Направи си сам RGB LED лента за свързване. LED RGB подсветка - функции, видове и характеристики Led контролер rgb мощност pinout

В тази статия ще говорим за цветни светодиоди, разликата между обикновен RGB светодиод и адресируем, ще го допълним с информация за приложенията, как работят, как се управляват със схематични снимки на LED връзки.

1. Въведение в светодиодите

светодиоди - електронен компонентспособен да излъчва светлина. Днес те се използват широко в различно електронно оборудване: във фенерчета, компютри, домакински уреди, автомобили, телефони и др. Много проекти за микроконтролери използват светодиоди по един или друг начин.

Те имат две основни цели.:

Демонстрация на работа на оборудването или уведомяване за всяко събитие;
използване за декоративни цели (осветяване и визуализация).

Вътре светодиодът се състои от червени (червени), зелени (зелени) и сини (сини) кристали, събрани в един пакет. Оттам и името - RGB (фиг. 1).

2. Използване на микроконтролери

С него можете да получите много различни нюанси на светлината. RGB светодиодът се управлява от микроконтролер (MK), например Arduino (фиг. 2).

Разбира се, можете да го направите прост блокЗахранване 5 волта, резистори 100-200 ома за ограничаване на тока и три ключа, но тогава ще трябва ръчно да контролирате светенето и цвета. В този случай няма да е възможно да се постигне желаният нюанс на светлината (фиг. 3-4).

Проблемът възниква, когато трябва да свържете сто цветни светодиода към микроконтролера. Контролерът има ограничен брой щифтове и всеки светодиод се нуждае от четири щифта, три от които са отговорни за цвета, а четвъртият щифт е общ: в зависимост от вида на светодиода, той може да бъде анод или катод.

3. Контролер за RGB управление

За разтоварване на изходите на MK се използват специални контролери WS2801 (5 волта) или WS2812B (12 волта) (фиг. 5).

С използването на отделен контролер не е необходимо да се заемат няколко MK изхода, той може да бъде ограничен само до един сигнален изход. MK изпраща сигнал към входа "Данни" на контролера за управление на LED WS2801.

Този сигнал съдържа 24-битова информация за яркостта на цвета (3 канала по 8 бита за всеки цвят), както и информация за вътрешния регистър за изместване. Регистърът за смяна е този, който ви позволява да определите към коя светодиодна информация е адресирана. По този начин е възможно да се свържат няколко светодиода последователно, като същевременно се използва един изход на микроконтролера (фиг. 6).

4. Адресируем светодиод

Това е RGB LED, само с интегриран контролер WS2801 директно върху чипа. Корпусът на светодиода е изработен като SMD компонент за повърхностен монтаж. Този подход ви позволява да поставите светодиодите възможно най-близо един до друг, което прави светенето по-подробно (фиг. 7).

В онлайн магазините можете да намерите адресируеми LED ленти, когато в един метър се побират до 144 броя (фиг. 8).

Струва си да се има предвид, че един светодиод консумира само 60-70 mA при пълна яркост, когато свързвате лента, например към 90 светодиода, ще ви е необходимо мощно захранване с ток от най-малко 5 ампера. В никакъв случай не захранвайте LED лентата през контролера, в противен случай тя ще прегрее и ще изгори от товара. Използвайте външни източницихранене (фиг. 9).

5. Липса на адресируеми светодиоди

Адресируемата LED лента не може да работи при твърде ниски температури: при -15 контролерът започва да се проваля, при по-силен студ има висок риск от повреда.

Вторият недостатък е, че ако един светодиод се повреди, всички останали ще откажат да работят по веригата: вътрешният регистър за преместване няма да може да предава информация по-нататък.

6. Приложение на адресируеми LED ленти

Адресируемите LED ленти могат да се използват за декоративно осветление на автомобили, аквариуми, рамки за снимки и картини, в интериорния дизайн, като коледна украса и др.

Интересно решение се получава, ако LED лентата се използва като подсветка на Ambilight за компютърен монитор (фиг. 10-11).

Ако ще използвате базирани на Arduino микроконтролери, ще ви трябва библиотеката FastLed, за да опростите работата с led лента ().

LED осветлението е много популярно в наши дни. Позволява ви да създавате различни декоративни ефекти на закрито и на открито. С помощта на такива устройства можете да създадете контур, декоративно осветление на определена зона или вътре в цялата стая. Разнообразие от цветове и светлинна мощност ще позволи на всеки купувач да закупи подходящ вариант.

Днес RGB лентите са много популярни. Те имат редица характерни черти. Какво е RGB подсветка, нейните видове и свойства ще бъдат обсъдени в статията.

Главна информация

Днес се използва за различни цели. Той може да подчертае както интериорни предмети, така и да създаде пълноценно осветление в стая или на улицата. Изглежда много впечатляващо, например клавиатура за игри с RGB подсветка, мебели или таван, декориран по подобен начин.

Представеното осветително устройство е гъвкава платка, върху която се прилагат диоди чрез запояване. Те са на еднакво разстояние една от друга. В този случай ширината на дъската може да бъде от 8 до 20 мм. Когато има светодиоди върху него, дебелината на показания продукт може да бъде 2-3 мм. Някои конструкции осигуряват специална защита за диодите. В този случай лентата може да бъде доста дебела.

