Rgb свечение. Как подключать RGB светодиоды, схемы управления. Преимущества и способы применения
Появление многоцветных RGB–светодиодов связано с технологическими достижениями в области микроминиатюризации светодиодных кристаллов и серьезным запросом рекламного рынка. Название RGB связано с первыми буквами трех цветов в английском алфавите: R – красный, G – зеленый, B – синий.
Главной особенностью RGB–светодиодов выступает оптический принцип формирования любого известного цвета с помощью трех базовых цветов. Адресное управление каждым цветом дает возможность получать разнообразные цветовые картины, а программный способ управления свечением светодиодных кристаллов облегчает автоматизацию световых решений.
Устройство и сферы применения
Конструктивно RGB–светодиоды представляют собой три светодиодных кристалла с одной оптической линзой, расположенные в одном корпусе. Управление цветом происходит с помощью подачи электрических сигналов на выводы каждого светодиодного кристалла, а сочетание излучений всех трех светодиодов позволяет регулировать итоговый цвет. Для примера, ниже представлен самый популярный RGB–светодиод .Сферы применения RGB светодиодов напрямую связаны с развитием рынка рекламы и развлекательных мероприятий. Также готовые RGB–светильники и ленты применяются в области светового оформления архитектурных и дизайнерских решений - ночная подсветка зданий или фонтанов, интерьерный свет, индикаторный системы автомобилей и т.д.
Разновидности
Разнообразие сфер применения многоцветных светодиодных источников света определяет основные виды внешнего оформления RGB–светодиодов:
- изделия небольшой мощности выпускаются в стандартных круглых корпусах со сферической линзой и выводами под обычную пайку;
- маломощные RGB–светодиоды в SMD-корпусах поверхностного монтажа широко применяются в светодиодных лентах или полноцветных светодиодных экранах большой площади;
- в корпусах типа Emitter выпускают мощные RGB–источники света с независимым управление каждым светодиодным кристаллом;
- сверх яркие светодиоды в корпусах Пиранья не требуют теплоотвода и легко монтируются на печатные платы.
Для упрощения систем управления светом в корпуса некоторых серий многоцветных LED–источников света вмонтированы управляющие микросхемы.
Схемы расположения выводов (распиновка)
Несколько стандартных схем управления определяют структуру внешних выводов RGB–светодиодов и их соединение внутри корпуса. Существует три основных схемы распиновки, которые соблюдаются на большинстве выпускаемых изделий:
- В схеме с общим катодом для управления используется три независимых вывода анода, а катодные выводы LED-кристаллов соединены между собой;
- Распиновка с общим анодом управляется отрицательными импульсами на катодные выводы, а вместе соединены уже анодные электроды светодиодных кристаллов;
- Независимая схема соединения имеет шесть выводов по числу LED кристаллов, соединений внутри корпуса не производится.
Единого стандарта на распиновку не существует, конкретный тип расположения внешних выводов применяют в зависимости от поставленных задач.
При отсутствии документов на светодиодное изделие тип внешних выводов легко определить с помощью мультиметра. В режиме прозвонки светодиод будет светиться (мощные светодиоды очень слабо), а мультиметр издавать звук соединения, если красный щуп мультиметра подсоединен к аноду светодиодного кристалла, а черный к его катоду. В случае обратного подключения никаких видимых и слышимых эффектов просто не будет.
Подключение
Простейший способ подключения и управления режимами работы RGB–светодиодов реализуется с помощью стандартных микроконтроллеров Arduino. Общий вывод подключается к единой шине микроконтроллера, а управляющие сигналы подаются на выводы LED–кристаллов через ограничительные резисторы. 
Управление режимами свечения светодиодных кристаллов происходит с помощью
Сегодня диодное освещение пользуется высокой популярностью. Оно позволяет создать различные декоративные эффекты внутри и снаружи помещений. При помощи подобных приборов можно создать контурную, декоративную подсветку определенной зоны или внутри всего помещения. Разнообразие цветов и мощности свечения позволит каждому покупателю приобрести подходящий вариант.
Сегодня большой популярностью пользуются ленты типа RGB. Они имеют ряд характерных особенностей. Что собой представляет RGB подсветка, ее виды и свойства будут рассмотрены в статье.
Общие сведения
Сегодня применяется для различных целей. Она может выделить как объекты интерьера, так и создать полноценное освещение в комнате или на улице. Очень эффектно смотрится, например, игровая клавиатура с RGB подсветкой, мебель или потолок, украшенный подобным способом.
Представленный осветительный прибор представляет собой гибкую плату, на которую при помощи пайки нанесены диоды. Они отстоят друг от друга на одинаковом расстоянии. При этом ширина платы-ленты может составлять от 8 до 20 мм. Когда на ней есть светодиоды, толщина представленного изделия может составлять 2-3 мм. В некоторых конструкциях предусмотрена специальная защита для диодов. В этом случае лента может быть достаточно толстой.
