Усилитель ргб ленты. Схема монтажа RGB светодиодных лент большой длины. Подключение полноцветных светодиодных приборов

В отличие от монохромной светодиодной ленты, подключение RGB LED-ленты немного сложнее. Сложность заключается в необходимости соединения четырех выводов вместо двух и установкой специального RGB-контроллера. Конечно, можно обойтись и без контроллера, соединив RGB-каналы с блоком питания через выключатели, но тогда будет упущена возможность получения всех доступных цветовых оттенков.

Контроллер RGB – это электронное устройство, позволяющее управлять интенсивностью свечения и цветами многоцветного светодиодного устройства.

Простейшая схема подключения RGB светодиодной ленты на 12 вольт, рассчитанная на длину до 5 метров, представлена ниже. Кроме самой RGB LED-ленты, для подключения понадобятся ещё два устройства: блок питания (БП) и RGB-контроллер. Мощность каждого должна, как минимум, на 30% превышать мощность потребления светодиодной полоски.

Например, пятиметровая бобина LED RGB SMD 5050–12В-60 во время работы возьмёт из сети 72 Вт. Поэтому блок питания и контроллер должны быть рассчитаны примерно на 100 Вт.

Клеммы, расположенные на функциональных блоках, имеют стандартное обозначение, а изоляция проводов окрашена в соответствующие цвета. Поэтому задача с подключением сводится к выполнению операций с отверткой в соответствии с условными обозначениями:

• L – фаза сети 220 В;
• N – ноль сети 220 В;
• PE – заземляющий контакт;

V, -V – положительный и отрицательный выводы с блока питания постоянного напряжения 12 В. Аналогичное обозначение имеют входные клеммы RGB-контроллера. Также на нём есть 4 выходных контакта для питания ленты:

• B (blue) – для синего провода;
• G (green) – для зеленого провода;
• R (red) – для красного провода;
• +V – провод жёлтого цвета.

К входу блока питания подключается 3 провода от сети 220 вольт: фаза (L), ноль (N) и контакт заземления (PE). Выход от БП соединяется с входными клеммами контроллера, выход которого, в свою очередь, подключается к LED-ленте. Все выводы в схеме необходимо соединять строго согласно обозначениям на контактах.

Если в ходе монтажных работ случайно перепутать выводы, то светодиоды будут светить, но не будут соответствовать цветовой маркировке на пульте дистанционного управления (ДУ).

Чтобы подключить RGB светодиодную ленту длиной от 5 до 10 метров, следует придерживаться схемы, приведенной на рисунке ниже.
Светодиодную ленту RGB делят на два участка с независимым питанием. Эта вынужденная мера вызвана тем, что второй отрезок не может служить продолжением первого из-за электрических потерь в печатных проводниках. В итоге в конце пятиметрового отрезка напряжение питания будет немного ниже, чем в начале, что отражается на яркости свечения светодиодов. Практически реализовать второй вариант ненамного сложнее первого, так как оба отрезка соединяются в параллель. Количество параллельных участков ограничено мощностью RGB-контроллера и адаптера питания.

Большинство контроллеров рассчитаны на подключение нагрузки мощностью до 200 ватт, то есть способны работать со светодиодной лентой RGB длиной примерно 10 метров. Использование контроллера большой мощности не всегда разумно в связи с его высокой ценой. Поэтому при необходимости подключения осветительной конструкции более 10 метров, обычно применяются усилители сигнала.

Усилитель RGB-сигнала нужен для поддержания одинаковой яркости свечения всех отрезков, сохраняя синхронность в управлении цветами.

Усилитель сигнала можно подключить от того же блока питания (в этом случае необходимо устройство с большой выходной мощностью), что и контроллер цвета. Но более распространённый и практичный способ заключается в использовании дополнительного адаптера питания.

Важно! Усилитель сигнала должен подключаться к выводам R, G, B и +V противоположным подключенным концам RGB светодиодной ленты.

Для получения качественного белого цвета недостаточно объединить свечение от зеленого, красного и синего светодиодов. Единственный выход – это встраивание в RGB чип светодиода дополнительного кристалла с белым свечением или установку на ленту дополнительного белого светодиода. LED-ленты на основе таких светоизлучающих диодов имеют дополнительный четвертый контакт White и обозначаются как RGBW или RGB+White. Преимущества таких изделий заключается в дополнительной возможности излучать чистый белый свет или более нежные цветные тона. Схема подключения светодиодной ленты RGBW проводится аналогично вышеприведенным схемам, отличие состоит лишь в подсоединении дополнительного контакта White.