На лентата има специални компоненти за ограничаване на съпротивлението. Това са резистори, които са незаменим елемент от всеки подобен продукт. В продажба има ленти, чиято дължина достига 5 м. Можете да закупите сегменти с дължина 1 м. В този случай конструкцията може да бъде изрязана според технологията, посочена от производителя.

Характеристики на RGB продуктите

LED RGB подсветката има редица характерни характеристики. Може да излъчва блясък от всякакъв нюанс. Управлението се извършва с помощта на специално дистанционно управление. Диодът от представения тип включва 3 кристала наведнъж. Те излъчват червено, зелено и синьо. Свързвайки се в определена пропорция, лъчите произвеждат желания нюанс. Следователно името на такъв диод означава R - червено (червено), G - зелено (зелено), B - синьо (синьо).

С помощта на такава лента можете да създадете както пълноценно осветление, така и просто контурно декоративно осветление. Най-често върху лентите от представения тип се монтират диоди от типа SMD 5050. Цифрите в маркировката показват размера на луминофора.

Представеният дизайн задължително включва система за разсейване на топлината. Това е от съществено значение за осигуряване на дълъг живот на електрическия уред. Свързването на такава лента към мрежата става с помощта на специално захранване. Трансформира входящото променлив токбитова мрежа, осигуряваща нормални условия за функциониране на системата. Веригата включва и специален контролер, който контролира режимите на светене.

Характеристики на дизайна

Много купувачи вече са оценили колко впечатляващо изглежда механична клавиатурас RGB подсветка, рекламни или интериорни предмети. Можете да създадете осветление с различни характеристики, като използвате различни видове системи.

Лента за създаване на блясък от различни цветове може да съдържа от 30 до 240 диода на 1 линеен метър от дъската. Това осигурява необходимата интензивност на блясъка. Лентата е разделена на секции. Най-често те са с дължина 10 см. Всеки от тях съдържа 3 диода. Подобни елементи включват 3 кристала в дизайна си. Всеки от тях се намира в определен сектор. Ако е необходимо, желаната зона свети по-силно или по-слабо, създавайки различен нюанс.

Границите на секциите са маркирани върху лентата. Това ви позволява да определите къде лентата може да бъде отрязана, за да я използвате за различни цели. Вярно е, че за да свържете такъв продукт, ще трябва да овладеете техниката на запояване. Продават се конектори за свързване на представените продукти. Те улесняват инсталационната процедура, подобряват нейното качество.

Предимства

RGB осветлението има много предимства. Днес има много системи, които прилагат представения принцип за създаване на различни светлинни ефекти. Това са икономични, здрави и издръжливи продукти. Те се характеризират с висока ефективност. Трябва също да се отбележи, че представеният тип осветление е безопасен, екологичен. Не произвежда UV лъчи.

Ъгълът на разсейване на лъча на представените продукти е доста голям. Достига до 120º. В този случай можете да регулирате интензивността и сянката на осветлението. За това се използват различни дистанционни. Съществуват специални програми, които ви позволяват да управлявате системата с помощта на вашия смартфон.

При правилна работа представените устройства могат да работят до 50 хиляди часа. В същото време повредите на RGB осветителните тела са изключително редки. Ако купувате продукти от доверени марки, можете да сте сигурни в качеството и издръжливостта на системата. Той може да функционира нормално при температура на околната среда от +60 до -40ºС.

Разновидности

Съществуват различни видовеосветяване. Тя може да бъде аналогова, цифрова или лазерна система. Те се различават по принципа на действие. Повечето прости системимогат да бъдат закупени на цена от 90 рубли. за 1 текущ метър. На такава лента всички светодиоди са свързани в един паралел. Оттенъкът на блясъка ще бъде еднакъв по цялата дължина на лентата.

Цифровите продукти струват от 300 рубли. за 1 текущ метър. Такива дизайни ви позволяват да контролирате блясъка на всеки диод поотделно. Това ще ви позволи да създадете различен нюанс на блясък на всяка част от лентата. Също така представените продукти могат да създадат ефекта на "пътуващата вълна".

Най-скъпата система е RGB улично лазерно осветление (Garden). Позволява ви да създавате различни изображения, изображения върху повърхности през нощта. В този случай цветът им също ще се промени. Можете да закупите такава система на цена от 11 хиляди рубли.

Област на приложение

Има много области на приложение на представените устройства. Те ви позволяват да подреждате различни предмети, предмети. Най-често такива продукти се използват за създаване на декоративно осветление за окачени тавани. Те могат да украсяват арки, ниши, мебели, корнизи.

Интересно изглежда клавиатура с RGB подсветка, стъклен кухненски плот с този тип декорация. Също така представените продукти се използват за украса на барплота, стъпала, прозрачни интериорни детайли.

RGB устройствата също са много търсени. Използва се както за декориране на фасади, пейки, беседки, така и за реклама. Търговски центрове, барове, ресторанти и други търговски обекти активно използват представените ленти за подобни цели.

