Rgb светодиодная лента

RGB-ленты и их характеристики

Светодиодные RGB-ленты всё больше завоёвывают свою популярность на рынке осветительных приборов. В статье объясняется, что это такое, подробно описываются основные технические характеристики, особенности конструкции, какие есть разновидности, где и как используется, прилагается схема подключения, а также как правильно выбрать продукцию.

Что это такое

Светодиодная лента RGB имеет три кристалла (разноцветные светодиоды). Каждый светодиод отвечает за свой цвет: R-Red (красный), G-Green (зелёный), B-Blue (синий). В результате смешения этих базовых цветов получаются самые разнообразные оттенки, это значит, что светодиодные ленты RGB имеют широкий цветовой спектр.

Когда один из основных трёх компонентов приобретает наибольшую интенсивность, получаемый цвет приобретает оттенок основного (красноватый, зеленоватый или голубоватый). В случае если два основных компонента имеют одинаковую степень интенсивности, тогда получаемый цвет является оттенком вторичного цвета (голубоватый, пурпурный или желтый). Вторичный цвет формируется суммой двух основных цветов одинаковой интенсивности: голубой получается в результате смешения зеленого и синего, пурпурный – красного и синего, желтый – красного и зеленого. Каждый вторичный цвет является дополнением одного основного цвета. Когда основной и вторичный цвета складываются вместе, получается белый. Голубой дополняет красный, пурпурный – зеленый, а желтый – синий.

Где и как используется

LED RGB широко применяются в самых разных сферах. Одна из самых популярных областей использования – световой дизайн интерьеров и экстерьеров. Диодные ленты RGB размещаются в маленьком профиле на потолке, таким образом делая подсветку «за карнизом». Разные цвета создадут неповторимую атмосферу, а вместе с небольшими светодиодными лампами GX53 улучшат качество освещения в несколько раз.

Эти источники света прекрасно подходят для наружного применения. Благодаря высоким уровням защиты, их можно устанавливать даже под водой, так как они не испытывают негативного влияния влаги и отличаются водостойкостью. Это отличное решение для создания уникальной подсветки бассейна или водных комплексов. Вместе со светодиодными лампами Gauss они улучшат и внесут разнообразие в освещение разных объектов.

Также такие типы светильников активно используются в рекламе как внутри помещений, так и снаружи. Они являются идеальным заменителем гораздо более энергоемких люминесцентных ламп, которые используются для освещения витрин в магазинах. Возможность выбора цвета свечения и его режимов подчёркивает товар, витрины, стенды и вывески. Ювелирная продукция, различные виды часов, картины и прочие декоративные предметы приобретают иной вид с использованием таких светильников.

Помимо вышеперечисленного они применяются в автотюниге. Они могут отлично заменить неоновое освещение, применяемое для подсветки днища и освещения салона автомобиля. Более того, эти источники света применяются даже для подсветок фар.

Особенности конструкции RGB-ленты

Схема RGB-ленты

Она представляет собой гибкую печатную плату, на которой размещаются светодиоды, а также резисторы, задача которых – ограничивать ток диодов. Ширина чаще всего варьируется от 8 до 20 мм. Встречаются такие, на которых светодиоды различных цветов размещены рядом друг с другом. Однако наибольшее распространение получили устройства со светодиодами, скомплектованные в одном корпусе. У такого RGB LED имеется 6 выводов.

Они могут иметь разную мощность, количество светодиодов на метр, размер, схему и конструкцию. Например Gauss LED: длина 5 метров, мощность 4.8 Вт, напряжение 12 В, светодиоды SMD 3528, их количество на метр – 60, без защиты от влаги и воды.

Технические характеристики

  • Тип светодиода: SMD 3028, SMD 3528, SMD 5050, SMD 5730, SMD 5730-1.
  • На основе SMD 3528 на 1 метр может располагаться 30, 60, 72, 120 штук диодов. Количество зависит от модели и производителя.
  • Яркость SMD 3528 – 70 лм/Вт. Яркость SMD 5050 – 80 лм/Вт. Яркость SMD 5730 – 100 лм/Вт. При сравнении SMD 3528 с улучшенными версиями SMD 5730 и SMD 5730-1, то при практически одинаковой площади элемента, излучающего свет, мощность светового увеличилась в 22 раза, но и энергопотребление – в 15 раз.
  • Рабочее напряжение: 12 В, 24 В.
  • Цвета свечения: монохромный и многоцветный. Три основных вида – красный, зелёный, синий. Цвет свечения задаётся с помощью RGB-контроллера. Существуют светодиодные ленты с пультом управления. Они бывают как сенсорные, так и кнопочные.
  • Длина бывает самой разной – от 5 до 40 метров.
  • Оттенки: тёплые (2700 К), холодные (6000 К).
  • Шаг резки. У каждой торговой марки своя ширина модуля МДС (три диода и резистор). Разрезать нужно только по специальным линиям.
  • Рабочая температура от -40 до +40 градусов.

