Benzi LED RGB și RGBW: Descriere Benzi LED Colorate, Conectori Pentru Benzi Diode Multicolore. Conexiune, Selectarea Amplificatorului

2024 Autor: Beatrice Philips | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-15 04:18

Benzile LED cu LED-uri albe convenționale, precum și lumina dinamică (roșu, galben, albastru și verde) sunt omniprezente. Hibridul lor - dungi de patru culori sau RGBW oferă, în plus față de cele trei culori de bază, în plus, și alb.

Ce este?

Ansamblul LED RGB este o completare a benzii de lumină, care strălucește cu o lumină extrem de albă . În cel mai simplu caz, când fâșiile RGBW nu erau la îndemână, fâșiile colorate sunt așezate lângă fâșii de lumină albă - fie una câte una (pentru fiecare culoare), fie toate deodată, alternând strălucirea albă, roșie, verde și albastră culori.

Progresul nu se oprește - LED-urile compozite au apărut pe piață, producând culori albe, roșii, verzi și albastre . Există 4 cristale luminoase simple încorporate într-un astfel de LED compozit, fiecare dintre ele conferindu-și propria culoare. Pentru control, este prevăzută fie o linie cu 5 pini (5 fire), fie o linie cu două fire, prin care se furnizează energie LED-ului, care are un microcontroler primitiv. În acest din urmă caz, 5 cristale sunt plasate în „multi-LED”: 4 lumini, unul (cel mai simplu cip) control. Ca cip, este prevăzut un multivibrator (dimmer) care furnizează secvențial energie de la sine, care vine printr-o linie externă cu două fire, cristalelor de lumină corespunzătoare.

Un analog al RGBW este un LED cu cinci componente (cu 5 critici), care conține și unul galben . Un ansamblu RGBW ar deveni un LED RGBWY. O astfel de modificare a LED-urilor cu mai multe elemente nu și-a găsit aplicarea în practică - culoarea galbenă este reprodusă de strălucirea simultană a cristalelor de lumină roșie și verde. Cristalele de lumină situate aproape una de cealaltă, atunci când observatorul este la unul sau doi metri (și mai departe) de ele, se îmbină în câmpul său vizual într-un singur punct de lumină. Această caracteristică a vederii, descoperită de Lomonosov și confirmată în practică de Helmholtz, vă permite să creați o nuanță arbitrară din cele 16.777.216 variații vizibile ochiului. Schimbând, de exemplu, strălucirea strălucirii roșii și verzi, o persoană vede o nuanță de lumină roșiatică-gălbuie pe LED-ul RG.

Benzile RGBW au o caracteristică interesantă - compensarea luminii . Dacă cristalul cu lumină albă cedează brusc, atunci folosind roșu, albastru și verde care încă funcționează, puteți recrea o lumină albicioasă dinamică - de la rece la caldă, setând luminozitatea corespunzătoare. Raportul semnalului de luminanță al acestor trei LED-uri pentru alb simplu (fără umbrire pe scara temperaturii culorii) este după cum urmează: 30% din lumină dă roșu, 59% - verde, 11% - albastru.

Dacă reduceți puțin strălucirea verde și adăugați albastru, nuanța va fi alb rece . Dacă scădeți albastru și adăugați roșu, nuanța devine alb cald. Etc. În benzile de lumină industriale, acest proces nu este controlat de o persoană, ci de un dispozitiv special - un microcontroler mai slab, care setează nuanțele și frecvența, algoritmul pentru schimbarea lor în timp.

Un microcontroler încorporat cu moduri de iluminare setate rigid este amplasat în fiecare dintre LED-uri: atunci când o astfel de bandă de lumină este pornită, toate cele patru elemente de lumină se aprind simultan. Comutarea ciclică lină sau bruscă este setată utilizând un regulator de intensitate extern . Adresă (algoritmică) - folosind o digitală suplimentară (linie de comunicație cu trei fire).

În acest din urmă caz, astfel de sisteme sunt semnificativ mai scumpe decât simpla bandă RGBW.

Rezuma. LED-urile W - albe sunt principalele . Acestea sunt elemente ușoare care oferă lumină pentru viața de zi cu zi a oamenilor de acasă și de la locul de muncă. Cristalele R, G și B - roșu, verde și albastru oferă iluminare de fundal. Deci, în candelabrele cu LED-uri, controlate de pe telecomandă, proprietarul alege singură iluminarea. De exemplu, în ajunul Anului Nou, utilizatorii aprind adesea o bandă sau o lampă RGBW în modul „lumini de rulare”, ca pe o ghirlandă de pom de Crăciun: roșu, verde și albastru clipesc secvențial sau la intervale diferite.

Tavanul iluminat în acest mod capătă un aspect elegant, festiv . Utilizatorii care preferă clipirea puternică, clipirea la o tranziție lină de la o culoare la alta, aleg un alt mod. Utilizarea microcontrolerelor Arduino programabile în mod arbitrar le-a permis fiecărui proprietar al unei astfel de benzi ușoare să își seteze propriul algoritm, fără a se limita la unul sau mai multe presetări din fabrică.