Можете да използвате тези ленти и за осветление на бани, басейни и други мокри помещения. За целта продуктите трябва да се характеризират със специален клас на защита.

Клас на защита

Всяка лента в маркировката има информация за класа на нейната защита. В съответствие с този индикатор е необходимо да се направи избор на едно или друго устройство за определени условия на работа. В маркировката класът на защита се обозначава с буквите IP. Следват числата. Те говорят за степента на защита на диодите.

За RGB осветление на тавана в чисто и сухо помещение могат да се използват продукти с клас IP20. Ако стаята не се отоплява, по-добре е да се даде предпочитание на диоди тип IP22.

За външно осветление можете да използвате ленти с Въпреки това, такива конструкции трябва да са под покрива. Те издържат на пръски вода, температурни промени. Такива ленти обаче не издържат на дълъг престой във вода. Те могат да се използват и за създаване на осветление в кухнята или банята.

В запрашена среда могат да се използват устройства тип IP65. Те също не се страхуват от почистване с водна струя под налягане. Този клас осветителни тела е и удароустойчив. Следователно представената лента може да се използва за настройка на автомобили.

Водоустойчивите ленти са с клас IP67. Могат да се използват за осветление в басейни. Представените продукти не се страхуват от дълъг престой под вода. Също така тази лента може да се използва за осветяване на фонтани.

Димер

За да свържете лентата към мрежата, трябва да използвате специален димер и контролер за RGB осветление. Това са неразделни атрибути на представените електрически продукти.

Димерът ви позволява да контролирате интензивността на осветлението. Ако е необходимо, той може да направи потока от лъчи ярък, което ви позволява да осветите напълно пространството. В някои случаи дебитът може да бъде намален.

Контролер

Контролерът също ви позволява да създавате светлинни ефекти, да контролирате сянката на сиянието. Представеното устройство задава и програмата за осветление. Контролерът контролира и скоростта на промяна на цвета.

Днес много модели димери и контролери имат вградени системи за дистанционносветлинен поток. Това ви позволява да зададете параметрите на светене с помощта на специални контроли.

Избор на контролен блок

RGB осветлението със или без дистанционно се нуждае от задължителен компонент. Това е захранване, което отговаря за доставянето на необходимото напрежение към електрически уред. Трябва да бъде избран правилно. Това отчита мощността на лентата. Може да бъде 12 или 24 V.

Първо трябва да изчислите колко електроенергия консумира 1 m лента. За да направите това, вижте документацията, приложена към диодното устройство. След това умножете тази цифра по дължината на лентата. Например, в хода на прости изчисления беше установено, че общата мощност на системата е 48 вата.

Захранването трябва да може да издържи на номиналния товар малко повече. Освен това маржът трябва да бъде около 25%. За лента с мощност 48 W ще свърши работа с захранване от 60 W. Това ще осигури нормални условия за функциониране на системата.

Сега нека се занимаваме с многоцветен светодиод, който често се нарича съкратен: RGB LED. RGB е съкращение, което означава: Red - червено, Green - зелено, Blue - синьо. Тоест, три отделни светодиода са поставени вътре в това устройство наведнъж. В зависимост от типа, RGB LED може да бъде или общ катод, или общ анод.

1. Смесване на цветовете

Защо един RGB LED е по-добър от три обикновени? Всичко се дължи на свойството на нашето зрение да смесва светлина от различни източници, разположени близо един до друг. Например, ако поставим сини и червени светодиоди един до друг, тогава на разстояние няколко метра тяхната светлина ще се слее и окото ще види една лилава точка. И ако добавим и зелено, тогава точката ще ни изглежда бяла. Така работят компютърните монитори, телевизорите и външните екрани. Телевизионната матрица се състои от отделни точки с различни цветове. Ако вземете лупа и погледнете през нея включения монитор, тогава тези точки могат лесно да се видят. Но на външния екран точките не са разположени много плътно, така че да се различават с просто око. Но от разстояние няколко десетки метра тези точки са неразличими. Оказва се, че колкото по-плътни са многоцветните точки една спрямо друга, толкова по-малко разстояние е необходимо на окото, за да смеси тези цветове. Оттук и заключението: за разлика от три свободно стоящи светодиода, смесването на цветовете на RGB LED вече се забелязва на разстояние 30-70 см. Между другото, RGB LED с матова леща се показва още по-добре.

2. Свързване на RGB LED към Arduino

Тъй като многоцветният светодиод се състои от три обикновени, ще ги свържем отделно. Всеки светодиод е свързан към собствен изход и има собствен отделен резистор. В урока използваме RGB светодиод с общ катод, така че ще има само един проводник към земята. електрическа схема
Външен вид на оформлението