Степени защиты:

  1. IP 68. Полностью покрывается силиконом и помещается в П-образную подложку. Абсолютная стойкость к влаге и воде
  2. IP 67. Силикон покрывает её, тем самым изолируя диоды и дорожки, по которым протекает ток. Очень высокая стойкость к влаге и воде.
  3. IP 65. Сама лента размещена в пустотелой силиконовой прямоугольной оболочке.

Существуют разные характеристики блоков питания:

  1. Блок питания 12 В, 5A, 60 Вт.
  2. Блок питания 12 В, 10A, 120 Вт.
  3. Блок питания 12 В, 20A, 240 Вт.

Схема подключения

Перед тем как подключить светодиодную RGB-ленту, важно помнить о следующих основных правилах:

  1. Она монтируется непосредственно на алюминиевый профиль.
  2. Блок питания приобретается с запасом мощности.
  3. Подключение RGB-ленты происходит параллельно и отрезками, в длину не более, чем 5 метров.

Подключение светодиодной RGB-ленты

Потребляемая мощность указывается та, которая приходится на законченный фрагмент с длиной один метр. Количество тока, который потребляет каждая цветовая цепь, всегда можно найти в специальных справочниках.

При отсутствии информации о параметрах (кроме мощности) всё равно их можно рассчитать. Метод расчёта потребляемого тока и выбора подходящего блока питания можно использовать с помощью условно неизвестного форм-фактора светильника с длиной 5 метров, которая работает при стандартном напряжении 12 В.

Схема подключения RGB-ленты 20 метров

  • Провода со знаком плюс всегда подключаются к плюсовой клемме выхода диммера (оut).
  • Провода R, G и B нужно подключить к аналогичным разъёмам диммера.
  • К выходу блока питания также подключается вход RGB-контроллера. Все процессы соединения должны выполняться с соблюдением полярности.
  • К сети переменного напряжения (220 В) подключается вход блока питания.
  • Зачастую у блоков питания имеется следующее обозначение проводов: коричневый отвечает за фазу, синий означает ноль, жёлтый или зелёный – защитное заземление. В блоках питания из пластика наличие защитного заземления не предусмотрено.

Как соединить RGB-ленту между собой

Это можно сделать при помощи коннекторов.

  • При необходимости следует отрезать нужный кусок LED-полосы. Разрезать надо лишь в специальных местах.
  • Если контакты в силиконе, тогда надо его аккуратно убрать.
  • Важно сделать перпендикулярный надрез в нужном месте и с торца отслоить силикон, чтобы не повредить сами контакты.
  • При соблюдении полярности два отрезка надо положить в коннектор и соединить ленты между собой.

Какие есть виды

  • Существуют классические RGB-ленты, имеющие три независимых монохромных канала R, G, B.
  • У светодиодной RGBW-ленты к трём основным каналам добавлен дополнительный канала белого света W (White). Его, как и основные цвета, можно регулировать. Часто канал W имеет холодный оттенок белого (6000 К).
  • RGBWW является дополненной версией RGBW, у которой имеется пятый управляемый канал White Warm (тёплый белый цвет). Цветовая температура варьируется от 2700 до 2900 К.
  • Наиболее полноценное свечение и разнообразная подсветка делается из светодиодов SMD 5050. У них есть возможность регулировать и менять все цвета в одном источнике света.

Достоинства

  • Высокий уровень светоотдачи.
  • Отсутствие перегрева.
  • Компактность.
  • Низкий уровень потребления энергии.
  • Безопасность.
  • Доступная цена.
  • Защита от попадания воды и влаги
  • Лёгкий монтаж.

Недостатки

  • Иногда люминофор одного из кристаллов начинает постепенно выгорать.
  • Производственный брак.

Как выбрать

  • Упаковка должна быть без повреждений, сухой и чистой.
  • Правильность написания названия продукции производителя.
  • Обязательное наличие штрихкода (и/или QR-кода).
  • Наличие всех технических характеристик и параметров на упаковке.
  • Наличие инструкции и/или паспорта.

Использование светодиодных лент является правильным решением для сложных дизайнерских задач, в вопросах строительства и производства. Более того, их применение в архитектурной и рекламной областях значительно будет способствовать выполнению поставленных задач.

Светодиодная лента RGB: технология, отличие от обычной, подключение

RGB лента многоцветная, используется при устройстве основного освещения и подсветки отдельных зон жилых помещений. Для подключения к электросети используется более объемная схема, в которую кроме блока питания включается контроллер и усилители. При монтаже своими руками важно знать, как выбрать это оборудование, какие схемы самые выгодные.

RGB технология

RGB – модуль с возможностью настройки и корректировки параметров на основе трех основных цветов.