Benzi flexibile RGBW - la 5, 12 și 24 volți, spre deosebire de 220 volți, sunt tăiate în sectoare mai scurte de 0,5 sau 1 metru . Tavanele, pereții și podelele cu tranziții în trepte sunt căptușite în jurul perimetrului folosind segmente scurte și lungi conectate prin conectori de 90 de grade care creează rotații ale benzii la acest unghi. Aceasta înseamnă că o cameră iluminată dinamic capătă un aspect elegant și complet. Cele mai simple benzi de lumină fără comutare a variatorului sunt conectate direct. Vor avea nevoie de o sursă de alimentare (adaptor, driver) cu două tensiuni de ieșire independente: 2 volți pentru LED-urile colorate, 3 pentru cele albe.

Accesorii și componente necesare

În plus față de banda cu diode multicolore, comandantul va avea nevoie de astfel de accesorii și componente.

Conectori de colț . Cel mai adesea aceștia sunt conectori dreptunghiulari - o rotație. Se pot folosi tricouri - adaptoare-conectori în formă de T. „Crucile” sunt utilizate pentru a conecta autobuze multi-fire intersectate, „plusurile” și minusurile lor sunt izolate electric unul de celălalt. Asteriscuri - în cazuri speciale: 5, 6, 7 și mai multe terminale permit uneia dintre benzi să furnizeze o conexiune la unitatea de alimentare, iar centrul „stelei” - multiconectorul în mai multe benzi va împărți tensiunile de alimentare cu restul casetelor. Conectorii - „cruci” și „stele” sunt slab distribuite, datorită unicității lor - un utilizator care știe să lipească colectează o astfel de topologie folosind bucăți de sârmă.

Cablu de alimentare - atunci când există multe benzi, este necesară o secțiune decentă . O bandă de 12 volți cu o capacitate de, de exemplu, 10 wați pe metru, consumă aproape un amper. Prin urmare, 5 m de bandă ușoară vor consuma: 5/6 A, înmulțit cu 5 m, va da 25/6, sau mai mult de 4 A. Și având în vedere pierderea de căldură (la LED-uri și fire sub sarcină), doar 2,5 A va consuma atingeți benzile. Ansamblul luminos nu v-a dezamăgit cu o luminozitate scăzută decât cea declarată de producător, aveți nevoie de un cablu cu o marjă care să vă permită să alimentați 10 A fără o scădere notabilă a tensiunii de alimentare sub sarcină. Mulți constructori de case, confruntați cu această nevoie, iau o bucată comună de cablu la care sunt conectate mai multe benzi de lumină, cu o secțiune transversală de 2-5 mm2 - și nu calculează greșit: dacă sursa de alimentare este suficient de puternică, lumina benzile strălucesc cu luminozitatea declarată.

Adeziv universal . Puteți folosi „unghii lichide”, care amintesc de lipiciul „Moment-1”.

Cutie albă cu capac transparent (eventual cu difuzor) sau tub transparent din silicon . În acest din urmă caz, este adecvat un furtun de grădină sau tehnic care transmite lumină albă - cu un diametru interior de aproximativ un centimetru și unul mic. Ambalarea benzii va face ansamblul impermeabil și rezistent la praf. Benzi ușoare gata preparate cu o clasă de protecție la umiditate IP-69 sunt deja plasate într-o carcasă rezistentă la praf și umiditate. Banda de lumină sigilată, deși pierde puțin - până la 10% din luminozitatea din cochilie, este extrem de protejată de condițiile meteorologice externe și de influențele microclimatice (mecanice și chimice).

Alimentare electrică . Poate fi livrat ca set. Dacă o bandă RGBW fără controler funcționează de la 220 V, adică „de la o priză”, atunci un redresor de alimentare este montat ca dispozitiv într-o mini-capsulă de pe cablul de alimentare. Acesta este un pod de redresare a diodei de înaltă tensiune. Paralel cu acesta - un condensator de înaltă tensiune este conectat la ieșire, de regulă, cu o marjă de tensiune scade până la 400 V.

Diverse elemente de fixare: dibluri și șuruburi pentru ele . Necesar pentru a bloca sursa de alimentare.

Unelte - un cuțit pentru dezbrăcarea firelor și contactelor, un fier de lipit cu lipit, colofoniu și flux de lipit, o șurubelniță . Lipirea este necesară în cazurile non-standard atunci când nu există conectori cu topologia necesară, dar trebuie să agățați elementele ușoare.

Unele blocuri de borne au borne cu șurub.

Controlor

Unitate funcțională a controlerului - o mini-placă într-o carcasă cu ieșiri este conectată la sursa de alimentare prin intrarea corespunzătoare de pe aceasta. De regulă, acestea sunt bornele „+ 5V” (sau 12 V) și „masă” („masă”). Ieșirile controlerului sunt și ieșiri de încărcare: microcircuitul controlează sursa de alimentare prin etapele tranzistorului de putere, care funcționează ca întrerupătoare. De regulă, acestea sunt „minusuri” pe „R”, „G”, „B” și „W” și au un „plus” comun, dar există și o polaritate inversă - cu o „masă” comună . Se formează o linie de alimentare cu 5 fire.