3. Програма за управление на RGB LED

Да композираме проста програма, което ще освети всеки от трите цвята на свой ред. const байт rPin = 3; const байт gPin = 5; const байт bPin = 6; void setup() ( pinMode(rPin, OUTPUT); pinMode(gPin, OUTPUT); pinMode(bPin, OUTPUT); ) void loop() ( // изключване на синьо, включване на червено digitalWrite(bPin, LOW); digitalWrite( rPin, HIGH); delay(500); // изключване на червено, включване на зелено digitalWrite(rPin, LOW); digitalWrite(gPin, HIGH); delay(500); // изключване на зелено, включване на синьо digitalWrite(gPin , LOW); digitalWrite( bPin, HIGH); delay(500); ) Зареждаме програмата на Arduino и наблюдаваме резултата. Вашият браузър не поддържа видео маркера. Нека оптимизираме малко програмата: вместо променливите rPin, gPin и bPin ще използваме масив. Това ще ни помогне в следващите задачи. const byte rgbPins = (3,5,6); void setup() ( for(byte i=0; i<3; i++) pinMode(rgbPins[i], OUTPUT); } void loop() { digitalWrite(rgbPins, LOW); digitalWrite(rgbPins, HIGH); delay(500); digitalWrite(rgbPins, LOW); digitalWrite(rgbPins, HIGH); delay(500); digitalWrite(rgbPins, LOW); digitalWrite(rgbPins, HIGH); delay(500); }

4. Седем цвята на дъгата

Сега нека се опитаме да осветим два цвята едновременно. Нека програмираме следната последователност от цветове:
  • червен
  • червено + зелено = жълто
  • зелено
  • зелено + синьо = циан
  • син
  • синьо + червено = лилаво
Пропуснахме оранжевия цвят за простота. Така че има шест цвята на дъгата 🙂 const byte rgbPins = (3,5,6); const byte rainbow = ((1,0,0), // червено (1,1,0), // жълто (0,1,0), // зелено (0,1,1), // синьо ( 0,0,1), // синьо(1,0,1), // лилаво); void setup() ( for(byte i=0; i<3; i++) pinMode(rgbPins[i], OUTPUT); } void loop() { // перебираем все шесть цветов for(int i=0; i<6; i++){ // перебираем три компоненты каждого из шести цветов for(int k=0; k<3; k++){ digitalWrite(rgbPins[k], rainbow[i][k]); } delay(1000); } } В результате работы программы получается: Your browser does not support the video tag.

5. Плавна промяна на цвета

Съзнателно свързахме RGB светодиод към щифтове 3, 5 и 6. Както знаете, тези щифтове ви позволяват да генерирате PWM сигнал с различни работни цикли. С други думи, можем не само да включваме или изключваме светодиода, но и да контролираме нивото на напрежение върху него. Това става с помощта на функцията analogWrite. Нека направим така, че нашият светодиод да превключва между цветовете на дъгата не рязко, а плавно. const byte rgbPins = (3,5,6); int dim = 1; void setup() ( for(byte i=0; i<3; i++){ pinMode(rgbPins[i], OUTPUT); } // начальное состояние - горит красный цвет analogWrite(rgbPins, 255); analogWrite(rgbPins, 0); analogWrite(rgbPins, 0); } void loop() { // гасим красный, параллельно разжигаем зеленый for(int i=255; i>=0; i--)( analogWrite(rgbPins, i/dim); analogWrite(rgbPins, (255-i)/dim); delay(10); ) // изключване на зелено, включване на синьо паралелно for(int i=255 ; i> =0; i--)( analogWrite(rgbPins, i/dim); analogWrite(rgbPins, (255-i)/dim); delay(10); ) // изключване на синьо, включване на червено паралелно for(int i=255; i>=0; i--)( analogWrite(rgbPins, i/dim); analogWrite(rgbPins, (255-i)/dim); delay(10); ) ) Променливата dim определя яркостта на сиянието. При dim = 1 имаме максимална яркост. Зареждане на програмата на Arduino. Вашият браузър не поддържа видео маркера.

Задачи

  1. Температурен индикатор. Нека добавим термистор към веригата и да го свържем към аналоговия вход. Светодиодът трябва да променя цвета си в зависимост от температурата на термистора. Колкото по-ниска е температурата, толкова повече синьо, а колкото по-висока, толкова повече червено.
  2. RGB лампа с регулатор. Нека добавим три променливи резистора към веригата и да ги свържем към аналоговите входове. Програмата трябва непрекъснато да чете стойностите на резистора и да променя цвета на съответния RGB LED компонент.

Светещи само в червено - R, зелено - G, синьо - B или бяло - CW, като правило се свързват директно към източник DC 12 V или 24 V. LED лентата R G B, както и монохромните, могат да бъдат свързани и към DC захранващ ток чрез свързване на клемите R, G и B един към друг.

Но в този случай ще бъде пропусната възможността за прилагане на цветни светлинни ефекти, за които е създадена лентата. Ето защо, когато се монтират цветни LED ленти, обикновено се монтира електронен контролер в отворената верига между захранването и лентата. Тя ви позволява автоматично да променяте цвета и яркостта на блясъка на лентата в динамичен режим според програмата, зададена от дистанционното управление.

На снимката е показана електрическата верига за свързване на LED лента R G B към мрежа 220 V. Захранващият блок (адаптер) преобразува променливото напрежение 220 V в постоянно напрежение 12 V, което се подава към контролера R G B чрез два проводника с поляритет. LED лента е свързана към контролера чрез четири проводника в съответствие с маркировката. За по-лесно инсталиране и ремонт на LED осветление, възлите са свързани помежду си с помощта на съединители.