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.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Задать вопрос эксперту

Важно! При подключении светодиодных приборов длинными кабелями, для того, чтобы избежать падения напряжения, используются провода большего сечения. Поэтому целесообразно взять вместо одного драйвера несколько и установить их возле места подключения.

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

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.

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.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

Внимание! Активный флюс использовать нельзя. Он разрушит провод или контактные полоски, а также приведет к КЗ, после чего ленту придется ремонтировать.

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

📋 Пройдите тест и проверьте ваши знания

Светящиеся только красным - R , зеленым - G , синим - B или белым - CW цветом, как правило, подключаются непосредственно к источнику постоянного тока напряжением 12 В или 24 В. R G B светодиодную ленту, как и монохромные, тоже можно подключить к блоку питания постоянного тока, соединив выводы R , G и B между собой.

Но в таком случае будет упущена возможность реализации цветовых эффектов освещения, ради которых лента и была создана. Поэтому при установке цветных светодиодных лент, в разрыв цепи между блоком питания и лентой обычно устанавливают электронный контроллер. Он позволяет в автоматическом режиме изменять цвет и яркость свечения ленты в динамическом режиме по заданной с пульта дистанционного управления программе.

На фотографии изображена электрическая схема подключения R G B светодиодной ленты к сети 220 В. Блок питания (адаптер) преобразует переменное напряжение 220 В в напряжение постоянного тока 12 В, которое по двум проводам с соблюдением полярности подается на R G B контроллер. К контроллеру посредством четырех проводов в соответствии с маркировкой подключается светодиодная лента. Для удобства монтажа и ремонта светодиодного освещения узлы между собой соединяются с помощью разъемов.

Электрическая схема LED R G B светодиода SMD-5050

Для подключения, а тем более ремонта R G B светодиодной ленты на профессиональном уровне, необходимо представлять, как она устроена, и знать электрическую схему и распиновку применяемых в лентах светодиодов. На фотографии ниже представлен фрагмент R G B светодиодной ленты с нанесенной схемой распайки кристаллов светодиодов.

Как видно на схеме, кристаллы в светодиоде электрически не связаны между собой. Три разноцветных кристалла в одном корпусе светодиода образуют триаду. Благодаря такой конструкции, управляя яркостью свечения каждого кристалла индивидуально можно получить бесконечное количество цветов свечения светодиода. На таком принципе управления цветом построены дисплеи сотовых телефонов, навигаторов, фотоаппаратов, компьютерных мониторов, телевизоров и многих других изделий.

Технические характеристики светодиода SMD-5050 приведены на странице сайта «Справочник по SMD светодиодам» .

Электрическая схема LED R G B ленты на светодиодах SMD-5050

Разобравшись с устройством светодиода легко разобраться и с устройством светодиодной ленты. В верхней части картинки фотография работоспособного отрезка LED R G B ленты, а в нижней его электрическая схема.

Как видно из схемы, одноименные контактные площадки светодиодной ленты, находящиеся с ее правой и левой стороны электрически соединены между собой напрямую. Таким образом, обеспечивается возможность подачи питающего напряжения на ленту с любого конца и на следующий отрезок ленты при ее наращивании.

Кристаллы светодиодов VD1, VD2 и VD3 одинакового цвета свечения соединены последовательно. Для ограничения тока в каждой из цветовых цепей установлены токоограничивающие резисторы. Два из них номиналом 150 Ом, а один 300 Ом, в цепи кристаллов красного цвета. Резистор большего номинала установлен для выравнивания яркости всех цветов с учетом интенсивности излучения кристаллом светодиода и не одинаковой цветовой чувствительности человеческого глаза к разным цветам.

Как разрезать светодиодную ленту на отрезки

Как Вы уже наверно поняли, R G B светодиодная лента любой длины (относиться и к монохромным лентам), состоит из коротких самостоятельных отрезков, представляющих собой законченное изделие. Достаточно подать на контактные площадки напряжение питания и лента будет излучать свет. Для получения отрезка ленты требуемой длины элементарные отрезки соединяют между собой в соответствии с буквенной маркировкой.

Обычно лента выпускается длиной пять метров. В случае необходимости ее можно укоротить, разрезав поперек по линии, нанесенной по центру контактных площадок между маркировкой, бывает, в этом месте дополнительно наносят символическое изображение ножниц. Иногда ленту приходится разрезать, чтобы установить под углом. В таком случае разрезанные одноименные контактные площадки соединяются между собой с помощью пайки отрезками провода .

Способы управления цветом свечения
R G B светодиодных лент

Есть два способа управления цветовым режимом работы R G B светодиодной ленты, с помощью трех выключателей или электронного устройства.