Трехцветный светодиод состоит из 3-х разноцветных кристаллов, установленных в 1 корпус. Требуемый цвет получается при помощи различных комбинаций основных (красного, синего и зеленого). За счет близкого расположения свечение смешивается. Для управления требуется контроллер, меняющий цвет по установленной программе.

Трехцветные светодиоды бывают разные:

  • с общим анодом;
  • с общим катодом;
  • с шестью выводами (без совмещения через анод или катод).

Для управления используется:

  • при совмещенном аноде – подача отрицательных импульсов на анод;
  • при совмещенном катоде – подача положительных импульсов на катод;
  • с шестью выводами – любой вариант.

Внимание! Элементы с шестью выводами по внешнему виду такие же, как SMD-чипы.

Отличия от обычной ленты

RGB (так же, как одноцветная) – это эластичная узкая плата с токопроводящими дорожками.

Конструктивно может быть трех видов:

  • из цветных SMD 3528 (5050), которые припаяны рядом по всей протяженности полосы, контроллер меняется интенсивность свечения отдельно для каждого цвета;
  • из трехцветных светодиодов SMD 3528 (5050);
  • из светодиодов WS2812B (WS2812S), оснащенных ШИМ-регулятором.

Независимо от типа светодиодов все RGB ленты делятся на аналоговые и цифровые. Во-первых, чипы соединены параллельно, контроллер может менять только цвет полосы. Во-вторых, каждый диод подключен к микросхеме, позволяющей контроллеру управлять отдельными чипами или их группами.

Аналоговые RGB-ленты дешевле, установить их проще.

Преимущества и способы применения

Многоцветные светодиодные ленты дают возможность менять цвет освещения вручную или автоматически, создавать световые эффекты (мерцания, переливы), светомузыку.

Разноцветный источник позволяет создать различные системы освещения:

  • основную (мощность подбирается, базируясь на площадь и назначение помещения);
  • дополнительную (подсветку отдельных зон);
  • освещение рабочего места;
  • декоративную.

В жилых помещениях RGB ленты чаще всего устанавливаются по периметру на потолке или на полу, в нишах и арках, на мебели. Возможность регулировать цвет и интенсивность свечения позволяет менять атмосферу в помещениях, сэкономить на освещении лестниц и коридоров.

Но это – не основная сфера применения, чаще эти источники используются:

  • в витринах магазинов;
  • в рекламных щитах;
  • на сценах при проведении развлекательных мероприятий;
  • на фасадах зданий перед праздниками;
  • для подсветки памятников, мостов, фонтанов, бассейнов.

Важно! Показатели светопередачи, указанные на упаковке RGB, чаще всего ниже реальных. При замене монохромной ленты на цветную требуется замена всей системы.

Тип светодиода

Чаще всего ленты производятся из RGB Led SMD 5050, состоящих из трех кристаллов разного цвета. У этих светодиодов 6 выводов, поток света 0,6-2,5 лм (зависит от цвета кристалла). Мощность рулона длиной 5 м 144 Вт. Другой похожий вариант – SMD 3528 с потоком света 0,3-1,6 лм.

Читайте также  Соединение СИП кабеля с ВВГ

При покупке вид светодиодов легко определяется по размерам (3,5х2,8 мм или 5х5 мм).

На RGB ленте могут быть припаяны так же разноцветные SMD 3528 (5050). Особенность последних – в одном чипе 3 кристалла одного цвета. Световой поток в таком исполнении 0,6-2,2 лм у SMD 3528 и 2-8 лм у SMD 5050.

WS2812B и WS2812S только внешне похожи на СМД 5050, но имеют 4 вывода и ШИМ-контроллер в корпусе. Он позволяет создавать различные световые эффекты («звездный дождь», «бегущие огни»). Из этих чипов можно сделать даже LED-экран. Недостатки два: высокая цена и необходимость в специальном регуляторе.

Подключение

Для подключения RGB полосы с пультом используются блоки питания на 12 вольт (реже 24 В).Выбор осуществляется, базируясь на мощность источника света. Например, если мощность полосы длиной 5 метров 15 Вт, то у блока должно быть:

15 + (15*0,25) = 18,75 Вт (с запасом 15%).

Важно! Если блок питания расположен далеко от источника света, провода должны быть с большим сечением, чтобы не падало напряжение.

RGB лента не подключается прямо к блоку питания, в схему включается контроллер. Его мощность рассчитывается так же, как для драйвера. Если полоса очень длинная (более 10-и метров), целесообразно разрезать ее и купить отдельный контроллер для каждого отрезка (к оному можно подключить параллельно 2 отрезка по 5 м) или усилитель.

220 В из сети подаются на драйвер, с ним соединяется контроллер с тремя клеммами (+V, B, G, R). К +V присоединяется плюс светодиодной полосы, к B, G, R – минусы.

Если контактов 5, то RGB-лента дополнительно содержит белые светодиоды. Это необходимо учесть при покупке.