Електрическа схема LED R G B LED SMD-5050

За да свържете и още повече да поправите R G B LED лента на професионално ниво, трябва да разберете как работи и да знаете електрическата верига и pinout на светодиодите, използвани в лентите. Снимката по-долу показва фрагмент от R G B LED лента с приложена електрическа схема за LED кристали.

Както можете да видите на диаграмата, кристалите в светодиода не са електрически свързани помежду си. Три многоцветни кристала в един LED корпус образуват триада. Благодарение на този дизайн, чрез контролиране на яркостта на блясъка на всеки кристал поотделно, можете да получите безкраен брой цветове на LED блясъка. На този принцип на управление на цветовете са изградени дисплеи на мобилни телефони, навигатори, фотоапарати, компютърни монитори, телевизори и много други продукти.

Техническите характеристики на светодиода SMD-5050 са дадени на страницата на сайта "Наръчник на светодиоди SMD".

Електрическа схема LED R G B лента LED SMD-5050

След като се справихте с LED устройството, лесно е да се справите с устройството с LED лента. В горната част на снимката е снимка на работещ сегмент от лентата LED R G B, а в долната част е нейната електрическа верига.


Както се вижда от диаграмата, контактните площадки на едноименната LED лента, разположени от дясната и лявата й страна, са електрически свързани директно една към друга. По този начин е възможно да се подаде напрежение към лентата от всеки край и към следващия сегмент на лентата, когато тя е удължена.

LED кристали VD1, VD2 и VD3 със същия цвят на светене са свързани последователно. За ограничаване на тока във всяка от цветните вериги са монтирани токоограничаващи резистори. Два от тях са 150 ома, а един 300 ома, във верига от червени кристали. По-голям резистор е монтиран за изравняване на яркостта на всички цветове, като се има предвид интензитета на излъчване на LED кристала и неравномерната цветова чувствителност на човешкото око към различните цветове.

Как да нарежете LED лента на парчета

Както вероятно вече сте разбрали, R G B LED лента с всякаква дължина (важи и за монохромни ленти) се състои от къси независими сегменти, които са завършен продукт. Достатъчно е да подадете захранващо напрежение към контактните площадки и лентата ще излъчва светлина. За да се получи парче лента с необходимата дължина, елементарните сегменти са свързани помежду си в съответствие с буквената маркировка.

Обикновено лентата се произвежда с дължина пет метра. Ако е необходимо, може да се съкрати, като се среже през линията, начертана в центъра на контактните подложки между маркировките, случва се на това място допълнително да се приложи символично изображение на ножица. Понякога лентата трябва да се изреже, за да пасне под ъгъл. В този случай изрязаните подложки със същото име са свързани помежду си чрез запояване с телени сегменти.

Начини за контрол на цвета на блясъка
R G B led ленти

Има два начина за управление на цветовия режим на R G B LED лентата, с помощта на три превключвателя или електронно устройство.

Принципът на работа на най-простия контролер на превключватели

Помислете за принципа на работа на най-простия контролер, на механични превключватели. Като превключвател за ръчно управление на блясъка на лентата R G B можете да използвате стенен превключвател с три клавиша, предназначен да включва полилеи и лампи в домакинска мрежа от 220 V. Тогава диаграмата на електрическото свързване ще изглежда така.


Резисторите R1-R3 служат за ограничаване на тока и могат да бъдат инсталирани навсякъде в захранващата верига от кристали от същия цвят. Съгласно тази схема можете да свържете R G B ленти, предназначени както за 12 V, така и за 24 V захранващо напрежение.

Както се вижда от диаграмата, положителният изход на захранването е свързан директно към положителния изход на LED лентата, което е обичайно за светодиоди от всички цветове, а отрицателният изход е свързан към контактите R, G и B на лентата чрез превключвател. С превключвател от три превключвателя можете да получите седем цвята на блясъка на лентата. Това е най-лесният, най-надеждният и най-евтиният начин за управление на цветовете на R G B лента.

Принципът на работа на електронния контролер

За да се получи безкраен брой цветове на блясъка на R G B лентата и в автоматичен режим, динамична промяна в големината на светлинния поток, вместо превключватели, се използва електрически блок, който се нарича R G B контролер. Включва се в отворената верига между захранването и R G B лентата. Обикновено комплектът на контролера включва дистанционно управление, което ви позволява дистанционно да управлявате режима на неговата работа и в резултат на това режима на светене на LED лентата.

Тъй като работата на LED лентата изисква по правило DC напрежение от 12 V (по-рядко 24 V), тогава за свързването й към захранване с променлив ток 220 V се използва захранване или адаптер, който преобразува променливо напрежение в DC напрежение, което чрез щепселна връзка се прилага към контролера.


Нека разгледаме принципа на работа на RGB контролера, използвайки примера на най-простия и широко използван контролер на модела LN-IR24. Състои се от три функционални блока - контролер за управление R G B, превключватели за захранване и инфрачервен сензорен чип (IR). Чипът на контролера е програмиран за необходимия алгоритъм за работа на LED лентата. Чипът на контролера се управлява от сигнал, идващ от чипа на инфрачервения сензор. IR сензорът получава контролен сигнал при натискане на бутоните на дистанционното управление.