На ленте присутствуют специальные компоненты для ограничения сопротивления. Это резисторы, которые являются обязательным элементом любого подобного изделия. В продаже представлены ленты, длина которых достигает 5 м. Можно приобретать отрезки длиной от 1 м. При этом конструкцию можно резать по указанной производителем технологии.
Особенности изделий типа RGB
Светодиодная RGB подсветка имеет ряд характерных особенностей. Она может издавать свечение любого оттенка. Управление происходит при помощи специального пульта. Диод представленного типа включает в себя сразу 3 кристалла. Они издают красный, зеленый и синий цвет. Соединяясь в определенной пропорции, лучи производят необходимый оттенок. Поэтому название такого диода расшифровывается как R - red (красный), G - green (зеленый), B - blue (синий).
При помощи такой ленты можно создавать как полноценное освещение, так и просто контурную декоративную подсветку. Чаще всего на ленты представленного типа устанавливают диоды типа SMD 5050. Цифры в маркировке показывают размер люминофора.
Представленная конструкция обязательно включает в себя систему по отводу тепла. Это крайне необходимо для обеспечения долговечной эксплуатации электрического прибора. Подключение такой ленты к сети происходит при помощи специального блока питания. Он трансформирует входящий переменный ток бытовой сети, обеспечивая нормальные условия для функционирования системы. В схему включается также специальный контроллер, который управляет режимами свечения.
Особенности конструкции
Многие покупатели уже успели оценить, как эффектно смотрится механическая клавиатура с RGB подсветкой, объекты рекламы или интерьера. Создать разное по характеристикам освещение можно при помощи разных типов систем.
Лента для создания свечения разных цветов может содержать от 30 до 240 диодов на 1 погонном метре платы. Это обеспечивает требуемую интенсивность свечения. Лента поделена на секции. Чаще всего они имеют длину 10 см. В каждой из них находится по 3 диода. Подобные элементы включают в свою конструкцию 3 кристалла. Каждый из них находится в определенном секторе. При необходимости нужный участок светится сильнее или слабее, создавая разный оттенок.
На ленте границы секций помечены. Это позволяет определить, в каком месте ленту можно разрезать, чтобы применить ее в разных целях. Правда для подключения такого изделия потребуется владеть техникой пайки. В продаже для соединения представленных изделий представлены коннекторы. Они облегчают процедуру монтажа, повышают ее качество.
Преимущества
RGB подсветка имеет массу преимуществ. Сегодня существует множество систем, которые применяют представленный принцип при создании разных эффектов освещения. Это экономичные, прочные и долговечные изделия. Они отличаются высокими показателями КПД. Также следует отметить, что представленный тип освещения является безопасным, экологически чистым. Он не создает ультрафиолетовых лучей.
Угол рассеивания лучей представленных изделий достаточно большой. Он достигает 120º. При этом можно регулировать интенсивность и оттенок освещения. Для этого применяются разные пульты. Существуют специальные программы, которые позволяют управлять системой при помощи смартфона.
При правильной эксплуатации представленные приборы могут работать до 50 тыс. часов. При этом поломки осветительных приборов RGB происходят крайне редко. Если приобретать продукцию проверенных брендов, можно не сомневаться в качестве и долговечности системы. Она способна нормально функционировать при температуре окружающей среды от +60 до -40ºС.
Разновидности
Существуют разные типы подсветки. Это может быть аналоговая, цифровая или лазерная система. Они отличаются принципом действия. Самые простые системы можно приобрести по цене от 90 руб. за 1 погонный метр. На такой ленте все светодиоды подключены в одну параллель. Оттенок свечения будет одинаковым по всей длине ленты.
Цифровые изделия стоят от 300 руб. за 1 погонный метр. Такие конструкции позволяют управлять свечением каждого диода по отдельности. Это позволит создавать разный оттенок свечения на каждом участке ленты. Также представленные изделия могут создавать эффект «бегущая волна».
Наиболее дорогой системой является уличная лазерная подсветка RGB (Garden). Она позволяет создавать разные образы, изображения на поверхностях в ночное время. При этом цвет их также будет меняться. Приобрести подобную систему можно по цене от 11 тыс. руб.
Область применения
Существует множество направлений применения представленных приборов. Они позволяют оформить разные предметы, объекты. Чаще всего подобные изделия применяются при создании декоративной подсветки подвесных потолков. Ими можно украшать арки, ниши, мебель, карнизы.
Интересно выглядит клавиатура с RGB подсветкой, кухонная столешница из стекла с таким типом декорации. Также представленные изделия применяют для оформления барной стойки, ступеней, прозрачных деталей интерьера.