Принцип работы простейшего контроллера на выключателях

Рассмотрим принцип работы самого простого контроллера, на механических выключателях. В качестве выключателя для ручного управления свечением R G B ленты можно применить трех клавишный настенный выключатель, предназначенный для включения люстр и светильников в бытовую сеть 220 В. Электрическая схема подключения тогда будет иметь следующий вид.

Резисторы R1-R3 служат для ограничения тока и их можно устанавливать в любом месте цепи питания кристаллов одного цвета. По этой схеме можно подключать R G B ленты, рассчитанные на напряжение питания как 12 В, так и 24 В.

Как видно из схемы, плюсовой вывод блока питания подключается непосредственно к плюсовому выводу светодиодной ленты, который является общий для светодиодов всех цветов, а минусовой вывод подключается к R , G и B контактам ленты через выключатель. Коммутатором из трех выключателей можно получить семь цветов свечения ленты. Это самый простой, надежный и дешевый способ управления цветами свечения R G B ленты.

Принцип работы электронного контроллера

Для получения бесконечного количества цветов свечения R G B ленты и в автоматическом режиме динамическое изменение величины светового потока, вместо выключателей используют электрический блок, который называется R G B контроллер. Его включают в разрыв цепи между блоком питания и R G B лентой. Обычно в комплект контроллера входит пульт дистанционного управления, позволяющий на расстоянии управлять режимом его работы, и как следствие режимом свечения светодиодной ленты.

Так как для работы светодиодной ленты требуется, как правило, напряжение постоянного тока 12 В (реже 24 В), то для подключения ее к электросети переменного тока 220 В применяется блок питания или адаптер, преобразующий переменное напряжение в напряжение постоянного тока, которое через разъемное соединение подается на блок контроллера.

Рассмотрим принцип работы RGB контроллера на примере самого простого и широко применяемого контроллера модели LN-IR24. Он состоит из трех функциональных узлов – контроллера управления R G B , силовых ключей и микросхемы инфракрасного сенсора (ИК). Микросхема контроллера прошита на требуемый алгоритм работы светодиодной ленты. Управление микросхемой контроллера осуществляется сигналом, поступающим с микросхемы сенсора ИК. На ИК сенсор управляющий сигнал поступает при нажатии кнопок на пульте дистанционного управления.

Управление подачей питающего напряжения на светодиодную ленту осуществляется с помощью трех полевых транзисторов, работающих в ключевом режиме. При поступлении сигнала с микросхемы контроллера управления RGB на затвор транзистора, его переход сток-исток открывается, и через светодиоды начинает протекать ток, в результате чего они начинают излучать свет. Управление яркостью свечения светодиодов осуществляется за счет высокочастотного изменения ширины импульсов подаваемого питающего напряжения (широтно-импульсной модуляции).

Выбор блока питания и контроллера для R G B ленты

Блок питания для RGB светодиодной ленты, необходимо выбирать, исходя из напряжения ее питания и потребляемого тока. Наиболее популярны светодиодные ленты на напряжение постоянного тока 12 В. Ток потребления по цепям R, G и B можно узнать из этикетки или определить самостоятельно, воспользовавшись справочными данными на светодиоды, изложенными в таблице на странице сайта Справочная таблица параметров популярных SMD светодиодов . Принято мощность потребления ленты указывать на метр ее длины.

Рассмотрим на примере как определить мощность потребления RGB ленты неизвестного типа на напряжение питания 12 В. Например, нужно подобрать блок питания и контроллер для R G B ленты длиной 5 м. Первое что необходимо сделать, определить тип RGB светодиодов установленных на ленте. Для этого достаточно измерять размер боковых сторон светодиода. Допустим, получилось 5 мм×5 мм. По таблице определяем, что такой размер имеет светодиод типа LED-RGB-SMD5050. Далее нужно подсчитать количество корпусов светодиодов на метре длины. Допустим, получилось 30 штук.

Один кристалл светодиода потребляет ток 0,02 А, в одном корпусе размещено три кристалла, следовательно суммарный ток потребления одного светодиода составит 0,06 А. На одном метре длины 30 светодиодов, умножаем ток на количество 0,06 А×30=1,8 А. Но диоды включены по три последовательно, значит, реальный ток потребления метра ленты будет в три раза меньше, то есть 0,6 А. Длина нашей ленты пять метров, следовательно, суммарный ток потребления составит 0,6 А×5 м=3 А.