Управлението на захранващото напрежение към LED лентата се осъществява с помощта на три полеви транзистора, работещи в ключов режим. Когато се получи сигнал от RGB контролния чип към вратата на транзистора, неговият дрейн-източник се отваря и токът започва да тече през светодиодите, в резултат на което те започват да излъчват светлина. Яркостта на светодиодите се контролира чрез високочестотни промени в ширината на импулса на подаваното захранващо напрежение (широчинно-импулсна модулация).

Избор на захранване и контролер за R G B лента

Захранването на RGB LED лентата трябва да бъде избрано въз основа на нейното захранващо напрежение и консумация на ток. Най-популярните LED ленти са за постоянно напрежение от 12 V. Консумацията на ток за веригите R, G и B може да се намери на етикета или да се определи самостоятелно, като се използват референтните данни за светодиодите, посочени в таблицата на страницата на сайта Референтна таблица на параметрите на популярни SMD светодиоди. Обичайно е да се посочва консумацията на енергия на лентата на метър от нейната дължина.

Нека вземем пример за това как да определим консумацията на енергия на RGB лента от неизвестен тип за захранващо напрежение от 12 V. Например, трябва да изберете захранване и контролер за RGB лента с дължина 5 м. Първият нещо, което трябва да направите, е да определите вида на RGB светодиодите, инсталирани на лентата. За да направите това, достатъчно е да измерите размера на страните на светодиода. Да кажем, че се оказа 5 mm × 5 mm. Според таблицата определяме, че светодиод от типа LED-RGB-SMD5050 има такъв размер. След това трябва да изчислите броя на LED корпусите на метър дължина. Да кажем, че има 30 броя.

Един светодиоден чип консумира ток от 0,02 A, три кристала са поставени в един корпус, следователно общата консумация на ток на един светодиод ще бъде 0,06 A. Има 30 светодиода на метър, умножете тока по сумата 0,06 A × 30 \u003d 1,8 A. Но диодите са свързани три последователно, което означава, че действителната консумация на ток на метър лента ще бъде три пъти по-малка, т.е. 0,6 A. Дължината на нашата лента е пет метра, следователно общият ток потреблението ще бъде 0,6 A × 5 m = 3 НО.

Изчисленията показват, че за захранване на лентата R G B с дължина пет метра се нуждаете от захранване или мрежов адаптер с постоянно изходно напрежение от 12 V и ток на натоварване най-малко 3 A. Захранването трябва да има токов резерв, следователно, беше избран адаптер от модела APO12-5075UV, предназначен за ток на натоварване до 5 A. Когато избирате захранване, трябва да вземете предвид, че изходният му конектор трябва да пасва на R G B конектора на контролера.

При избора на контролер трябва да се има предвид, че консумацията на ток за един канал R, G или B ще бъде три пъти по-малка. Следователно за нашия случай трябва да вземете контролер, предназначен за напрежение 12 V и максимално допустим ток на натоварване на канал от поне 3 A / 3 = 1 A.

На тези изисквания отговаря например R G B контролерът LN-IR24B. Предназначен е за ток на натоварване до 2 A (могат да се свържат до 10 метра RGB лента). Позволява ви да включвате и изключвате лентата, да избирате 16 статични цвята и 6 динамични режима дистанционно, от разстояние до осем метра, с помощта на елегантно дистанционно управление. Захранващото напрежение към контролера се подава от захранването или мрежовия адаптер с помощта на коаксиален DC жак. R G B контролер LN-IR24B е лек и малък по размер.


Външният вид на комплекта, изготвен според резултатите от изчислението за осветление с LED лента, е показан на снимката. Комплектът включва захранване модел APO12-5075UV, R G B контролер LN-IR24B с дистанционно и R G B LED лента.


Ако трябва да свържете няколко петметрови R G B ленти, тогава ще ви е необходим по-мощен контролер, например CT305R, който ви позволява да извеждате до 5 A към светодиоди от същия цвят. Този контролер може да се управлява не само с дистанционно управление, но и чрез мрежа от компютър, като по този начин превръща R G B осветлението в цветен и музикален съпровод при слушане на музика.

Недопустимо е да се свързват последователно LED ленти с дължина над пет метра, тъй като тоководещите пътища на самата лента имат малко напречно сечение. Такава връзка ще доведе до намаляване на светлинния поток върху част от лентата, надвишаваща дължина от пет метра. Ако трябва да свържете няколко петметрови LED ленти, тогава проводниците на всяка от тях са свързани директно към контролера.

В мощните модели контролери се използват клемни блокове за свързване на външни устройства, в които проводниците са захванати с винт. Необходими са маркировки до клемите. INPUT (IN) означава вход, към тези клеми се свързва външно захранване, от което се подава захранващо напрежение за самия контролер и LED ленти. Полярността се обозначава с допълнителни знаци "+" и "-". Неправилният поляритет при свързване на захранването може да повреди контролера.