При помощи приборов типа RGB также пользуется высоким спросом. Ее применяют как для украшения фасадов, скамеек, беседок, так и для рекламы. Торговые центры, бары, рестораны и прочие коммерческие учреждения активно используют представленные ленты в подобных целях.
Также можно применять эти ленты для подсветки в банях, бассейнах и прочих влажных помещениях. Для этого изделия должны характеризоваться специальным классом защиты.
Класс защиты
Каждая лента в маркировке имеет сведения о классе своей защиты. В соответствии с этим показателем нужно делать выбор того или иного прибора для определенных условий эксплуатации. В маркировке класс защиты обозначен буквами IP. Далее следуют цифры. Именно они говорят о степени защиты диодов.
Для RGB подсветки потолка в чистом сухом помещении можно применять изделия с классом IP20. Если же помещение не отапливается, лучше отдать предпочтение диодам типа IP22.
Для наружной подсветки можно применять ленты с Однако подобные конструкции должны находиться под крышей. Они выдерживают попадание брызг воды, перепады температуры. Однако длительного пребывания в воде такие ленты не выдерживают. Их также можно применять для создания подсветки на кухне или в ванной комнате.
В пыльной среде можно применять приборы типа IP65. Они также не боятся очистки струей воды под напором. Этот класс светильников также отличается стойкостью к ударам. Поэтому представленную ленту можно применять для тюнинга автомобилей.
Водонепроницаемыми являются ленты класса IP67. Их можно применять для подсветки внутри бассейнов. Представленные изделия не боятся длительного пребывания под водой. Также эту ленту можно использовать для подсветки фонтанов.
Диммер
Чтобы выполнить подключение ленты к сети, необходимо применять специальный диммер и контроллер для подсветки RGB. Это неотъемлемые атрибуты представленных электрических изделий.
Диммер позволяет контролировать интенсивность освещения. При необходимости он может сделать поток лучей ярким, позволяя полноценно осветить пространство. В некоторых случаях интенсивность потока можно снизить.
Контроллер
Контроллер же позволяет создавать световые эффекты, управлять оттенком свечения. Представленный прибор также задает программу освещения. Также контроллер управляет скоростью смены цветов.
Сегодня многие модели диммеров и контроллеров имеют встроенные системы для дистанционного управления световым потоком. Это позволяет при помощи специальных элементов управления задавать параметры свечения.
Выбор блока управления
Подсветка RGB с пультом или без него нуждается в обязательном компоненте. Это блок питания, который отвечает за подачу необходимого напряжения к электрическому прибору. Его нужно правильно выбрать. При этом учитывается мощность ленты. Она может быть 12 или 24 В.
Сначала нужно рассчитать, сколько электричества потребляет 1 м ленты. Для этого нужно обратиться к документации, которая поставляется в комплекте с диодным прибором. Далее следует умножить этот показатель на длину ленты. Например, в ходе несложных расчетов было установлено, что суммарная мощность системы составляет 48 Вт.
Блок питания должен выдерживать номинальную нагрузку несколько больше. Причем запас должен составлять около 25%. Для ленты с номинальной мощностью 48 Вт подойдет блок питания 60 Вт. Это обеспечит нормальные условия для функционирования системы.
Разноцветная светодиодная RGB лента – основной тренд 2018-2019 года. Разберем как ее правильно подключить, что такое RGB контроллер, усилитель и зачем они нужны.
Что такое RGB светодиодная лента
RGB (Red, Green, Blue – красный, зеленый, синий) – это светодиодная лента, способная при работе менять свой цвет. В каждом LED модуле находятся три светодиода – красный, синий и зеленый. Изменяя отдельно яркость свечения каждого кристалла, вы получаете любой цвет видимого спектра.
Внешне RGB led отличается от моноцветной только количеством выводов. Здесь их 4 – три из них для питания каждого отдельного кристалла и один общий плюс.
Существуют особые led ленты с пятью выводами. Маркируются они как LED RGB W (W – white). Пятый вывод отвечает за белый свет. Дело в том, что в трехцветном диоде белый цвет получается смешивая все три цвета в равных пропорциях. Такой «белый» отличается от чистого моно- света. Поэтому появился тип led с четвертым кристаллом белого цвета.
Эти ленты (как и моноцветные) имеют несколько классов пыле- влагозащиты:
- IP20 – без защиты, боится влаги и пыли;
- IP67-69 – не боится пыли, может быть использована во влажной среде (ванна, аквариум).
Что нужно для подключения RGB ленты
Разберемся как правильно подключить светодиодную RGB ленту. Для полноценной схемы освещения нам понадобится:
- Светодиодная лента;
- блок питания;
- RGB-контроллер с пультом управления;
- RGB-усилитель (опционально).