От блока питания напряжение подается на контакт Power контроллера. К клеммам B, G, R присоединяются проводка полосы соответствующего цвета.

Если RGB-полоса длиннее 10-и метров, дешевле обойдется усилитель. Его мощность должна соответствовать мощности отрезка, к которому он будет подключаться.

У усилителя 8 клемм:

  • input (входная);
  • output (выходная);
  • B, G, R и общий плюс;
  • «+» и «-».

Напряжение подается от драйвера (если достаточно мощности) или контроллера. Лента подключается так же, как к регулятору цвета.

Внимание! Усилитель выгоднее второго контроллера, так как позволяет управлять системой освещения с одного пульта.

Контроллер для RGB ленты

Рынок предлагает регуляторы цвета различных видов, самые простые продаются вместе с пультом, который управляется:

  • при помощи кнопок;
  • инфракрасными лучами;
  • радиосигналом;
  • по Bluetooth;
  • по Wi-Fi.

Если пульт с кнопками, пользователь сам решает, какой оттенок свечения должен быть. Соответствующая команда передается с пульта на регулятор.

Более удобны пульты, у которых есть кнопка для управления яркостью света.

Усилитель для RGB ленты

Предназначение усилителя – при последовательном подключении к контроллеру нескольких полос снизить нагрузку путем подачи напряжения прямо от драйвера на отрезок. Это небольшой блок, который включается в схему между двумя отрезками и питается от драйвера. В результате все полосы подключены к регулятору цвета, поэтому работают от одного пульта, хотя за стабильность питания отвечает усилитель. Это позволяет пользоваться источником питания с меньшей мощностью.

Справка! При помощи нескольких усилителей можно создать самые сложные схемы. Если мощность блока питания рассчитана правильно, ограничений по количеству отрезков практически нет.

Усилители подключаются параллельно или последовательно. Первый вариант лучше, так как на лентах не падает напряжение, не снижается яркость свечения и качество цветопередачи.

Основные выводы

Для крепления диодной полосы на шероховатую поверхность используется двусторонний скотч, если не хочется покупать специальный алюминиевый профиль. Но это лишает возможности делать световой поток более равномерным при помощи рассеивателя.

При устройстве подсветки потолка не всегда крепление ленты под плинтус является лучшим вариантом. Максимальный поток света позволяет получать крепление к стене на расстоянии 5 см от потолка. При устройстве подсветки в шкафах RGB-полосу нужно размещать так, чтобы свет не слепил глаза.

Мощный блок питания оснащается вентилятором, который во время работы создает шум. Если светодиодная система освещения устраивается в помещении, в котором он может мешать (например, спальне), лучше установить этот прибор в другом помещении.

Светодиодные системы не самые надежные, поэтому при монтаже необходимо предусмотреть необходимость в частичном или полном демонтаже.

Как правильно подключить RGB светодиодную ленту к контроллеру. Правильные схемы с описанием

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.

Что такое rgb светодиод

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:

  1. Устанавливать цвет вручную. Доступны как чистые цвета, так и смешанные оттенки.
  2. Регулировать яркость – аналогично обычному диммеру (подробнее про диммеры).
  3. 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 подключения

Запомните. 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.

RGB коннектор

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:

Схема в сборе

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:

Читайте также  Как рассчитать сопротивление эквивалентное параллельному соединению?

Порядок подключения RGB усилителя в цепь 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:

Схема подключения усилителя с 2 блоками питания

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: один БП несколько усилителей

Схема с несколькими параллельными усилителями с отдельным питанием.

Схема: несколько параллельных усилителей с отдельными БП

Если клемм нет – используйте паяльник и монтажный провод, НО не перегревайте контактные площадки. Подробнее как соединять ленту.

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.

Подключение RGB ленты и варианты её использования

Светодиодные ленты давно применяются для местной подсветки и в качестве основного освещения. Но кроме монохромных (одноцветных) разных цветов есть управляемые ленты RGB (Blue, Green, Red), способные менять свой цвет. Одним из производителей таких устройств является компания Apeyron.

RGB технология

В самой схеме и работе многоцветной полоски есть ряд особенностей.

Отличия от обычной ленты

Как и обычная, RGB лента представляет собой печатную плату в виде узкой полосы, вдоль которой нанесены токопроводящие полоски. В отличие от стандартной, на ленте RGB таких полосок не 2, а 4 или 5 – общих и по одному для каждого цвета.

На плате методом SMM (Surface Mounted Mevice – прибор, монтируемый на поверхность) установлены резисторы и светодиоды, которые меняются в зависимости от типа ленты:

  • Монохромная. Могут быть любого размера и необходимого цвета.
  • RGB. В ней используются светодиоды SMD 5050. Этот диод состоит из трех светодиодов в одном корпусе. В монохромной ленте они одного цвета, в многоцветной – разного (красного, зеленого и синего). Такое сочетание позволяет менять цвет устройства или делать его белым. Черный цвет обеспечивает отсутствие света.
  • RGBW. Кроме цветных диодов, в ленте устанавливаются белые. Это дает дополнительные возможности по управлению яркостью и цветом света.