Schema complicată este următoarea: „plus” și „minus” sunt singurele aici. O sursă de alimentare comună este potrivită pentru LED-uri (grupuri de cristale luminoase) . Cipul din carcasa LED independent - schimbă local culorile strălucitoare. Apoi „minus” „stă” pe firul comun, „plus” merge separat, iar în magistrala de control există o linie de mare viteză conform protocolului digital - fire pentru „recepție” și „transmisie”.

Controlerul, detectând că cipurile ușoare sunt conectate și gata de funcționare, le trimite comenzile de adresă prin magistrală („Rx” / „Tx” / „masă”) . Conectarea bruscă a „plusului” la „primirea” sau „transmiterea” este o greșeală obișnuită a meșterilor novici: cipurile și un controler de cap („creier”) care nu au protecție se vor arde instantaneu (defectarea termică și electrică a părții microprocesorului).

Faptul este că tensiunea cu impulsuri de înaltă frecvență cu care funcționează este de sutimi și miimi de volt - câțiva sau mai mulți volți vor „ucide” instantaneu electronica.

Amplificator

Un amplificator de semnale digitale dintr-un sistem de control complex („inteligent”) pentru banda de lumină RGBW este necesar atunci când lungimea liniei de program este de sute sau mai mulți metri. Pentru a compensa pierderile de tensiune de înaltă frecvență, care este deja slabă, iar amperajul său este de câteva microamperi, așa-numitul. rapel . Găsirea și alegerea acestuia este problematică - doar câteva companii produc acest produs, deoarece astfel de situații sunt foarte rare. Entuziaștii asamblează astfel de circuite pe cont propriu, achiziționând online elemente radio în China.

În ceea ce privește amplificatorul de putere - când banda de lumină din ultimele secțiuni „cedează” în luminozitate, este uneori mai ieftin să cumperi un adaptor suplimentar pentru 5, 12 sau 24 de volți decât să investești de câteva ori mai mulți bani pe cabluri multicore cu o cruce groasă -secțiune. Dezavantajul acestei soluții este că sursa de alimentare, de dragul integrității designului original al camerei, este ascunsă sub structura suspendată a candelabrului, în spatele acesteia - din partea opusă până la intrarea în cameră . Puterea este furnizată prin cabluri suplimentare prin conectori reproiectați la care sunt conectați cabluri mici.

Alimentare electrică

Orice modul care coboară de la 220 la 12/24 volți, asigurând izolarea de tensiunea ridicată a rețelei, este potrivit ca adaptor. Transformă tensiunea alternativă în tensiune constantă - datorită acesteia, benzile de lumină nu pâlpâie, obosind ochii utilizatorului în timpul multor ore de muncă, dar oferă o lumină principală uniformă, fără pulsatii și iluminare de fundal.

Sfaturi de selecție

Evitați utilizarea benzii ușoare care pâlpâie în timpul funcționării. Ripples - cu o frecvență de 50-100 hertz, sunt date și de cele mai simple surse de alimentare (un transformator și două diode, chiar și fără un condensator de netezire) . Selectați și conveniți asupra puterii unității de alimentare și a consumului total (în wați) al benzilor de lumină. Dacă prima este mai mică decât a doua, strălucirea este incompletă, iar unitatea funcționează în modul de supraîncărcare sau se oprește periodic din cauza supraîncălzirii.

Dacă, dimpotrivă, întregul ansamblu va funcționa mulți ani fără plângeri, deoarece sursa de alimentare are o rezervă de putere.

Conexiune și configurare

Urmați pașii de mai jos pentru a edita și configura iluminarea RGBW dinamică

1. Instalați sursa de alimentare. Așezați-l într-un loc ascuns - o nișă în perete, în spatele unui dulap etc.
2. Așezați benzi de lumină în locurile potrivite din cameră.
3. Conectați conectorii. Dacă secțiunile benzilor de lumină sunt conectate prin lipire, în prealabil - înainte de a pune banda, lipiți secțiunile pentru locuri greu accesibile pentru tavan, podea și pereți.
4. Instalați și conectați cablurile de ieșire și de alimentare (cabluri) la sursa de alimentare.
5. Închideți și conectați controlerul (dacă există) urmând instrucțiunile de asamblare și punere în funcțiune ale dispozitivului.
6. Conduceți și conectați firele (și secțiunile acestora), după ce ați verificat conform planului dvs. individual de configurare a sistemului de iluminat.

Verificați dacă sistemul este asamblat corect. Întregul ansamblu de lumină ar trebui să se aprindă. Dacă este prevăzută o telecomandă, introduceți baterii sau baterii reîncărcabile în ea și verificați comutarea modurilor în strălucire. Treceți prin modurile de strălucire - tot ceea ce este setat din fabrică ar trebui să funcționeze. Dacă este prevăzută programarea de pe telecomandă, setați propriul algoritm pentru comutarea culorilor și a luminii albe. Rezultatul este o strălucire multicoloră, combinată cu sau fără cea principală (albă).