Блок питания
Питание для светодиодной ленты нужно подбирать с учетом предполагаемой нагрузки и его будущего места расположения. Рассмотрим на примере SMD5050 60 led. Потребляемая мощность – 14,4 Вт/м.
При длине в 5 метров, необходимая мощность БП будет:
5м * 14,4Вт * 1,25 (коэффициент запаса) = 90Вт
Разновидности блоков питания для led Если длина 15 метров, то БП соответственно нужен в 3 раза мощнее – 270W. Если длина ленты 20, 25 и больше метров – целесообразно устанавливать несколько БП меньшей мощности.
Степень защиты зависит от расположения БП. Если располагается в сухом, закрытом помещении достаточно IP20. Если в ванной или других агрессивных условиях, то не ниже IP67.
RGB контроллер
Управление светом осуществляется через специальный контроллер. Он подключается между блоком питания и светодиодами, снабжается проводным или беспроводным пультом.
RGB контроллер Контроллер, как и блок питания, подбирается в зависимости от суммарной мощности ленты. С тем отличием, что к необходимой мощности БП добавляют 25-30% запаса, а контроллер подбирают впритык по мощности.
Например . Нужно подключить 10 метров SMD5050 60 led. Мощность 1 метра – 14,4 Вт, соответственно нам нужен контроллер на 144 Вт.
По принципу управления различают: проводные – чаще монтируются на стену; беспроводные с управлением через:
- Инфракрасный порт (ИК) – пульт должен находиться в зоне прямой видимости;
- радио-канал – позволяет пользоваться в пределах дома;
- Wi-Fi – позволяют как управлять с пульта, так и с приложения на смартфоне.
Управление освещением со смартфона После установки и подключения, вы сможете:
- Устанавливать цвет вручную. Доступны как чистые цвета, так и смешанные оттенки.
- Регулировать яркость – аналогично обычному диммеру (подробнее про ).
- Автоматические режимы. К ним относится переключение цветов, быстрое мерцание, плавное изменение, плавные затухания и другие алгоритмы.
А если мощности RGB контроллера не хватает, чтобы подключить все освещение (больше 20 метров)? Можно установить 2 контроллера, но управлять светом одной комнаты придется с двух пультов, что не удобно и дорого. Второй (правильный) вариант — использовать RGB усилитель.
RGB усилитель (led amplifier)
Этот прибор позволяет усиливать и передавать дальше по цепи сигнал от контроллера. Таким образом, задействовав несколько усилителей, можно собрать контур освещения любой длины.
Rgb усилитель (led amplifier) Усилитель устанавливается в разрыв ленты и имеет отдельное подключение к блоку питания (про подключение ниже). Мощность подбираем исходя из остатка ленты, которой не хватает мощности контроллера.
Некоторые думают, что усилитель нужен для увеличения яркости и его нужно использовать даже для отрезка до 5 метров. Это в корне не верно.
Наглядный пример . Нужно подключить 20м SMD 3528 (14,4 Вт/м), общей мощностью 288 Вт. В наличии у нас только контроллер с мощностью 216 Вт и блок питания на 300W. Соответственно нужен усилитель:
288 Вт — 216 Вт = 72 Вт
Мощность БП 300 Вт, его достаточно для питания контроллера и усилителя. В случае если мощности БП недостаточно (например 250W), нужен отдельный БП для усилителя.
Подключение светодиодной RGB ленты
Правильный порядок подключения элементов цепи выглядит следующим образом:
Правильный порядок подключенияЗапомните. Участки ленты, длиной больше 5 метров, должны подключаться только параллельно.
Что будет, если подключить последовательно?
Во-первых, вы заметно потеряете в яркости на конце участка. Хотя светодиоды и имеют очень малое сопротивление, но потери есть. При такой протяженности на конце напряжение будет порядка 10В. Пониженное напряжение даст пониженную яркость, уже заметную для глаза.
Неправильное подключение 
Правильное подключение Во-вторых, токопроводящие дорожки ленты рассчитаны на максимальную длину 5м. Подключив последовательно еще 5, дорожки будут перегреваться и освещение скорее всего перегорит в самом начале участка.
Соединять ленту между собой можно с помощью пайки или клеммами. Для одноцветных вариантов продаются двухвыводные клеммы (коннекторы), для RGB – четырёх или пяти. Уточняйте этот момент при покупке.
Блок питания подключается в сеть 220В (клеммы AC, полярность не важна), преобразует переменное напряжение в постоянное 12В (клеммы V+, V-). При подключении следующих элементов цепи важно соблюдать полярность.
Клеммы подключения на БП RGB контроллер подключается после блока питания (с соблюдением полярности), а в него подключается ргб лента. Каждый вывод на корпусе предназначен для конкретного вывода светодиодов. Если перепутаете местами, ничего страшного не произойдет, просто цвета будут перепутаны.
Клеммы подключения контроллера к светодиодам В результате готовая схема в сборе должна иметь вид:
Усилитель внешне похож на контроллер, отдельно подключается к БП, только имеет не одну плашку с клеммами, а две. Маркируется чаще всего как Led Amplifier, устанавливается в разрыв ленты. Подключается по схеме:
Назначение клемм led amplifier Разберем теперь схемы подключения лент разной длины с усилителем и без, с одним или несколькими блоками питания.
Схема подключения RGB светодиодной ленты без усилителя
Это простейшая схема включения rgb светодиодной ленты длиной до 5 метров через контроллер с пультом.
Электрическая схема подключения RGB освещения Для подключения светодиодной RGB ленты длиной 10 или 15 метров, убедитесь, что хватает мощности контроллера и БП (с запасом), и подключайте по следующей схеме:
Схема подключения 10 или 15 Схема подключения ленты с RGB усилителем
Усилитель используем, если не хватает мощности контроллера. Если мощность блока питания позволяет подключить контроллер и усилитель, используем следующую схему:
Когда суммарная мощность контроллера и усилителя выше мощности БП или блок такой мощности использовать нерационально (большой, сильно греется или шумит), тогда подключаем led amplifier к отдельному питанию по схеме:
По такой схеме наращивать суммарную длину ленты можно сколько угодно. Вся она будет управляться с одного пульта.
Помимо последовательного подключения, как в примерах выше, усилители можно подключать параллельно.
Схема параллельного подключения нескольких RGB усилителей с одним блоком питания.
Схема с несколькими параллельными усилителями с отдельным питанием.
Схема: несколько параллельных усилителей с отдельными БП Правильная схема подключения 20 метров RGB ленты показана на видео.
Типичный ошибки при подключении
Последовательное подключение более 5 метров ленты. Этого делать нельзя.
Скрутки вместо пайки проводов (или коннекторов). Если не хотите паять, используйте коннекторы, они копеечные.
Несоблюдение порядка подключения: блок питания ⇒ контроллер ⇒ лента ⇒ усилитель ⇒ лента.
Экономия на блоке питания, покупая «впритык» по мощности. К сожалению, светодиоды гуляют как в плюс так и минус по потребляемым Ваттам. Покупая БП без 20-25% запаса, он будет работать на износ и через год вы купите новый, но уже с запасом.
Покупка контроллера излишней мощности. Хуже не будет, но деньги переплатите. Правильно подбирать по мощности 1 к 1.
Выбор очень мощных лент и монтаж без теплоотвода. Например SMD5050 120 led/m потребляет 28,8 Вт/м. При такой мощности светодиоды греются достаточно сильно и конструкцию нужно монтировать на теплоотвод – алюминиевый профиль. В противном случае диоды начинают деградировать, терять мощность и перегорать.
Готовые RGB лампочки под цоколь с пультом управления
Отдельно стоит упомянуть про готовые RGB изделия под цоколь E14 или E27.
Такие лапочки бывают в совершенно корпусах и исполнениях. Внутри лампа содержит компактный драйвер для питания от сети 220В, контроллер и трехцветные светодиоды.
Для полноценного освещения комнаты она не подойдет, т.к. несколько ламп синхронизировать в одну систему не получится. Используется как ночник или декор. Потребление 1-3 Вт/ч. Стоимость стартует от 3$ за Китай.
При подключении обычной монохромной ленты следует придерживаться трех основных правил:
- подключение выполняется параллельно отрезками не более 5 метров
- лента монтируется на алюминиевый профиль
- блок питания выбирается всегда с запасом по мощности
Эти же правила полностью применимы и для многоцветной RGB ленты. Однако здесь есть некоторые особенности. Связаны они с использованием в схеме подключения RGB контроллера.
RGB контроллер
Кроме этого, обязательно запомните, что полноценную rgb подсветку можно изготовить на основании светодиодов SMD 5050. Именно в них реализована возможность менять цвета в одном источнике света.
Достигается это за счет того, что светодиод собран из трех кристаллов. Во всех остальных видах SMD 2835, SMD 3528 один светодиод может светить только одним цветом.
Из-за этого в подсветке могут возникать небольшие провалы освещенности, когда соседние светодиоды попросту не будут гореть и полоса света не будет выглядеть цельной и сплошной. Примеры и недостатки таких моделей можно посмотреть в статьях ” ” и ” ”.
RGB контроллер подключается после блока питания. С его помощью можно менять не только цвета, но и яркость освещения, разные режимы работы, интенсивность смены расцветки и т.д.
Для режима светомузыки, когда цвета бегают по разным сторонам и сменяют друг друга, потребуются специальные контроллеры. Называются они DMX.
Напрямую через контроллер можно подключать определенную длину светодиодной ленты. Максимум это 5 метров или 10 метров при параллельном подключении двух отрезков по пять.