Расчеты показали, что для питания R G B ленты длиной пять метров нужен блок питания или сетевой адаптер с выходным напряжением постоянного тока 12 В и током нагрузки не менее 3 А. Блок питания должен иметь запас по току, поэтому был выбран, адаптер модели АРО12-5075UV, рассчитанный на ток нагрузки до 5 А. При выборе блока питания нужно учесть, что выходной его разъем должен подходить к разъему R G B контроллера.

При выборе контроллера надо учесть, что ток потребления по отдельно взятому каналу R , G или B будет в три раза меньше. Следовательно, для нашего случая нужно брать контроллер, рассчитанный на напряжение 12 В и максимально допустимым током нагрузки на канал не менее 3 А/3=1 А.

Этим требованиям соответствует, например, R G B контроллер LN-IR24B. Он рассчитан на ток нагрузки до 2 А (можно подключить до 10 метров RGB ленты). Позволяет включать и выключать ленту, выбирать 16 статических цветов и 6 динамических режимов дистанционно, с расстояния до восьми метров, с помощью элегантного пульта ДУ. Питающее напряжение на контроллер подается с блока питания или сетевого адаптера с помощью коаксиального DC Jack. R G B -контроллер LN-IR24B имеет малый вес и габаритные размеры.

Внешний вид подготовленного по результатам расчета комплекта для освещения светодиодной лентой показан на фотографии. В комплект входит блок питания модели АРО12-5075UV, R G B контроллер LN-IR24B с пультом дистанционного управления и R G B светодиодная лента.

Если потребуется подключить несколько пятиметровых R G B лент, то потребуется более мощный контроллер, например, CT305R, позволяющий выдавать ток до 5 А на светодиоды одного цвета. Этим контроллером можно управлять не только с помощью пульта дистанционного управления, но и по сети с компьютера, превратив тем самым R G B освещение в цветомузыкальное сопровождение при прослушивании музыки.

Соединять последовательно светодиодные ленты длиной более пяти метров недопустимо, так как токоведущие дорожки самой ленты имеют малое сечение. Такое подключение приведет к снижению светового потока на участке ленты, превышающего длину пять метров. Если нужно подключить несколько пятиметровых светодиодных лент, то проводники каждой из них подключаются непосредственно к контроллеру.

В мощных моделях контроллеров для подключения внешних устройств используются клеммные колодки, в которых провода зажимаются с помощью винта. Рядом с клеммами обязательно нанесена маркировка. INPUT (IN) означает вход, к этим клеммам подключается внешний блок питания, с которого подается питающее напряжение для самого контроллера и светодиодных лент. Полярность обозначена дополнительными знаками «+» и «-». Несоблюдение полярности при подключении блока питания может вывести контроллер из строя.

Группа клемм для подключения R G B ленты обозначена надписью OUTPUT (OUT) и означает выход. Цвета обозначены буквами R (красный), G (зеленый), B (синий) и V+ (это общий провод любого другого цвета). От ленты обычно идут тоже цветные провода и достаточно просто присоединить их цвет в цвет.

Замечу, что к любому R G B контроллеру, соответствующему по току, можно с успехом подключить монохромную светодиодную ленту . Тогда появится возможность с помощью пульта дистанционного управления менять режим ее свечения – включать, выключать, менять яркость, устанавливать динамический режим изменения яркости.

RGB-лента, подключение которой обеспечивает в светильнике генерацию красного, зеленого и синего цветов, это динамическая система освещения, в которой три основных цвета создают более 16 миллионов оттенков. Свет, который виден человеческому глазу, называется спектром. В одном конце его имеется синий, а в другом - красный цвет. Остальные, которые мы способны видеть, находятся между ними. Вне этих пределов представлены короткие волны ультрафиолетового, рентгеновского и инфракрасного излучения и радиоволны, которые не являются видимыми для человека.

Принцип работы светодиодной ленты

Led-лента состоит из самоклеящейся полосы и подложки, на которые через определенные промежутки устанавливаются светодиоды, они начинают светиться после подачи питания. Светодиодное освещение - отличное дополнение к любому дизайнерскому оформлению дома или офиса.

Преимущества RGB-ленты: подключение их недорогое, просты в установке, могут мгновенно менять настроение людей и внешний вид комнаты. Различные уровни яркости и цветовых типов делают светодиодные полосы универсальными, а варианты применения бесконечными.

Места установки:

1. Кухня и ванная комната.
2. Стеновые панели и плинтусы.
3. В потолочной подвеске в качестве настенных светильников.
4. В шкафах, витринах и барных стойках.
5. Вокруг дверных проемов, окон и лестниц.
6. Под крышей софитов.
7. В садах, дорожках и в вывесках.
8. Освещение для Рождества или других особых случаев.
9. На задней панели телевизоров и акустических систем.

Выбор модели для монтажа

Испытывают светодиодную ленту путем временной установки, включают ее для просмотра светового потока, рисунка и угла, прежде чем окончательно зафиксировать. Интегральные полосы изготовлены таким образом, чтобы согласовать качественный цвет и рисунок. Led должны устанавливаться квалифицированным электриком.

RGB-лента характеристики имеет следующие:

1. Освещенность. Для местного освещения будет достаточно мягкого свечения цвета, для освещения большого проекта нужна лента с максимальной светоотдачей.
2. Гибкая или жесткая конструкция. Для любого закругленного слоя потребуется гибкая лента, тогда как жесткая будет полезна для прямых поверхностей.
3. Цвет, который выделяют некоторые ленты, отличается от истинного белого светодиода. Если нужно использовать ее для массового освещения, рекомендуется применить модель с истинными белыми возможностями.
4. Окончательный эффект освещения RGB-ленты, подключение будут зависеть от ряда факторов: размер лед, количество единиц на метр, угол и положение ленты, цветная текстура, отражательная способность поверхностей и расстояние от наблюдателя.

Основные области применения

RGB-ленты для подключения являются отраслевым стандартом для освещения промышленных и бытовых объектов, однако в последнее время они становятся все более популярными в «умных» домах и дают возможность людям точно контролировать качество и количество света.

Технология сферы применения:

1. ИК-пульты и контроллеры: применять свет для связи между дистанционным пультом и контроллером.
2. Радиоуправление (RF) используется для управления дистанционными объектами с применением различных радиосигналов.
3. Контроллеры DMX Digital Multiplex (DMX) - отличный способ одновременного управления несколькими источниками света.
4. RGB Dimmer создают пользовательские цвета на полосе с помощью регулятора или циферблата.

Основные характеристики ленты RGB

Интегральные светодиодные полосы низкого напряжения рассчитаны на постоянные 12 В. Они поставляются в барабанах 5 метров. Полоса может быть разрезана несколькими вариантами, но только в специальных местах разреза. Подключается она с помощью соответствующего драйвера, общая мощность должна быть ниже 90 % от его номинальной мощности.

Led могут быть затемнены с помощью соответствующего драйвера и совместимого диммерного переключателя. Светодиодные полосы устанавливаются на чистой и сухой поверхности. Поток освещенности регулируется путем изменения размера, количества и цвета Led на ленте. Использование встроенных полос внутри или снаружи, в сухих или влажных помещениях определяется по номеру IP полосы, например, стандартное (IP33) или силиконовое покрытие (IP67).

• IP33 - не водонепроницаемая. Используется для сухих и пылезащитных областей, таких как витрины, спальни и гостиные.
• IP67 - водонепроницаемая. Эта лента защищена силиконовым гелем от временного погружения в воду между 0,15 и 1 м. Идеально подходит для внутреннего и наружного применения. Типичный интерьер в ванной или кухне, под шкафами, рядом с душами, раковинами или другими зонами временного всплеска воды. Типичное наружное употребление на дорожках или стенах для декоративных целей.

В дополнение к самоклеящейся ленте IP67 поставляются с крепежными зажимами. IP67 не должны быть постоянно погруженными в воде. Они имеют диапазон рабочих температур от -25 до + 60 градусов Цельсия.

Ленты доступны в трех вариантах:

• 30 светодиодов/м - кухонные столы, мебель.
• 60 светодиодов/м - освещение лестницы, входные двери.
• 120 светодиодов/м - высокие потолки, внешнее освещение, вывески.

Размер Led влияет на мощность светового потока и узор. Интегральные светодиодные полосы доступны с двумя размерами:

• 35:28 - 3.5 mm X 2.8 mm LED. Тонкий луч идеально подходит для дома или окружающего освещения на малом расстоянии к наблюдателям.
• 50:50 - 5.0 mm X 5.0 mm LED — яркий свет на 40 % больше, чем 35:28.

Светильники с более высокой светоотдачей подходят для коммерческого или домашнего использования на больших расстояниях, например, потолки и наружное освещение для площадей.

RGB-лента цвета полосы может иметь следующие:

1. Теплый белый — это традиционный желтый свет, идеально подходит для жилых комнат, спален и коридоров.
2. Холодный белый — сочетание с синим, идеально подходит для кухонь и ванных комнат.
3. Красный, зеленый или синий — потрясающие смелые краски, чтобы добавить больше эффекта в пространство и сделать игровые комнаты, клубы, бары и рестораны более захватывающими.
4. RGB и RGBW — красный, зеленый и синий светодиоды, которые смешиваются с помощью дистанционного пульта для получения широкого спектра цветов.

Выбор источника питания

Светодиодный фонарь RGB использует 12 вольт и 2,2 Вт на 30 см. Таким образом, если нужно установить 4 м светодиодные полосы с изменяющимся цветом, то понадобится блок питания для обработки 28,6 Вт.

Расчет: 28,6 Вт / 12 вольт = 2,38 ампер.

Надо использовать источник с максимальной нагрузкой, на 20 % превышающий рабочую нагрузку. Для приведенного выше примера потребуется источник питания 4 ампера.

Ниже приведены элементы схемы освещения:

1. RGB-индикатор изменения цвета светодиодной полосы на желаемой длине.
2. Пульт дистанционного управления RGB LED.
3. Соединительные разъемы RGB LED.
4. Светодиодный индикатор питания.
5. Кроме того, в схеме должны быть источник питания led ленты.
6. Усилители применяются, когда длина световой полосы превышает максимальный одиночный прогон.
7. Коаксиальный бесконтактный разъем DC.

Они облегчают установку лент. Хотя пайка создает наиболее стабильное соединение для светодиодов, разъемы без пайки обеспечивают быстрое и прочное соединение. При правильной установке они не должны быть свободными и обязаны обеспечить надежный контакт. Они разработаны таким образом, чтобы легко подключать любые конструкции освещения. Перед выбором сначала нужно определить, какая лента будет использоваться, а также знать ее ширину, обычно 8 мм или 10 мм.

Руководство по установке светодиодной ленты:

1. Отрезать ее по линии метки.
2. Вытащить пластиковый замок из разъема.
3. Вставить полоску в паяный разъем, убедиться, что более широкие стороны направлены вверх, и концы полностью касаются металлического соединения.
4. Вставить пластиковый замок назад в положение блокировки, убедиться, что монтажный лоток надежно закрыт.
5. Выполняя нужно дважды проверить маркировку (+) и (-), чтобы удостовериться в том, какой цветовой провод соответствует каждому из них.
6. Для долговременного применения использовать любой связующий материал, чтобы разъем не был ослаблен.
7. Убедитесь, что питание отключено при установке драйвера. После того как соединения дважды проверены, включите питание и пульт дистанционного управления для создания цветовой композиции.

Контроллер RGB светильника

В зависимости от сложности встроенного контроллера RGB светодиодной ленты, светильник может производить более 16 миллионов цветовых вариантов, когда один и тот же свет может изменяться мгновенно в зависимости от выполняемого действия.

Наиболее распространенные контроллеры:

1. WS2812 - это программируемый контроллер постоянного тока, скрытый под комплектом RGB с 5050. Он не использует стандартный протокол связи для управления светодиодами, применяя однопроходный интерфейс наряду с мощностью и землей, чтобы можно было объединять светодиоды вместе, теоретически бесконечно. WS2812 берет 24 бита данных информации о цвете для зеленых, красных и синих светодиодов, а затем передает остальную часть строки данных на следующий WS2812 в полосе. Косвенно это означает, что база данных светодиодов будет буферизована в памяти, а затем отправлена на полосу. В целом, коннектор для RGB ленты WS2812b является надежным и популярным контроллером LED исключительно потому, что он работает очень просто, особенно при использовании библиотеки NeoPixel от Adafruit.
2. SK6812 появился на рынке светодиодных лент в 2016 году, почти как прямой клон WS6812. У него есть некоторые незначительные улучшения между двумя чипами, однако «улучшения» времени недостаточно, чтобы сделать чипы несовместимыми друг с другом, что можно подключить SK6812 к WS2812b без каких-либо реальных проблем. Наиболее существенные различия между двумя чипами — это увеличение частоты обновления.
3. APA102C - это всестороннее усовершенствование контроллера RGB светодиодной ленты WS2812b. Поток данных LED обрабатывается с помощью стандартного интерфейса SPI для управления полосой. Наилучшая часть использования SPI заключается в том, что он имеет возможность применения светодиодной полосы, полностью независимой от синхронизации, которые препятствовали WS2812b. Модуль питается от 12 В, который также используется для питания светодиодной полосы. Модели RGB объявлены как 144 Вт, RGBW - 192 Вт.

Клавишный ИК-пульт для управления светом

Для управления дизайнерским светом используют модуль ИК-приемника и код для независимого управления светодиодной полосой с помощью легкодоступного клавишного передатчика. Наряду с 24-клавишным пультом для RGB-ленты в продаже бывают 44-клавишные пульты, которые упрощают добавление ИК-контроля для любого будущего проекта. Описание 24-пульта дистанционного управления для 3528 5050 светодиодных полосок:

1. RGB DC 12V.
2. Режим подключения: общий анод (+).
3. Входное напряжение: 12 В.
4. Выходное напряжение: 12 В.
5. Максимальный ток нагрузки: 2 А каждый цвет.
6. Размер пульта дистанционного управления: 85mm x 52mm x 6mm.

Он доступен для 5050/3528 RGB SMD Strip Light Батарея пульта дистанционного управления 3V: 1xCR2025 .

Неисправности световых индикаторов

Пользователь должен знать основные причины неработающего светильника. Очень часто после монтажа схемы лента не загорается. Цвет провода при подключении Led не всегда имеет значение. Красный/черный могут обозначать (+) или (-) в зависимости от того, на какой стороне светодиодной ленты подключен разъем. Еще одна распространенная проблема заключается в том, что разъем без пайки может быть установлен наоборот. Источник питания должен подключаться строгого по (+) и (-) и правильно подобран по напряжению, так как 12-вольтовые светодиодные полосы с источником питания в 24 В работать не будут.

Наиболее распространенные сбои:

1. Ошибочная проводка или обратная полярность, нужно проверить ее мультиметром.
2. Свободные провода. Очень распространенная ошибка, отсутствие надежного соединения в разъеме.
3. Прошивка провода является еще одной общераспространенной ошибкой проводки. При работе со нужно убедиться, что на конце строки модуля нет оголенных проводов, и они не касаются друг друга.
4. Падение напряжения — проблема с установкой светодиодов, когда подключили светодиодную установку в последовательном, а не в параллельном соединении.

Возможность изменения светового потока Led стала возможной благодаря системе освещения, где комбинация красного, синего и зеленого цветов может иметь различный оттенок в зависимости от угла длины волны спектра. Эта возможность делает его полезным в применении многоцветного света, используемого для различных случаев и в индустрии развлечений.

Правильно подключить rgb-ленту не так сложно, как кажется. Для этого надо знать: схемы подключения, тонкости, какие компоненты должны присутствовать в схеме подключения. Обо всем этом и многом другом мы расскажем в этой статье.

Инструменты для монтажа

Чтобы подключить светодиодную ленту своими руками, предварительно необходимо приготовить инструменты и материалы:

1. Ножницы.
2. Паяльник.
3. Канифоль.
4. Припой.
5. Термоусадочная трубка.
6. Обжим для наконечников.
7. Коннекторы.
8. Электроинструмент для крепежа rgb-ленты.
9. Изоляционная лента.
10. Алюминиевый профиль, имеющий высокий коэффициент теплопроводности, который будет служить основой для крепежа светодиодной ленты.

Комплектующие для подключения

Электрическая схема подключения многоцветной ленты должна включать в себя следующие конструктивные элементы:

• блок питания;
• контроллер;
• rgb-усилитель.

Чтобы было понятно назначение каждого из вышеуказанных устройств, а также как их правильно подобрать, опишем их более подробно по отдельности.

Блок питания

Рабочее напряжение для светодиодных лент может иметь только два варианта: 12В и 24В!

Чтобы правильно подобрать блок питания для rgb-ленты, стоит при выборе обратить внимание на следующие важные параметры:

• напряжение , выдаваемое блоком, должно соответствовать питанию led ленты;
• мощность блока питания должна соответствовать потребляемой лентой энергии;
• влагозащищенность прибора должна соответствовать месту установки.

Неправильно подобранный блок питания сильно перегревается и очень часто выходит из строя!

На рынке сегодня существуют следующие модели блоков питания:

1. Небольшой блок в герметичном алюминиевом корпусе, как правило, имеет прекрасные влагоустойчивые характеристики, однако цена его достаточно высока.
2. Компактный блок в герметичном пластиковом корпусе.
3. Блок открытого типа в перфорированном корпусе имеет самые большие габариты из всех моделей, а также требует дополнительной защиты от попадания влаги. Среди достоинств можно отметить его мощность, благодаря которой можно подключить всю светодиодную ленту.
4. Сетевой блок питания имеет сравнительно небольшую мощность и не потребует дополнительного монтажа. Для нескольких светодиодных лент необходимо устанавливать отдельные блоки этого типа.

Выбор блока питания по мощности должен осуществляться следующим образом:

1. В инструкции к ленте указывается мощность на 1 погонный метр;
2. Этот показатель умножаем на общую длину всей многоцветной ленты;
3. К полученному результату необходимо добавить еще 30%, которые будут являться запасом мощности.
4. После вышеуказанных расчетов мы будем иметь показатель мощности блока питания, который необходим для подключения светодиодной ленты.

Контроллер

Является ключевым конструктивным элементом схемы подключения rgb-ленты и выполняет следующие функции:

1. Дистанционное включение led-ленты.
2. Регулировка яркости светодиодов.
3. Выбор любого цвета свечения.
4. Управление скоростью смены и переливания цветов.
5. Смешивание основных цветов для получения новых оттенков.
6. Запуск программы смены цветов.

Внешний вид контроллеров изображен на фото.

RGB контроллеры выбирают, придерживаясь следующих критериев:

• Совместимость с выбранной светодиодной лентой.
• Желаемый способ управления.

В зависимости от указанных критериев контроллеры разделяют на виды:

• Контроллеры, управляемые по сети Wi-Fi с помощью планшета или мобильного телефона.
• Контроллеры для rgb-ленты с инфракрасным пультом.
• Контроллеры без пульта применятся в основном тогда, когда нет необходимости часто менять настройки светодиодной лены.

Чтобы правильно выбрать контроллер, стоит взять во внимание следующие немаловажные параметры:

• Номинальная мощность контроллера рассчитывается по формуле:

М к = Д л * М л * К м , где:

М к – требуемая мощность контроллера;

Д л – общая длина Led-ленты, измеряемая в метрах;

М л – мощность ленты, которая измеряется в Вт/м;

К м – коэффициент запаса мощности прибора.

• Напряжение электропитания контроллера должно соответствовать светодиодной ленте.

Что касается rgb-усилителей, то они применяются для подключения светодиодного устройства длиной более 5 метров. Об особенностях подключения rgb-усилителей мы поговорим ниже.

Популярные схемы подключения

Проанализировав множество вариантов подключения rgb-лент, мы выделили ряд наиболее популярных схем. Для реализации любой из схемы подключения на практике, вам потребуются знания о том, .

Стандартная схема подключения

Порядок монтажа схемы заключается в следующих последовательных действиях:

• К низковольтным разъемам блока питания подключается контроллер.
• Как правило, разъемы «+» соединяются красным проводом, а «–» – черным.
• К контроллеру подключается светодиодная лента, имеющая 4 выхода: три из них – для управления красным, зеленым и синим цветами, а четвертый провод предназначен для общего питания устройства.

Вариант подключения двух светодиодных лент

Особенности этого варианта подключения заключаются в следующих важных моментах:

• Для подключения необходимо наличие двух блоков питания и rgb усилителя.
• Схема простая, однако, при монтаже нужно внимательно следить, чтобы провода подключались согласно цветовой маркировке.
• Вариант подключения также приемлем для led-ленты длиной 10 метров.

При подключении нескольких светодиодных лент не стоит допускать ошибки, изображенной на фото:

Связано это с тем, что до светодиодов, находящихся на дальнем конце дойдет напряжение слабой мощности, в результате многоцветная лента будет светиться неравномерно.

Иначе говоря, если в схеме предусмотрено соединение нескольких светодиодных лент, то они должны подключаться только параллельно.

Подключение rgb-ленты длиной в 20 метров

В этом подключении используются два блока питания. Однако, если хватает мощности одного блока, то соединить все элементы можно по следующей схеме: контроллер-усилитель-блок питания.

К чему еще можно подключить

Прекрасные характеристики светодиодных приборов дают возможность подключать их к следующим видам техники:

• Телевизор (светодиоды усиливают эффект восприятия при просмотре телепрограмм);
• Музыкальный центр (rgb-ленты позволяет создавать цветовые эффекты при воспроизведении музыкальных произведений);
• Автомобиль. Светодиодная лента является незаменимым элементом тюнинга подсветки автомобиля.
• Компьютер.

Пару слов о том, как подключить светодиодную ленту к компьютеру. Блок питания компьютера может являться источником бесперебойного питания. Для подключения стоит воспользоваться коннектором molex 4-pin. Достаточно припаять провода rgb-ленты к разъему и подключить его в соответствующий выход блока питания.

Мы максимально подробно рассказали об основных критериях и нюансах подключения и использования rgb-лент. Надеемся, что информация, изложенная в статье, станет для вас интересным и познавательным материалом.

Видео

А для большей уверенности в изложенном материале, вы можете просмотреть видеоролик из YouTube. В этом ролике достаточно хорошо показано, как выполнять правильное подключение светодиодных лент.