Кроме устройств, в которых управление всеми светодиодами одного цвета производится одновременно, есть приборы с чипованными диодами. В них находится микросхема, позволяющая управлять каждым светодиодом по отдельности. Это дает возможность реализовать эффекты типа «бегущие огни» или «звездный дождь».

Пример платы RGB ленты

Преимущества и способы применения

Преимуществом таких светодиодных устройств является возможность изменения цвета освещения, как вручную, так и по заранее заданной программе, а также организация разнообразных световых эффектов – переливов цвета, мерцания или, при подключении контроллера к компьютеру или музыкальному центру, светомузыки.

Такие устройства применяются в самых разных местах:

  • в подсветке витрин магазинов;
  • рекламные надписи;
  • создание романтической обстановки в комнате;
  • освещение коридора или спальни – ночью включается синий, а вечером или по сигналу датчика движения – яркий белый свет;
  • подсветка аквариумов.

Кроме этих вариантов возможно много других. Применение таких устройств ограничено только фантазией дизайнера.

Разноцветные ленты дают простор для возможностей дизайнеров

Выбор ленты

Один из вопросов, на который необходимо дать ответ при организации светодиодного освещения – какую полосу нужно использовать.

Степень освещенности

Прежде всего, нужно решить, в каком качестве будет использоваться светодиодная подсветка:

  • Декоративное освещение. Основное значение имеет функциональность контроллера.
  • Зонная подсветка. Это дополнительное освещение в комнате. Мощность его составляет лишь часть необходимой для всей комнаты.
  • Освещение рабочего места. Узнать требуемую мощность сложно, так как обычно используется вместе с основным освещением. Определяется методом подбора или при помощи онлайн-калькуляторов.
  • Основное освещение всего помещения. Мощность определяется по площади комнаты и ее назначению – в спальне принимается 2 Вт/м2, в кухне или детской – 3Вт /м2, а в самом ярко освещенном помещении – 3,5–4.

При составлении проекта учитываются потери света в рассеивателе или в потолочном плинтусе. Они достигают 50%. Возможен вариант двух зонной и многозональной подсветки.

Пример использования зонной подсветки. Такая лента не обеспечит освещение всей комнаты, но может подсветить нужную часть

Тип светодиода

В многоцветной полосе со светодиодами устанавливаются кристаллы SMD5050 размером 5*5 мм, состоящие из трех диодов и имеющие 6 выводов. В одноцветной ленте они одного цвета, а в полосе RGB – разного (красного, зеленого, синего). Рулон такой ленты длиной 5 метров и мощностью 144 Вт.

Кроме обычных диодов есть чипованные, WS2812B и WS2812S. Внешне они похожи на обычные, но внутри содержат ШИМ-контроллер, позволяющий управлять каждым светодиодом в отдельности. Они реализовывают разнообразные эффекты, типа «бегущие огни» или «звездный дождь». Из подобных устройств можно смонтировать LED-экран. Недостаток заключается в высокой цене и необходимости применения специального контроллера.

Плотность диодов

Яркость и цена светодиодной полосы зависит не только от размера и типа диодов. Не меньшее значение имеет плотность установки кристаллов. В ленте RGB она составляет 30–60 шт/м. Для большей яркости применяется двух, трех или четырехрядная с плотностью 120, 180, 240 шт/м соответственно.

Цвет ленты

Цвет RGB полосы регулируется яркостью светодиодов разного цвета. Если диоды включаются полностью, то лента излучает белый свет. При уменьшении яркости одного или двух цветов меняется общий цвет ленты. Это делается при помощи контроллера.

Контроллер позволяет регулировать яркость и цвет ленты

Светодиодная полоса RGB+WhiteRGBW – это двухрядная led-lenta, в которой один ряд выполнен из цветных, а второй из белых светодиодов. Это дает возможность получения пастельных цветов, а также повышенную яркость при обычном освещении.

Степень защиты IP

По уровню защиты от внешних условий устройства делятся от незащищенных (ip20, ip33) до защищенных частично (ip42, ip44) и герметичных (ip67, ip68).

Питание ленты RGB

Самый распространенный вольтаж этих устройств 12-24V. Встречаются приборы питанием 110 и даже 220V, но они мало распространены.

Выбор блока питания (драйвера) для полосы

БП для светодиодных лент выбирается по суммарной мощности устройств, которые будут к нему подключаться. Например, если соединяется 5 метров мощностью 14,4 Вт/м и 3 метра 7,2 Вт/м, то общая нагрузка составляет 14,4*5+7,2*3=93,6 Вт. Учитывая 20% запас (93,6+0,2х93,6=112,32), мощность блока должна быть не меньше 112.32 Вт.