А что делать, если разноцветная подсветка у вас более 10 метров? Для монохромного варианта все решается параллельным подключением отдельных кусков. Например, подключаете 3 участка по 5м каждый и имеете полноценную подсветку длиной 15м.
Для RGB ленты параллельно спаять и соединить 5-ти метровые участки можно, однако с непосредственным подключением к одному контроллеру имеются нюансы.
Схема подключения светодиодной ленты RGB длиной 5м или 10м
Для начала рассмотрим вариант, когда у вас общая длина светодиодной подсветки всего 5м или 10м, то есть две цельные ленты соединенные параллельно по 5м каждая. Что необходимо в этом случае?
- блок питания, преобразующий 220В из сети в 12 или 24В необходимые для работы подсветки
- RGB контроллер
Его в отличие от блока питания можно подбирать без запаса по мощности, что называется впритык. Главное правильно рассчитать мощность самой ленты.
Например, если 1м потребляет 14,4Вт (данные можно найти на упаковке или из таблиц, согласно разновидности светодиодов), то 10м будут соответственно “кушать” 144Вт. Именно на такую мощность и покупаете контроллер.
Как все это правильно подключить? Во-первых, 220В нужно подать на сам блок питания. Обычно слева на нем имеются две клеммы с маркировкой L(фаза), N(ноль) и заземление. Здесь полярность L и N соблюдать не обязательно.
- Light с контактами BGR V+
Расшифровываются они как:
B (blue) – синий
G (green) – зеленый
R (red) – красный
V – общий плюс на светодиодной ленте. Непосредственно на ленте он может быть подписан как ”+12” или просто ”+”. Все остальные три контакта rgb являются минусовыми.
- Power с контактами “+” и ”-”
В отличие от монохромной ленты у RGB варианта не два контакта, а четыре. А иногда и все пять!
Пятый отвечает за белый свет, так как нормального белого естественного освещения получить от сочетания rgb цветов не получится. Называются такие светодиодные ленты RGBW или RGBWW.
Поэтому заранее уточняйте, сколько контактов для пайки проводов имеет лента и покупайте соответствующий контроллер. Особенно это актуально при покупках через интернет магазины.
К контактам Power подается напряжение 12 или 24В от блока питания.
Ищите на блоке клеммы с надписью ”V+” и “V-“. Вместо “V-“ иногда пишут “COM”.
Если перепутаете порядок, подключите красный к зеленому или наоборот, ничего страшного не случится, просто будут путаться цвета на пульту управления.
Кстати, светодиодную ленту RGB в крайних случаях можно подключать и вовсе без контроллера, напрямую к блоку.
Для этого нужно скрутить все три провода rgb в один и подать на него минус, а на второй проводок плюс.
Правда в этом случае, ни о какой разноцветной подсветке и речи быть не может. Однако как один из вариантов освещения, при выходе из строя контроллера, рассматривать можно.
При правильном подключении RGB ленты по первому варианту, у вас должна быть последовательность:
1
Блок питания
2
Контроллер
3
Светодиодная лента RGB
RGB лента длиной 15-20 метров
Если нужно подключить 15, 20 метров или более, такой вариант только с одним контроллером уже не подойдет. Есть два выхода:
- использовать два контроллера
- использовать RGB усилитель
Первый вариант неудобен более высокими затратами. А во-вторых, у вас будет два пульта управления, каждый из которых отвечает за различные участки ленты. И как вы их синхронизируете, тот еще вопрос.
Поэтому лучший вариант, когда все управляется от одного контроллера и с одного пульта. Это можно легко реализовать при помощи rgb усилителя.
Из названия понятно, что его предназначение усиливать сигнал от контроллера. Правда некоторые заблуждаются, полагая, что он нужен для более яркого свечения ленты. И его именно с этой целью можно использовать даже для 5-ти метровых участков. Это не так.
Выбирается он по мощности не всей длины светодиодной ленты, а только того участка, который к нему и подключается, помимо первых 5 или 10 метров.
Схема подключения усилителя
У усилителя есть входные-input и выходные-output клеммы. На входе и выходе те же контакты, что и у контроллера – общий плюс и цвета.
Также присутствуют и клеммы подключения питания:
- VDD или "+"
- GND или "-"
Напряжение 12-24В можно подавать как от дополнительного блока, так и от общего, если позволяет его мощность.
Для подключения, общие концы предыдущего отрезка светодиодной ленты, заводите во входные клеммы усилителя.
После этого под винты VDD и GND заводите проводники питания от блока.
В итоге у вас должна получиться последовательность:
1
Блок питания
2
Контроллер
3
Светодиодная лента №1
4
Усилитель
5
Светодиодная лента №2
Собранная подсветка по такой схеме будет работать и управляться с одного пульта.
Если вам нужно подключить еще 5-10 метров ленты, в схему добавляется еще один усилитель, а возможно и дополнительный блок питания (зависит от мощности освещения).
Только имейте в виду, что параллелить напрямую между собой сами блоки питания нельзя. Делать это нужно через диодный мост. Поэтому они должны быть разделены между собой через отдельные участки лент.
Таким образом можно собрать разноцветную подсветку любой длины под ваши запросы. Главное найти место для размещения всего этого оборудования.
Когда места не хватает, вместо большого усилителя можно использовать микро модель.
Он напоминает из себя что-то типа переходника, и размер у него соответствующий. При этом со своей задачей усиления сигнала справляется хорошо.
Кроме этого, его можно использовать, если вам не хватает мощности вашего контролера. Например, мощность всей светодиодной ленты 110Вт, а контроллера всего 70Вт.
Чтобы не менять его, просто докупаете такой мини усилитель, последовательно соединяете два элемента и наслаждаетесь освещением.
Кстати, такого же миниатюрного размера может быть и сам контроллер.
Светодиодные ленты, позволяющие получать разнообразные световые эффекты, находят широкое применение в создании различных вариантов освещения и подсветки в быту, офисах, объектах культурного назначения и на улицах.
Светодиодная лента представляет собой гнущуюся плату, на которой находятся светодиоды.
Длина диодных лент обычно составляет пять метров, ширина от восьми до двадцати миллиметров.
В продажу они поступают намотанными на пластмассовые бобины.
Светодиодная лента разделяется на отдельные отрезки, состоящие из нескольких диодов. Если возникает необходимость откорректировать длину RGB-светодиодной ленты, присутствует возможность разъединить ее вдоль полоски, проходящей через контактные точки подключения и помеченной изображением ножниц.
Количество элементов на этом фрагменте зависит от типа данного изделия, и после подключения его к источнику питания он сохранит работоспособность.
На картинке видно, где можно разрезать RGB-ленту
Объединить кусочки ленты можно посредством коннектора. Для этого нужно поместить концы с контактами в разъем и закрыть крышку.
Объединение кусочков ленты посредством коннектора
При этом нужно соблюдать полярность.
Также можно произвести это соединение, используя пайку. Провода нужно заизолировать.
Схема рабочего фрагмента RGB-ленты
Наиболее распространено применение диодных лент с диодами SMD5050.
Для того чтобы подключить RGB-ленту, необходимо предусмотреть блок питания, контроллер и (при необходимости подсоединения нескольких диодных лент) усилитель.
Чтобы подключить RGB-ленту, надо грамотно выбрать блок питания согласно ее мощности и напряжению. Соединение этой ленты с входным напряжением сети 220 В (без блока питания) приведет к ее мгновенному выходу из строя.
Светодиодные ленты рассчитаны на работу от источника постоянного тока напряжением 12 В или 24 В. Этикетки ленты содержат информацию о рабочих параметрах.
В качестве мощности, которую потребляет лента, всегда указывается та, которая приходится на законченный фрагмент длиной в 1 метр. Потребляемый каждой цветовой цепью ток всегда можно найти в справочниках.
Если не известны никакие (кроме напряжения питания) параметры ленты, можно все рассчитать. Разобраться с методикой расчета потребляемого тока и выбора блока питания можно на примере условно неизвестного типоразмера цветной светодиодной ленты длиной пять метров, работающей при напряжении 12 В.
Чтобы определить все неизвестные параметры, сначала нужно измерить длину сторон светодиода.
Предположим, она составляет 5 на 5 миллиметров. В справочниках по светодиодам такие геометрические размеры соответствуют светодиоду RGB SMD5050. Далее необходимо выяснить, какое число их расположено на 1 м. Допустим, что их 30 шт.
На один из трех кристаллов светодиода приходится ток 0,02 А, значит, весь светодиод, состоящий из трех кристалликов, потребляет 0,06 А.
Количество светодиодов на одном расчетном отрезке – 30 штук. Следовательно, перемножив полученную силу тока 0,06 А на 30 штук, получится 1,8 А (0,06 х 30 = 1,8).
Но так как между каждой тройкой диодов выполнено последовательное соединение, ток, проходящий через 1 метр ленты, меньше в 3 раза и составляет 0,06 А.
Соответственно, ток, потребляемый всей лентой, равен 3 А (0,06 А х 5 м = 3 А).
Путем проведения несложных расчетов было установлено, что в рассмотренном выше случае необходим источник питания постоянного тока с напряжением на выходе 12 В, поддерживающий нагрузку более 3 А (с запасом около 30 процентов). Поэтому подходящим вариантом оказался адаптер APO12-5075 UV, рассчитанный на нагрузку до 5 А.
Если напряжение на выходе блока питания будет строго соответствовать расчетному, то источник питания в этом случае все время будет работать в крайне тяжелом режиме. Поэтому срок службы его значительно сократится.
Контроллер необходим для подключения светодиодных лент и служит для регулирования цвета и яркости устройства. Подключаться он должен с одной стороны к блоку питания, со второй – к цепи светодиодов.
При необходимости может использоваться схема подключения RGB-ленты непосредственно к блоку питания (без контроллера). Для этого нужно к плюсовому контакту драйвера подключить плюсовой провод ленты и к минусовому контакту прикрепить сразу три цветовых провода, соединив их вместе.
Но при таком подключении светодиодной RGB-ленты можно будет получить только один цвет свечения светодиодов без возможности его регулирования.
Расчетным путем было получено, что суммарный ток, потребляемый всей лентой, составляет 3 А. Но ток каждой цветовой дорожки в три раза меньше этой величины.
Поэтому чтобы светодиодная лента работала в нормальном режиме, нужно, чтобы ток на выходных контактах контроллера (которые предназначены для подключения цветовых полос R, G, B) составлял третью часть от поступающего с блока питания тока.
Отсюда следует, что в рассматриваемом нами случае нужно применить контроллер напряжением на 12 В и током нагрузки 1 А на каналах R, G и B.
В соответствии с этими параметрами можно выбрать контроллер LN-IR24B, который оснащен пультом дистанционного управления, работающим в радиочастотном диапазоне.
Весь набор (подобранный расчетным путем) комплектующих, обеспечивающих работу LED-ленты в штатном режиме
Ниже представлена схема подключения светодиодной RGB-ленты длиной 5 метров через блок питания и контроллер.
L – контакт для подачи фазного напряжения сети 220 В;
N – контакт для подсоединения нулевого провода;
PE – контакт для заземляющего провода.
Провода цветовых каналов R (красный), G (зеленый), B (синий) подключаются к клеммам, обозначенным на контроллере соответствующими буквами.
При несоблюдении этого условия светодиоды не потеряют способность цветового свечения, но при попытке настроить желаемую цветовую гамму будут получаться цвета, не соответствующие разметке, нанесенной на пульт управления.
Входное напряжение сети 220 В подается на контакты L и N блока питания.
Выпрямленное и преобразованное напряжение 12 В выходит на контакты +V и –V блока питания, после чего через соединяющие провода оно поступает на одноименные входные контакты контроллера.
На выход этого прибора выведены три линии с обозначениями R, G и B, которые служат для подключения цветовых каналов светодиодной ленты к контроллеру.
Контакт +V – для общего плюсового провода.
Если мощности блока питания и контроллера позволяют подключить RGB-ленту длиной до десяти метров, это можно сделать, подсоединив к соответствующим выходным клеммам контроллера по два провода, идущих на 2 разные ленты, соединив таким образом их параллельно на контактах контроллера. То есть к одному контакту присоединяется сразу два провода. Но использовать такую схему не рекомендуется. В случае ошибки при расчете мощности блока питания и контроллера может не хватить на дополнительную ленту.
Внешний вид контроллера и подсоединяемых к нему проводов от двух RGB-лент
Последовательное подключение нескольких лент без использования дополнительного оборудования не применяется, потому что в результате падения напряжения на ленте наиболее удаленные от регулирующей аппаратуры участки будут светиться очень слабо или вовсе не будут.
Для подключения светодиодной ленты длиной от 5 метров необходимо на каждом участке использовать усилитель и дополнительный блок питания. Усилитель – это прибор, усиливающий сигнал контроллера.
Если мощности блока питания и контроллера не хватает для подключения двух и более лент, используется схема подключения с усилителями и добавляются дополнительные блоки питания, соответствующие параметрам каждой отдельной ленты.
Подключение четырех RGB-диодных лент с использованием своего усилителя и блока питания для каждой ленты. Здесь усилители присоединяются к контроллеру параллельно
При наличии у контроллера резерва мощности (в пределах 30 процентов) имеется возможность создания цепи, исключающей применение усилителей. Каждая лента к контроллеру подключается параллельно и устанавливается общий для всех комплектующих мощный блок питания. Поэтому нужна принудительная вентиляция.
Это создает дискомфорт из-за шума, создаваемого вентилятором.
Прилагаемая схема разъясняет, как подключить светодиодную ленту параллельно-последовательно.
Здесь параллельно к контроллеру подключена только первая RGB-лента.
Любая следующая присоединяется последовательно к предыдущей через усилитель.
Усиливающие приборы коммутируются с сетью 220 В через индивидуальные блоки питания.
Схемы подключения RGBW-лент аналогичны схемам соединения RGB-лент. Отличие заключается в необходимости применения RGBW-контроллера, у которого имеется дополнительный цветовой вывод «white» (белый). С помощью такой ленты можно создавать наиболее интересные цветовые решения.