Групата клеми за свързване на R G B лентата е обозначена с OUTPUT (OUT) и означава изход. Цветовете са маркирани с R (червено), G (зелено), B (синьо) и V+ (това е обикновен проводник от всеки друг цвят). Цветните проводници обикновено също идват от лентата и е достатъчно просто да прикрепите цвета им към цвета.

Отбелязвам, че можете успешно да свържете монохромна LED лента към всеки R G B контролер, който съответства на тока. След това ще можете да използвате дистанционното управление, за да промените режима на светене - да го включите, да го изключите, да промените яркостта, да зададете динамичен режим за промяна на яркостта.

RGB или RGBW LED лента - осветително устройство, състоящо се от няколко монохромни светодиода, които светят в бяло, червено, зелено или синьо. Името си получи благодарение на последните три цвята - взети са първите букви от английския им превод (Red, Green, Blue - съответно червено, зелено и синьо).

Когато е свързана директно към 12/24 V DC захранване, е невъзможно да се реализират цветовите ефекти, за които е създадена такава лента. За осигуряване на разнообразие от цветове и яркост между източника на захранване и платката е монтиран специален контролер с приемник за управление на дистанционното управление (RC). Този приемник задава различните програми, за които работи RGB LED лентата.

RGB технология

Многоцветната лента е изобретена в хода на множество научни трудове, в които учените се опитват да формират бялото сияние на светодиодите. Първоначално за получаването му са използвани сини фосфорни диоди със специално бяло покритие. По-късно за тези цели започнаха да използват лента с три светодиода - червен, зелен и син. И трите са инсталирани в една клетка, а излъчената светлина се възприема от човек като бяла - това е RGBW технология.

Променяйки яркостта на един или друг светодиод, можете да получите други цветове и техните нюанси. Броят на последните надхвърля няколкостотин хиляди. Това е основното предимство на RGB технологията пред фосфорните LED ленти.

устройство

Структурно това е гъвкава печатна платка, към която са прикрепени светодиоди и резистори, предназначени да намалят тока. Предлагат се в различни ширини - от 5 до 30 мм. Най-популярни са LED лентите с набор от шест проводника, в които светодиодите са събрани в един корпус.

Светодиодите се класифицират по размер. Най-често срещаните са SMD 5050 с размери 5х5 мм. Един линеен метър RGB лента може да съдържа около 30 светодиода (продукт с двойна плътност - 60). Мощността и светлинният поток зависят от броя на диодите и техния размер.

Лентите се различават по степен на защита (IP00 и др.). Колкото по-нисък е този параметър, толкова по-малко са опциите за използване на осветителното устройство. Например, слабо защитените устройства се експлоатират изключително в сухи помещения, а продуктите в силиконова обвивка не се страхуват дори от пълно потапяне под вода (IP68).

За да поставите лентата върху повърхности, на задната й страна е прикрепена двустранна лента. Винаги можете да го нарежете на парчета, като изберете желаната дължина. Производителите на устройства самостоятелно маркират местата на срязване с пунктирани линии, там също е изобразен символът „ножица“. Нарежете гъвкавата платка в тези области, тъй като само тук са инсталирани подложки за свързване към източник на захранване, последвано от запояване или използване на конектори.

Контролер за RGB лента

За да се възползвате напълно от RGB лентата, свържете контролери към веригата, които изпълняват редица функции:

  • дистанционно управление;
  • промяна на яркостта на LED диоди;
  • промяна на цвета на блясъка;
  • избор на режим - превключване на честотата на промяна на цвета и тяхното преливане;
  • комбинация от основни цветове за получаване на нови нюанси.

Когато избирате RGB контролер, помислете за два основни критерия - съвместимост със свързаната лента и метода на управление.

Такъв контролер може да се управлява:

  • чрез Wi-Fi мрежа с помощта на таблет или смартфон;
  • дистанционно управление с инфрачервени диоди;
  • без дистанционно управление (превключвател на стена).

Последната опция е подходяща, ако няма нужда от често превключване на режимите на лентата.

Основният физически параметър, характеризиращ RGB контролера, е неговата номинална мощност. За да го изчислите, вземете формулата Mk = Ml*L*Km, където:

  • Mk - номинална мощност на регулатора;
  • L е дължината на сегмента в метри;
  • Ml е мощността на лентата във W/m;
  • Km - фактор на мощността на продукта.

Напрежението, необходимо за захранване на контролера, трябва да бъде същото като това на RGB лентата.

Усилвател за RGB лента

Друг елемент, използван при свързване на RGB платки, е усилвател. Ако дължината на лентата надвишава пет метра, не можете без нея.

Продуктът е снабден с два терминала - Input (вход) и Output (изход), като всеки от тях има същите контактни площадки като самата лента - R, G, B и "+". Има клеми за свързване на захранването - "плюс" и "минус" (съответно VDD и GND).

При достатъчна мощност се подава 12 или 24 V от спомагателния блок. Свържете общите краища на лентата към входните клеми на усилвателя, след което свържете изходната клема. В края контролният блок е свързан чрез положителните и отрицателните клеми VDD и GND. Много е важно да се спазва полярността, в противен случай диодите няма да светят.

В резултат на това алгоритъмът за свързване е следният: захранване, контролер, първа секция на лентата, усилвател, втора секция. Управлението на такава електрическа верига се извършва с едно дистанционно управление.

Ако е необходимо да се използват няколко ленти с дължина пет метра или повече, към веригата се свързват втори усилвател и контролен блок. Наличието или отсъствието на последното се определя от силата на блясъка. Паралелното свързване на източници на захранване е строго забранено - само с помощта на диоден мост.

Усилвателят е обемист електрически елемент, така че не винаги има достатъчно място за удобното му поставяне. Ако е необходимо, може да бъде заменен с микромодел с намалена мощност (уверете се, че е достатъчен за функционирането на лентата).

важно! Ако мощността на главния усилвател е малко по-ниска от необходимата за LED лентата, купете микроусилвател за комплекта и го свържете последователно към съществуващия.

Захранване

RGB LED лентите работят на захранване от 12 или 24 V. Когато избирате контролен блок, обърнете внимание на няколко важни физически условия:

  • напрежението и мощността на блока трябва да отговарят на посочените изисквания за RGB;
  • в зависимост от мястото на монтаж устройството трябва да се характеризира с една или друга степен на защита от влага.

важно! Ако направите грешки при избора, устройството ще прегрее и ще се повреди след кратък период от време.

Има няколко вида захранвания, които могат да бъдат намерени на пазара:

  • с алуминиев корпус, висока плътност и защита срещу проникване на влага, но висока цена;
  • мини продукт в пластмасова кутия, частично защитена от влага, на по-ниска цена;
  • отворен блок, разположен в перфориран корпус, се характеризира с най-големи размери и висока мощност, нуждае се от допълнителни средства за защита срещу влага;
  • мрежов блок - средна мощност.

Прочетете инструкциите, приложени към RGB лентата. Посочена е мощността за един линеен метър.Умножете тази стойност по дължината на гъвкавата дъска, след което увеличете получената стойност с 30% (винаги трябва да има резерв на мощност). В резултат на това ще разберете мощността на захранването, необходимо за избраната LED лента.

Популярни схеми за свързване

Изпълнението на всяка верига изисква малко познания, включително разбиране за това как правилно да разделите електрически продукт на части.

Стандартна електрическа схема

Следвайте следната процедура за инсталиране:

  1. Свържете контролера към захранването през клемите за изходно (ниско) напрежение.
  2. Положителните проводници са маркирани в червено, а отрицателните в черно.
  3. Свържете LED лентата към контролера чрез три контактни площадки - R, G, B (контрол на три основни цвята) и VDD (плюс).

Възможност за свързване на две LED ленти

Ако трябва да захранвате две LED ленти едновременно, помислете за следните точки:

  • ще ви трябват две захранвания и два усилвателя за RGB;
  • следвайте реда на свързване на проводника в съответствие с цветната маркировка;
  • веригата е подходяща за подаване на ток към сегменти от платки, чиято дължина достига 10 метра.

Основно правило: ако поне две ленти са свързани към веригата, те са свързани паралелно (серията ще намали мощността на напрежението за светодиодите, разположени в далечните краища на захранването и усилвателя).

Свързване на RGB лента с дължина 20 метра

Когато избирате мощно захранване, можете да използвате схемата за свързване "контролер-усилвател-блок". Във всички останали случаи са необходими два или повече блока.

Инструкции за инсталиране стъпка по стъпка

При самостоятелно свързване на цветна RGB лента е необходимо стриктно спазване на алгоритъма:

  1. Търсене на място и подготовка на повърхността. Първо вземете решение за мястото на инсталиране и след това изравнете повърхността, към която ще бъде прикрепена LED лентата. Това може да бъде таван, врата и т.н. Не забравяйте да го обезмаслите с разтворител, в противен случай двустранната лента ще се отлепи след кратък период от време. При закрепване към метални повърхности е необходима допълнителна електрическа изолация.
  2. Повечето RGB LED ленти са самозалепващи - отстранете защитното фолио от задната страна и леко притиснете продукта към повърхността на избраното място. Когато правите завои, техният радиус трябва да бъде не повече от 20 mm, в противен случай могат да възникнат проблеми. Нарежете лентата на строго маркирани места. Когато свързвате различни части, използвайте специални съединители или поялник (повече за това в отделна статия).
  3. Свързване на електрическата верига. Изберете схемата на свързване на LED лентата от предложените по-горе. Комбинирайте продукта с контролера, усилвателя и захранването. Свържете последния към мрежата с помощта на електрически щепсел. Свържете черния проводник на блока към V-клемата на усилвателя, червения проводник към V +. Комбинирайте проводниците на LED лентата с контактните площадки на контролера в съответствие с техния цвят и обозначение: червено - R, зелено - G, синьо - B. Последният проводник е свързан към положителния извод - V +.
  4. Подсветката се захранва от 220 V. Проверете работата й с помощта на дистанционното управление.

Правилното свързване и работа на RGB LED лентата ще създаде уникална атмосфера у дома, ще украси офис или жилищни помещения, открити беседки. Наличието на определени електрически продукти в избраните схеми зависи от дължината на платката, броя и размера на използваните LED диоди.