Как и полосы, блоки питания производятся dc12-24v, а также 110 В.

Как управлять светом RGB ленты

Для управления яркостью одноцветной полосы нужен диммер, но для того, чтобы использовать все возможности многоцветных устройств, необходим контроллер. Иначе придется регулировать каждый цвет в отдельности, а световые эффекты будут недоступны.

Комплект контроллера RGB ленты к содержанию ↑

Выбор контроллера для RGB ленты

Подбор устройства управления зависит от трех факторов:

  • Мощность. Рассчитывается так же, как необходимая мощность БП – по общему количеству подключаемых устройств. Иногда, как при выборе БП, целесообразно приобрести не один мощный RGB-контроллер, а меньшей мощности и RGB-повторитель.
  • Желаемого набора функций. Видов управляющих устройств очень много, но, например, для подсветки товара в витрине или аквариума не нужен прибор с большим количеством световых эффектов, а для дополнительного освещения комнаты желательны включение по таймеру или светомузыка.
  • Дистанционное управление. Так же, как и при выборе функций, иногда это необходимо, а в других ситуациях это зря потраченные деньги.

При подборе эти моменты учитываются, чтобы не приобретать слишком дорогой прибор, и при этом его возможности были вполне достаточны.

Виды контроллеров

Контроллеры для управления светодиодными лентами RGB существуют разных типов: от самых простых, кнопочных, до оснащенных микропроцессорами и Wi-Fi.

Обычные устройства могут только выбрать определенный цвет и обеспечить несложные световые эффекты. Используются для подсветки витрин магазинов и других мест.

Более сложные модели можно программировать на изменение цвета и эффектов по таймеру. Они могут иметь разъем под flash-память и реагировать на освещенность в комнате и на улице. Существуют также bluetooth-контроллеры, с соответствующим пультом.

Самые сложные устройства могут подключаться к системе «умный дом».

Большинство полос имеют пульт дистанционного управления. Он бывает:

  • на кнопках;
  • инфракрасным;
  • на радиосигналах;
  • управление по Bluetooth;
  • управление по Wi-Fi.

Два последних могут заменить iPhone или мобильный телефон с Андроидом.

Управлять лентой можно с помощью смартфона

Кроме обычных контроллеров, есть самодельные устройства, работающие на основе микропроцессорной платы Ардуино. Такие самоделки управляют простыми или чиповаными светодиодами, создают световые или цветомузыкальные эффекты. К Arduino-controller также подключаются датчики движения или освещенности.

Читайте также  Технология пайки радиоэлементов бытовых машин и приборов

Режимы работы контроллера RGB

Светодиоды в лентах устанавливаются двух типов:

  • простые, управление которыми осуществляется изменением питающего напряжения одновременно по всей длине;
  • чипованные, с цифровым управлением цвета каждого диода в отдельности.

Соответственно, контроллеры работают в двух режимах – аналоговом и цифровом. Это разные типы устройств и они не взаимозаменяемые.

Способы подключения

Есть два варианта подключения ленты RGB:

  • пайка;
  • коннекторы.

Соединение пайкой

Для того чтобы припаять кабель к светодиодной полосе, необходимо:

  • Провод сечением до 0,5 мм2. Более толстый может оторвать контактные площадки.
  • Паяльник мощностью до 25 Вт. Мощный паяльник перегреет место пайки, и площадка отклеится от основания.
  • Припой и нейтральный флюс.
  • Термоусадочная трубка длиной 30 мм.

Коннекторы для светодиодной полосы RGB

Современный способ подключения – коннекторы. Это небольшие пластмассовые устройства, внутри которых контактные площадки для присоединения к ленте. Их количество должно соответствовать количеству токопроводящих полосок 2, 4 или 5.

Эти приборы выпускаются для различных вариантов подключения:

  • с выводами, для подачи питания;
  • соединительные, предназначенные для подключения двух отрезков полосы;
  • угловые, для соединения под углом;
  • в форме «Т» или крестообразные.

И многие другие. С помощью коннекторов можно произвести ремонт устройства своими руками.

Подключение к контроллеру RGB большей длины, чем его номинальная мощность

При управлении светодиодами мощностью, превышающей параметры контроллера, или при подключении устройств, расположенных на большом расстоянии, используется RGB-повторитель.

Сигнал на него поступает от контроллера по тонким кабелям, и устройство управляет свечением рядом расположенных отрезков ленты.

Видео обзор работы комплекта с пультом

CiameC › Блог › Многоцветная RGB-светодиодная лента. Как управлять цветом с помощью RGB контроллера?

Многоцветная лента, подобно хамелеону, может менять свой цвет. Белый, желтый, красный, зеленый, синий. В зависимости от навороченности, крутизны (соответственно, и цены) управляющего контроллера, цветов может быть намного больше.

