – держатель для ламп-трубок, мощность которых составляет 10 – 24 Вт. Такие держатели чаще всего вставляют в потолочный осветительный прибор Армстронг. Также лампочки с устройством типа G13 используют для подсветки промышленных помещений, складов, витрин и т. д.
  7. G23 – лампы с такими разъемными соединениями обычно устанавливают в различные светильники.
  8. GX53 не просто вставляют в патрон, но и прокручивают. Светодиодные лампы с таким цоколем применяют для создания подсветки в гипсокартонных потолках, натяжном полотне. Также они подходят для небольших офисов и квартир.
  9. GX70 является полным аналогом предыдущего устройства. Единственное отличие – большее расстояние между контактами.
  10. G53 используется для зонирования помещения, расстановки акцентов. Обычно такие устройства используют для карданных светильников, которые излучают направленный поток света.

Благодаря миниатюрным размерам LED-кристаллов можно создавать осветительные устройства разной конструкции, подстраивая их по любые виды цоколей.

Применение RGB светодиодной ленты

RGB светодиодные ленты могут применяться также широко, как и обычные LED ленты. Их могут применять для наружной рекламы, для подсветки мебели и автомобильного тюнинга, но больше всего RGB светодиодные ленты применяют для дизайна помещений.

Гибкий контроль за светом RGB лент позволяет добиться таких эффектов при освещении квартир и прочих помещений, которых никак не удастся достичь другими способами подсветки. Она с легкостью принесет разнообразие в жизнь простым изменением подсветки. К примеру, яркий белый свет сделает из помещения рабочий кабинет, легкая голубая подсветка идеально подойдет в качестве ночного света, а зеленая подсветка поможет достичь лучшей расслабленности и отдыха. Причем все это можно сделать с одним помещением буквально за несколько секунд.

Подсветка Edge LED

Другое название «краевая» подсветка, так как светодиоды данного вида располагаются по бокам или на торцевой части телевизора, что делает его тонким и мобильным. Принцип работы заключается в том, что свет от диодов попадает на диффузор и рассеивается, но это скорее является недостатком, чем преимуществом. Эта технология зародилась в 2009 году, а уже в 2010 году крупные компании начали внедрять ее в свои продукты. За качественный телевизор с разрешением Full HD придется заплатить около 25-35 тысяч рублей. Кроме того распространение изделий с таким типом подсветки невелико.

Преимущества:

  1. Терпимый уровень контрастности.
  2. Тонкая матрица = сверхтонкий телевизор.
  3. Неплохая яркость.
  4. Относительно Direct LED она имеет низкий расход энергии.

Недостатки:

  • Цена на качественный телевизор с такой подсветкой довольно-таки высокая.
  • Возможна неравномерность распространения света в большинстве недорогих моделей.
  • И главная проблема: Часто встречаются засвеченные места по краям. Но с этим можно бороться, делая так называемый «массаж матрицы», если эти места распространены нечасто или регулируя яркость, подсветку и контраст на темном моменте фильма.

Со вторым способом все понятно, но что такое «массаж матрицы»? Вот пошаговая инструкция:

  1. Включить телевизор, оставить его в таком состоянии на 3-5 часов (для прогрева матрицы).
  2. Взять неиспользованную микрофибровую тряпку большого размера, положить на ладонь.
  3. Делать легкие нажимы ладонью с тряпочкой от центра к краям. Будет видно, как пойдет светлая или темная волна.
  4. Просмотреть экран на наличие засветов. При их присутствии проделать эту операцию еще раз.

Лучше всего делать это в темное время суток, без света, предварительно установив на экран черный фон, так будет наглядно видно, где есть засвеченные места.

Лазерные диоды

И напоследок еще об одном типе, который нельзя отнести ни к индикаторным, ни к осветительным LED, – лазерный диод. Собственно, светодиодом его можно считать с натяжкой, поскольку по технологии производства он не имеет ничего общего с обычными LED.

Лазерные диоды представляют собой особым образом обработанные полупроводниковые кристаллы, которые при подаче напряжения генерируют очень узкий пучок света. При этом образцы нового поколения позволяют получить угол расхождения луча в пределах 5-10⁰. Встречаются как модели, работающие в видимом диапазоне, так и вне его (УФ и ИК).

Широкое применение эти диоды нашли в лазерных указках, целеуказателях, DVD-приводах, оптических компьютерных мышах, линиях оптоволоконной связи.

Типы подсветки в телевизорах и мониторах

Тип подсветки экрана зависит от расположения светодиодов и их конструкции. На сегодня можно выделить три основных разновидности, которые встречаются в продаже чаще всего и имеют особенности, которые лучше изучить перед покупкой изделия.

Direct LED или FALD

Два названия появились не из-за принципиальных различий, а из-за того, что производители представили немного усовершенствованную систему в качестве нового решения. Это распространенный маркетинговый ход, на самом деле особых различий нет. Что касается особенностей, они такие:

  1. Это подсветка прямого типа, при которой диоды расположены сзади экрана и равномерно распределены по всей площади. Свет идет по направлению к человеку, что позволяет создавать зоны затемнения. Но так как количество диодов небольшое, то зоны затемнение большие, что не дает особой широты настроек.
  2. Чтобы устранить проблемы и сделать этот вариант более качественным, количество светодиодов было увеличено до 1000 и технология получила название FALD. Она применяется на многих дорогих моделях, так как позволяет создавать множество зон затемнения, которыми можно управлять для качественной настройки изображения.
  3. За счет расположения диодов по краям экрана нет засветов. Контрастность и яркость и хорошие и подсветка равномерная по всей площади экрана, даже если он большого размера. Но при этом энергопотребление у телевизора или другой техники будет немного выше.


Прямая подсветка в компьютерном мониторе.

Edge LED

Этот тип подсветки матрицы LED имеет освещение, располагающееся на краях экрана, что обусловливает такие особенности:

  1. В дешевых моделях светодиоды ставят только сверху и снизу экрана или по сторонам. Это не дает должного уровня освещения всей поверхности, а по краям можно увидеть засветы.
  2. В дорогих вариантах диоды ставят по периметру. Это позволяет обеспечить более равномерное освещение и дает равномерный черный свет по периметру, хотя по углам нередко видны засветы из-за большой концентрации светодиодов.
  3. В телевизорах с таким вариантом подсветки толщина матрицы намного меньше.


Боковая подсветка чаще всего сделана в виде светодиодной ленты.

OLED


Визуальная разница качества изображения.

Самый современный тип, это даже не подсветка, а самостоятельный вариант конструкции с такими особенностями:

  1. Светодиоды служат не источником света, а дают полноценное изображение. Органические диоды дают огромные возможности цветопередачи и улучшают качество изображения, быстродействие выше в 1000 раз.
  2. Дисплей получается самым тонким и легким, так как в нем не нужна подсветка. Это снижает энергопотребление. При этом можно управлять каждой частью экрана вплоть до пикселя.
  3. Этот вариант обеспечивает качественное изображение с любого угла обзора. По сути, это самое совершенное решение, но и цена выше, чем у аналогов.

При выборе телевизора или монитора не стоит упускать из вида такой аспект, как подсветка, так как от него во многом зависит качество изображения. Исходить надо из особенностей техники и бюджета, цена может меняться очень сильно.

Мощность RGB светодиодной ленты

RGB светодиодные ленты могут быть достаточно яркими для достижения необходимого светового эффекта, но конкурировать с монохромными LED лентами они все же не могут. Указываемая мощность RGB ленты может быть получена только при включении сразу всех цветов на полную мощность, т.е. при включении сразу всех трех каналов цветов: красного, зеленого и синего. При включении одного канала мощность будет примерно в три раза меньше.

Если сравнивать SMD RGB 5050 светодиод с таким же монохромным светодиодом, то с применением последнего получится более яркая лента конкретного цвета за счет большей мощности кристалла.

Что такое RGB светодиодная лента

RGB светодиодная LED лента представляет собой длинную и гибкую печатную плату, на которой размещаются токовые дорожки с трехцветными светодиодами и резисторами для ограничения протекающего тока. Эти светодиодные ленты называются RBG, потому что в них используются светодиоды трех цветов – красные, синие и зеленые (red, green, blue). На них может быть включен любой из цветов по отдельности, а также любой оттенок цвета за счет регулировки яркости каждого канала цвета по отдельности, что дает возможность получить даже белый свет.


Ленте требуется стабилизированный источник питания, причем подключается она не напрямую, а через специальный контроллер, который управляет каждым цветом лампы.

Осветительные LED

Эти светодиоды применяются при освещении помещений и улиц в составе фонарей, автомобильных фар, светодиодных лент и т.д. В связи с этим обладают большой мощностью, высокой интенсивностью излучения, и выпускаются только в белом цвете в корпусах для поверхностного монтажа.

Обычно производятся две разновидности, различающиеся цветовой температурой: cool white (холодный белый) и warm white (теплый белый).

Поскольку кристаллов, излучающих белый свет, в природе не существует, при производстве осветительных светодиодов прибегают к различным технологиям смешения трех базовых цветов (RGB). От способа их сложения зависит цветовая температура получаемого белого света.

Одним из способов получения белого свечения является покрытие излучающего кристалла тремя слоями люминофора, причем каждый слой отвечает за свой базовый цвет. Другой метод состоит в нанесении двух слоев люминофора на кристалл голубого цвета.

1. Осветительные SMD LED

Большинство осветительных светодиодов также выпускаются в корпусах SMD. В отличие от индикаторных, характеризуются большей мощностью и производятся только в белом цвете.

Основная область применения SMD – светодиодные ленты и лампы, переносные фонари, фары автотранспорта. При этом они дают довольно направленное излучение (порядка 100⁰-130⁰), поэтому при освещении больших территорий приходится использовать большое количество этих LED для равномерной засветки площади.

Конструктивно осветительные SMD представляют собой покрытый люминофором излучающий кристалл на теплоотводящей подложке, обычно медной или алюминиевой. Встречаются как разновидности с линзой, так и без нее.

2. COB светодиоды

Большое распространение получили светодиоды типа COB (Chip On Board, чип на плате). По сути, это интеграция большого количества (обычно несколько десятков) кристаллов SMD в одном корпусе, которые потом покрываются люминофором.

На картинке вверху показаны для сравнения Cree SMD 5050 (слева) и COB – матрица из 36 чипов (справа).

COB используются только для освещения. Их световой поток на порядок больше, чем у одиночных SMD. Однако следует учесть, что эти светодиоды не подойдут для создания узконаправленного излучения ввиду большого угла рассеяния светового потока. При этом создать абсолютно ненаправленное излучение тоже не получится – угол рассеяния светодиодов менее 180⁰.

3. Filament LED

Этот тип светодиодов также используется пока только для освещения. Широкое распространение получили в качестве декоративной подсветки помещений. Спектр свечения, в отличие от SMD и COB, гораздо приятнее человеческому глазу и напоминает свет лампы накаливания. При этом сохраняются все присущие LED достоинства: низкое энергопотребление и долгий срок службы.

В этом ролике демонстрируется сравнение декоративной лампы накаливания мощностью 40 Вт и лампы Filament на 4 Вт:

Здесь видно, что при мощности в 10 раз меньше, световой поток, отдаваемый лампой Filament, в 3-4 раза больше.

В то же время КПД Filament даже выше, чем у тех же SMD, — при одинаковой мощности первые позволяют получить большую освещенность. Это достигается за счет технологии COG (Chip On Glass, чип на стекле), при которой светоизлучающие кристаллы устанавливаются на стеклянную подложку, а затем покрываются люминофором.

Сама подложка имеет цилиндрическую форму, что позволяет получить угол рассеяния светового потока 360⁰. То есть такие LED очень хороши при создании ненаправленного излучения.

Как устроена LED-лента и принцип ее работы

Принцип работы ленты, как и любого LED-светильника, основан на способности полупроводниковых p-n переходов излучать при прохождении тока. Частота излучения может лежать в инфракрасном, видимом или ультрафиолетовом участке. Таким способом можно получить монохромное свечение, но не белый цвет, который является смесью цветов видимого участка спектра. Прорывом стала разработка LED, в которых светоизлучающим компонентом стало покрытие из люминофорного вещества. Его свечение инициируется за счет излучения p-n перехода, которое не обязательно должно быть видимым (обычно УФ-свечение). Это резко расширило область применения LED-светильников и с этого началось их триумфальное распространение.

Популярность гибких светильников основана на возможностях их применения. Такой прибор можно закрепить в самых разных местах с любой конфигурацией. Устройство светодиодной ленты несложно. На гибкую основу различной толщины нанесены группы светодиодов с гасящими резисторами или с адресными микросхемами. Вдоль полотна идут шины питания, с двух сторон заканчивающиеся контактными площадками. На другую сторону многие производители наносят клеевой слой для упрощения монтажа.

Различные типы гибких светильников с линиями разреза.

Полотно можно разрезать в указанных местах, формируя отрезки необходимой длины. Схемы групп, типы светодиодов и номиналы резисторов задают характеристики светильника и область его применения.

Достоинства и недостатки светодиодов

Плюсы

  • Высокая механическая и вибрационная стойкость.
  • Небольшой разогрев.
  • Маленькие габаритные размеры, легкий
  • Долговечность.
  • Низкое энергопотребление и мощность.
  • Возможность регулирования интенсивности свечения.
  • Высокие декоративные качества: разнообразие цветов и оттенков свечения.
  • Безынерционность: включаются сразу на полную мощность.
  • Возможность работы при низких температурах.
  • Низкая цена индикаторных светодиодов.
  • Безопасность: низкие рабочие значения напряжения и тока.

Минусы

  • Высокая цена SMD.
  • Ухудшения со временем качества кристалла: чем дольше светодиод работает, тем он тусклее.
  • Повышенные требования к источнику питания.
  • Недопустимы даже небольшие превышения минимальных и максимальных значений электрических параметров.

Что такое LED

Внешне LED-телевизоры очень похожи на существующие ЖК-телевизоры. Разница заключается в том, как освещаются их экраны. Традиционные жидкокристаллические телевизоры используют люминесцентную подсветку, в LED-приёмниках используются более компактные и энергоэффективные светодиоды.

LED означает светодиод. Это такие небольшие твёрдотельные устройства, которые излучают свет благодаря движению электронов через полупроводник. Светодиод представляет собой тип диода, который может излучать свет при проводке. Поскольку диод состоит из двух неорганических полупроводниковых слоёв типов P или N, то в проводимости участвуют как электроны, так и пустоты (носители положительного тока). То есть, PN-переход излучает свет, когда на него подаётся энергия. Это явление обычно называют электролюминесценцией, которую можно определить как излучение света из полупроводника под воздействием электрического поля.

Таким образом, светодиод является источником света, и он имеет много преимуществ, таких как:

  • Энергоэффективность;
  • Долговечность;
  • Меньшие размеры и т. д.

Но стандартные светодиоды не настолько малы, чтобы их можно было использовать в качестве отдельных пикселей телевизора – для этого они пока слишком велики. Это одна из причин, по которой светодиоды используются только в качестве подсветки для ЖК-телевизоров, каждый из которых освещает небольшой кластер пикселей.

Новая технология под названием MicroLED может в ближайшем будущем всё это изменить, но сейчас давайте придерживаться нашей темы. Сегодня предпочтительным выбором в качестве подсветки для всех ЖК-дисплеев являются именно светодиоды: они имеют гораздо меньший размер, чем компактные люминесцентные лампы или устройства накаливания, но при этом светят очень ярко.

Существует два типа светодиодных телевизоров. Хотя оба используют один и тот же тип освещения, реализованы они по-разному:

  1. Один тип светодиодной подсветки называется Edge Lighting (или Edge LED). В этом методе светодиодная подсветка размещена вдоль внешних краёв экрана и от них свет рассеивается по экрану. Преимущество этой конструкции заключается в том, изделия можно сделать очень тонкими. Недостатком освещения Edge является то, что чёрный уровень не такой глубокий, а края дисплея могут быть ярче, чем центральный участок.
  2. Другой тип светодиодных телевизоров – «Direct LED» (матричная подсветка). В этом методе несколько рядов светодиодов размещены за всей поверхностью экрана. Преимущество состоит в том, что эти наборы могут использовать «локальное затемнение» для улучшения темноты изображения.
Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий