Iluminação programável com fitas de LED iPixel
Iluminação programável com fitas de LED iPixelData de publicação: 23-11-2021 🕒 8 min de leitura
- Fitas de LED de uma única cor - branco
- Fitas de néon
- Fitas fabricadas em tecnologia LED COB
- Fitas RGB, RGBW e programáveis
As fitas de LED ganharam muita popularidade enquanto fonte de iluminação flexível que permite poupar energia. Com o desenvolvimento da tecnologia de díodos emissores de luz, tornaram-se uma alternativa viável a muitas soluções, o que inclui as lâmpadas LED. Cada vez mais, podemos encontrar no mercado fitas fabricadas em tecnologia RGB e RGBW, que emitem luz com cor regulável. A oferta da TME inclui estes produtos, bem como muitas outras soluções no campo da iluminação ergonómica. Em seguida, apresentamos a oferta de um dos principais fabricantes de fitas de LED: a iPixel. Os produtos desta marca estão disponíveis diretamente nos nossos armazéns. Destacam-se por vários parâmetros e pela compatibilidade com os métodos de controlo mais populares.
Fitas de LED de uma única cor - branco
As fitas de LED de uma única cor são utilizadas para muitas aplicações, desde iluminação de divisões da casa até fontes de luz de destaque ou iluminação de grandes áreas. No caso dos produtos iPixel, trata-se de produtos equipados com LED com um ângulo de emissão de luz de 120°, colocados sobre uma fita de 8 mm ou 10 mm de largura com uma densidade de 30, 60 ou 120 peças por metro. Há modelos alimentados por 5 V, 12 V ou 24 V, com potências de 7.2 W/m a 24 W/m. Cabe destacar que a oferta inclui variantes com uma temperatura de cor de 2.800 K (muito quente) a 10.000 K (a chamada cor “fria”, que permite obter efeitos semelhantes à luz do dia). Entre os modelos oferecidos, encontram-se fitas com o perímetro e elementos eletrónicos embutidos num gel flexível ou protegidos com uma camisa, o que lhes permitiu obter a classe de estanquidade IP64 e IP65, ou seja, podem ser utilizados em ambientes adversos caracterizados por um aumento da humidade do ar. A temperatura ambiente permitida para todos os produtos situa-se na faixa entre -40 °C e 50 °C.
As fitas têm uma divisão claramente marcada em segmentos..
Fitas de néon neon}
O silicone flexível protege a fita contra a humidade e outros fatores prejudiciais.
A oferta da iPixel também inclui fitas de néon. Ao contrário dos modelos descritos anteriormente, estes produtos podem ser bastante dobrados em torno de um eixo paralelo ao ângulo de iluminação, pelo que permitem a criação de linhas curvas e formas que se assemelham às luzes de néon clássicas (daí o nome), o que possibilita a criação de diversas formas, iluminação publicitária, sinalização, etc. Oferecem alta resistência a fatores ambientais (classe de estanquidade IP65 e IP67) e apresentam todas as vantagens da iluminação baseada em díodos emissores de luz: baixo consumo energético (de 8 W/m a 19.2 W/m), várias larguras (6 mm, 10 mm, 12 mm, 13 mm e 15 mm) e brilho relativamente alto no caso das fitas brancas (até 215 lm/m). Têm ainda outra vantagem: a propagação uniforme da luz – graças à sua estrutura, formam uma linha homogénea até mesmo com uma disposição menos frequente de módulos LED. Uma vantagem adicional da luz emitida por dispersão de luz de silicone é a sua resistência mecânica à radiação UV e aos agentes corrosivos. As fitas de néon estão disponíveis em versões que emitem luz branca (de 2.500 K a 9.000 K), bem como luz vermelha, violeta, azul (incluindo o chamado ice blue), rosa, verde e dourado. Também estão disponíveis variantes programáveis, conforme descrito em seguida.
Fitas fabricadas em tecnologia LED COB
O COB, chip on board, é um método para montar LED (e outros componentes eletrónicos) diretamente no chão (no circuito), sem os colocar primeiro na carcaça SMD. As estruturas de LED são densamente colocadas na superfície da fita e preenchidas com uma tira de fósforo fluorescente. As estruturas LED emitem radiação azul, que estimula o fósforo para produzir luz branca, tudo em volume, eliminando assim o contraste indesejável entre os pontos mais brilhantes e as secções mais escuras. Esta tecnologia de produção permite uma disposição muito densa de LED (480 peças/m no caso de fitas de uma única cor) e, portanto, permite obter um alto brilho (1100 lm/m) e um amplo ângulo de iluminação (180° completos), mantendo um tamanho compacto e uma alta flexibilidade. Estas fitas da iPixel requerem uma tensão de 24 V e alcançam uma potência de 10 W ou 16 W por metro. Graças aos seus parâmetros, podem substituir lâmpadas e lâmpadas fluorescentes como fonte primária de iluminação em interiores, bem como ser utilizadas para a produção de lâmpadas e candeeiros não convencionais. Tal como a maioria das fitas apresentadas, estes modelos também contam com uma fita autoadesiva que facilita a fixação da iluminação em carcaças (perfis) ou outras superfícies lisas. O local de instalação deve estar bem ventilado ou proporcionar (como um perfil de alumínio) uma dissipação de calor eficaz; devido à sua estrutura e intensidade de luz, as fitas construídas com tecnologia COB aquecem mais facilmente do que outros modelos.
O conjunto de LED denso em tecnologia COB permite um alto brilho.
Fitas RGB, RGBW e programáveis
Uma gama separada de produtos são as fitas cuja cor pode ser controlada por meio de sinais específicos. Aqui podemos distinguir três tipos de soluções.
Fitas multicolor
O primeiro plano mostra LED individuais encerrados numa carcaça SMD.
Para “iluminação de efeitos” ou sinalização, são utilizados díodos LED com configuração RGB (vermelho, verde, azul). A cor desejada é obtida selecionando a proporção de brilho dos elementos individuais do conjunto (geralmente alimentando canais de cor individuais com impulsos de diferentes larguras, ou seja, o método PWM). As fitas RGB têm quatro pinos (incluindo GND), o que permite ajustar com precisão a cor de toda a cadeia, bem como a sua mudança suave ou repentina. Infelizmente, os produtos LED RGB, devido às suas limitações, não são adequados para criar iluminação principal. A sua versão melhorada são as fitas de LED RGBW, que, além de três emissores de cor, contêm um díodo que produz luz branca. Graças a esta configuração, é possível construir uma instalação agradável ao olho humano e que, ao mesmo tempo, permite uma vasta gama de ajustes de cor (bem como de intensidade).
Fitas RGB e RGBW programáveis
No caso da solução descrita anteriormente, todos os LED (pertencentes a determinado canal) têm a mesma cor em todo o comprimento da fita. A cor emitida depende diretamente da fonte de alimentação (largura de impulso) dos pinos de entrada. As fitas programáveis permitem a configuração individual de LED individuais ou conjuntos. Isto é possível porque cada módulo da fita é composto por um circuito integrado (controlador e gerador de sinal PWM) e estruturas emissoras de luz. Tais produtos permitem a construção não só de iluminação e suporte eficazes para sistemas de cinema em casa (o chamado ambient lighting), mas também ecrãs e iluminação fotográfica e cinematográfica profissional (no caso de artigos de sinal PWM de alta frequência). No vídeo abaixo, é apresentado um exemplo da sua utilização.
A cor preta da fita melhora a estética de montagem da fita nos orifícios.
As fitas RGB e RGBW estão disponíveis em larguras de 4 mm a 20 mm e requerem uma fonte de alimentação de 5 V, 12 V ou 24 V (consoante o modelo). A energia pode ser proveniente de uma fonte independente do controlador. Como no caso das fitas LED “normais”, estes produtos também têm segmentos que podem ser cortados ou remontados para ajustar o comprimento da cadeia (prestar atenção à potência máxima da fonte de alimentação). Em variantes selecionadas, foram colocados LED com uma densidade de até 144 peças/metro, o que permite a ilusão de um movimento suave entre pixéis.
A iluminação é controlada por meio de comunicação síncrona ou assíncrona (consoante o modelo). A configuração é determinada pelo sinal PWM que provém do controlador com um valor específico na faixa de um único byte (isto é, 0…255). Os módulos individuais não são direcionáveis: os dados são transmitidos ao primeiro recetor na fita, e a sua configuração está conectada em cascata ao controlador seguinte (na série). Na tabela seguinte é apresentado um resumo dos parâmetros básicos de cada um dos protocolos utilizados na gama iPixel.
O controlador pode ser utilizado, por exemplo, no Arduino, módulo ESP32 ou computador Raspberry Pi. Como os controladores utilizados nos produtos iPixel são muito populares, a plataforma GitHub tem inúmeras bibliotecas completas que facilitam o controlo de fitas RGB e RGBW (bem como bibliotecas de efeitos dedicadas).
| Controlador | Canais LED* | Transmissão síncrona | Comprimento da estrutura | Bits de brilho |
|---|---|---|---|---|
| APA102 | RGB | sim | 32 | 5 |
| RT1809** | RGB | não | 24 | n/d |
| SK6812 | GRB | não | 24 | n/d |
| SK6812 (RGBW)*** | RGBW | não | 32 | n/d |
| UCS2904**** | RGBW | não | 32 | n/d |
| WS2801 | RGB | sim | 24 | n/d |
| WS2811 | RGB | não | 24 | n/d |
| WS2812B | GRB | não | 24 | n/d |
| WS2815 | GRB | não | 24 | n/d |
* os canais são apresentados pela ordem em que são transmitidos ao controlador
** o chip que suporta o protocolo RT1809 é uma variante melhorada do WS2813
*** o controlador SK6812 está disponível em duas versões: RGB e RGBW, sendo a primeira totalmente compatível com o protocolo WS2812B
**** o protocolo UCS2904 é semelhante ao SK6812 na versão RGBW, mas estes sistemas não são totalmente compatíveis e não podem ser conectados em série/cadeia\