Но для подсветки потолков в квартире (в отличии от освещения баров или ночных клубов) особой крутизны и навороченности не требуется. Вполне достаточно RGB-контроллера вот с таким дистанционным пультом управления.

Видите разноцветные кнопки? Эти кнопки предназначены для управления цветом светодиодной RGB-ленты. Нажимаете на красную кнопку, лента светится красным, нажимаете на желтую — желтым. Когда я впервые взял такой пульт в руки, то баловался им, как ребенок, минут тридцать. На самом деле, это прикольно.

Именно у этого контроллера, есть очень полезная опция — регулировка яркости свечения. Это белые кнопки в верхнем ряду: левая увеличивает яркость, правая уменьшает. Вы можете, одним движением пальца менять режимы освещения в комнате, в зависимости от ситуации. Например:

Режим «Яркий свет» — цвет белый, яркость свечения на максимум. Основной режим, при котором просто светло.

Режим «Ночник» — у вас маленький ребенок, который боится засыпать в темноте. Ставим светло-голубое свечение и яркость на минимум.

Режим «Медитация» — вы занимаетесь йогой, медитацией или просто любите посидеть в кресле и расслабиться. Включайте спокойную музыку, зеленый цвет и получайте удовольствие.

Режим «Романтика» — вы решили не ходить в ресторан и устроить романтический ужин на двоих у себя дома. Чтобы создать романтическую обстановку, установите светло-красный цвет и приглушите яркость. Уверяю, вам понравиться.

Режим «Танцы» — вы решили с друзьями немного повеселиться у вас дома. Выпили, закусили, поговорили, пошутили. Захотели танцевать. Выбираем режим со светодинамикой, регулируем скорость мигания и пляшем. Конечно, это не светомузыка и RGB-лента не будет мигать в такт с вашими движениями, но это и не так уж и важно.

В чем фишка RGB-ленты?

За счет чего она становится многоцветной? Поясняю. Внутри RGB-светодиода установлено три кристалла: красный (Red), зеленый (Green) и синий (Blue). Когда свет от этих кристаллов смешивается в разных пропорциях, на выходе получаются разные цвета.

Оттенков может быть бесконечно много. По сути разработчики объединили три ленты разных цветов в одну. Поэтому, у многоцветной светодиодной ленты не два питающих провода (плюс и минус), а четыре. Три на каждый цвет и один провод общий.

Для того, чтобы управлять цветом свечения многоцветной ленты, необходим контроллер. Контроллер — это (выражаясь понятным языком) коробочка, к которой с одного конца подключается блок питания, а с другого светодиодная RGB-лента.

Этот контроллер устанавливается вместе с блоком питания и самой светодиодной лентой в нишу потолка. А для того, чтобы иметь возможность управлять им дистанционно, в комплекте с ним идет пульт дистанционного управления.

Инфракрасный датчик (ИК-датчик) улавливает сигналы, которые передает пульт управления и передает их контроллеру. А контроллер уже включает выбранный вами режим освещения. Схема подключения RGB-ленты выглядит так.

Блок питания и контроллер необходимо подбирать, исходя из потребляемой мощности ленты. Расчет мощности — очень важная вещь. Ошибетесь в расчетах и контроллер у вас выйдет из строя через несколько минут. С блоком питания проще: если вы ошибетесь, он просто не включится (сработает защита).

Важный момент!

Общая длина светодиодной ленты не должна превышать 5 метров. Меньше можно, больше нельзя. Это связано с тем, что токоведущие дорожки на самой ленте рассчитаны на ток 2 Ампера. Поэтому, если подключить не 5, а например 7 метров, то работать-то будет, но не долго.

Как быть если нужно подключить светодиодную ленту длиной более 5 метров? Давайте рассмотрим пример, когда для подсветки потолка нужно установить 9 метров RGB-ленты.

С пятью метрами мы разобрались, тут все без изменений. А вот для продолжения потребуется RGB-усилитель. Это (опять же выражаясь простым языком) еще одна коробочка, к которой с одной стороны подключается конец первой ленты (которая 5-метровая), а с другой стороны, начало второй ленты (которая 4-метровая). И обязательно, еще один блок питания.

Таким образом, с помощью RGB-усилителя и дополнительного блока питания, мы соединили две ленты (5 и 4 метра) и получили общую длину девять метров. Данная схема подключения, позволяет создавать подсветку любой длины.

RGB светодиодная лента

Введение

Светодиодная RGB лента представляет собой гибкую ленту, с нанесенными на ней проводниками и RGB-светодиодами (полноцветными). В последнее время светодиодные ленты получили широкое распространение в архитектуре, авто и мото тюнинге, костюмах, декорациях и т.п. Также бывают водонепроницаемые ленты, которые можно использовать к примеру в бассейнах.

Светодиодные ленты бывают двух типов: аналоговые и цифровые.
В аналоговых лентах все светодиоды включены в параллель. Следовательно, вы можете задавать цвет всей светодиодной ленты, но не можете установить определенный цвет для конкретного LED. Эти ленты просты в подключении и не дорогие.
Цифровые светодиодные ленты устроены немного сложнее. К каждому светодиоду дополнительно устанавливается микросхема, что делает возможным управлять любым светодиодом. Такие ленты намного дороже обычных.

В данной статье мы рассмотрим работы только с аналоговыми светодиодными лентами.

Аналоговые RGB светодиодные ленты

Техническая спецификация:
— 10.5мм ширина, 3мм толщина, 100мм длина одного сегмента
— водонепроницаемая
— снизу скотч 3М
— макс. потребление тока (12В, белый цвет) — 60мА на сегмент
— цвет свечения (длина волны, нм): 630нм/530нм/475нм

Схема светодиодной RGB ленты

Лента поставляется в рулонах и состоит из секций длиной по 10 см. В каждой секции размещается 3 RGB светодиода, типоразмера 5050. Т.е. в каждой секции получается, что содержится 9 светодиодов: 3 красных, 3 зеленых и 3 синих. Границы секций отмечены и содержат медные площадки. Поэтому, при необходимости, ленту можно обрезать и спокойно припаиваться. Схема светодиодной ленты:

Энергопотребление

В каждой секции ленты, последовательно подключены по 3 светодиода, поэтому питание 5В не подойдет. Питание должно быть 12В, но можно подавать напряжение и 9В, но тогда светодиоды будут гореть не так ярко.

Одна LED-линия сегмента потребляет приблизительно 20мА при питании 12В. Т.о. если зажечь белый цвет (т.е. красный 100%, зеленый 100% и синий 100%), то энергопотребление секции составит около 60мА.

Теперь, можно легко посчитать потребление тока всей ленты. Итак, длина ленты составляет 1 метр. В ленте 10 секций (по 10 см каждая). Потребление ленты при белом цвете составит 60мА*10=600мА или 0.6А. Если использовать ШИМ fade-эффект между цветами, то энергопотребление можно снизить вдвое.

Подключение ленты

Для того, чтобы подключить ленту, необходимо припаять провода к 4 контактным площадкам. Мы использовали белый провод для +12В, а остальные цвета в соответствии с цветами светодиодов.

Срежьте защитную пленку на конце ленты. С какой стороны будет производится подключение — не важно, т.к. лента симметричная.

Зачистите слой изоляции, чтобы оголить контактные площадки.

Припаяйте четыре провода. Лучше использовать многожильный провод (например ПВ3 или кабель ПВС), он более гибкий.

Для защиты от воды и внешних воздействий можно использовать термоусадочную трубку. Если светодиодная лента будет использоваться во влажной среде, то дополнительно, контакты можно промазать силиконом.

Работа с светодиодной лентой

Ленту легко можно использовать с любым микроконтроллером. Для управления светодиодами рекомендуется использовать широтно-импульсную модуляцию (ШИМ). Не подключайте выводы ленты напрямую к выводам МК, т.к. это большая токовая нагрузка и контроллер может сгореть. Лучше использовать транзисторы.

Вы можете использовать NPN-транзисторы или еще лучше N-канальные мосфеты. При подборе транзистора не забудьте, что максимальный коммутируемый ток транзистора нужно брать с запасом.

Подключение светодиодной ленты к контроллеру Arduino

Рассмотрим пример подключения светодиодной ленты к популярному контроллеру Arduino. Для подключения, можно использовать недорогие и популярные мосфеты STP16NF06. Можно также использовать и обычные биполярные транзисторы, к примеру TIP120. Но по сравнению с мосфетом, у него больше потери напряжения, поэтому все же рекомендуется использовать первые.
На схеме ниже показано подключение RGB светодиодной ленты при использовании N-канальных мосфетах. Затвор мосфета подключается к pin1 контроллера, сток к pin2 и исток к pin3.

Ниже, показана схема подключения при использовании обычных биполярных транзисторов (например TIP120). База транзистора подключается к pin1 контроллера, коллектор к pin2 и эмиттер к pin3. Между базой и выводом контроллера необходимо поставить резистор сопротивлением 100-220 Ом.

К контроллеру Arduino подключите источник питания с напряжением 9-12 Вольт, а +12В от светодиодной ленты необходимо подключить к выводу Vin контроллера. Можно использовать 2 раздельных источника питания, только не забудьте соединить «земли» источника и контроллера.

Пример программы

Для управления лентой будет использовать ШИМ-выход контроллера, для этого можно использовать функцию analogWrite() для выводов 3, 5, 6, 9, 10 или 11. При analogWrite(pin, 0) светодиод не будет гореть, при analogWrite(pin, 127) светодиод будет гореть в полнакала, а при analogWrite(pin, 255) светодиод будет гореть с максимальной яркостью. Ниже приведен пример скетча для Arduino: