Что можно сделать из rgb светодиодов. Подключение RGB светодиодных лент. Плавное изменение цвета
Современные технологии освещения позволяют реализовать любые задумки дизайнеров в световом оформлении помещений, комнат, кухонь, ванных комнат, спален. Разберем особенности технических характеристик и применения светодиодной ленты RGB на 12V, 24V и 220V. Про высоковольтный вариант многие просто не знают. Еще называется многоцветная или мультицветная.
- 1. Характеристики
- 2. Таблица мощности и яркости
- 3. Четырехцветная RGBW
- 4. Принцип работы
- 5. Схема подключения
- 6. Блоки управления
- 7. Пример цен
- 8. Коннекторы для светодиодной ленты RGB
- 9. Видео обзор работы комплекта с пультом
Характеристики
Отличие RGB диода (слева) от обычного белого. Фото в высоком качестве, как под микроскопом
Главным образом на лето 2015 года трехцветную ленту выпускают на SMD 5050. Как и стандартную, выпускают под 3 питающих напряжение 12B, 24B, 220B. Низковольтные ничем не отличаются между собой, кроме установленного резистора и имеют одинаковую схему соединения в цепи.
Высоковольтная отличается по принципу работы и соединения световых элементов. Основные отличия:
- диоды соединены последовательно по 60 штук;
- режется только кратно 1 метру, обычная кратно 5 см.;
- питается прямо от сети 220 вольт;
- при выходе из строя 1 Led, гаснет целый метр;
- защищена силиконовой или ПВХ оболочкой;
- можно подключать цельным отрезком, до 80-100 метров, хватит чтобы кран башенный обмотать;
- мерцает с частотой 100Гц.
Из-за мерцания с частотой в 100 Герц нельзя использовать в жилых помещения для постоянного освещения. Это вызывает головные боли и другие недомогания. Для подключения Вольт требуется выпрямитель, обычно он мощностью 500-900W, и невысокой цены.
Таблица мощности и яркости
Разновидности РГБ, угловой вариант
Стандартное количество светодиодов это 30 led или 60 led на 1 м., редко встречаются на 72 led/м. В таблице показан суммарная яркость и мощность всех цветов одновременно на SMD 5050 на 1 м. ленты на 12V.
| Светодиодов на метр | Яркость, Лм | Мощность, Вт |
| 15 | 200 | 3 |
| 30 | 400 | 6 |
| 60 | 800 | 12 |
| 72 | 940 | 14,4 |
| 120 | 1600 | 24 |
Четырехцветная RGBW
Особо хочу выделить светодиодную ленту RGB +W, еще называется мультицветная, многоцветная. Самое интересное применение, это использование натяжного, подвесного или многоуровневого. Но для подключения могут потребоваться особые блоки управления и коннекторы. Другой способ, это использовать отдельные блоки для белых и трехцветных.
В первом поколении чередуются обычные белые и RGB светодиоды. Белый светодиод может стоять любой мощности от 3528 до 5630.
Благодаря быстрому техническому прогрессу, первое поколение быстро мутировало во второе, более компактное. В один корпус поставили 4 кристалла разного цвета, включая один с люминофором. получился четырехцветный светодиод 5050.
Принцип работы
Трехцветный RGB светодиод SMD 5050 состоит из 3 диодов SMD 3528 размещенных в одном корпусе. Используется 3 разных цвета R-красный, G-зеленый, B-синий. При помощи смешивания этих 3 цветов получаем любые цвета и оттенки.
Визуальным отличием обычной ленты от РГБ будет наличие 3 резисторов на одной отрезной секции и соответствующая маркировка. У обычной ставиться только один резистор.
- резистор у каждого светодиода;
- РГБ бесцветный, обычный желтого цвета;
- 4 контактных площадки.
Схема подключения
Параллельное подключение РГБ контроллеру
На блоке управления нанесена маркировка, а провода имеют соответствующий цвет.
Запрещено подключать диодную ленту длиной более 5 м. последовательно, из-за того что падает напряжение и происходит нагрев медного проводника. К концу оно падает на 1,5 вольта, получается на конце яркость ниже на 10-15%. Чтобы следующий отрезок после 5м. можно было полноценно подсоединить, используют RGB усилитель. На большой длине он усиливает управляющее напряжение от РГБ контроллера. Всё это позволяет избежать использования очень длинных проводов от контроллера напрямую.
Схема подсоединения для модели на 220 вольт
В видео обзоре участвует один из самых популярных и недорогих комплектов. Коллега продемонстрирует различные режимы работы. Расскажет и покажет пошаговое подключение светодиодного комплекта:
- источник питания электронный трансформатор;
- блок контроллера с пультом ДУ;
- ленточный источник света.
Блоки управления
Блоком управления называется РГБ контроллер, который выполняет функцию включения каждого цветового канала. Более продвинутые модели могут смешивать цвета для получения 256 цветов. Комплектуются пультами ДУ. Самые последние модели управляются через WiFi со смартфона на Android, требуется специальное приложение.
Конструкция высоковольтной отличается от 12V. В цепи отсутствует блок питания на 12В, питание присоединяется прямо к контроллеру РГБ.
Пример цен
Пример правильных средних цен, в таблице указана класс светодиодной ленты РГБ: Эконом, Стандарт
Цен могут сильно повышаться в зависимости от качества исполнения диодной ленты и используемых комплектующих. Потому, что светодиоды производятся бюджетного уровня, которыми китайцы торгуют и которые я покупать не рекомендую, получается дороже и хуже чем в России из-за повышения курса доллара 2015 года. Больше всего популярен средний ценовой сегмент, оптимальный по соотношению цена и качество.
Пользуясь отличием цен, хотя с виду одинаковая, недобросовестные магазины и продавцы могут бюджетный товар продавать как премиум. Кто покупает впервые, не увидит обмана и отличий. Качество, яркость и срок эксплуатации будут в 2-3 раза хуже.
Коннекторы для светодиодной ленты RGB
Соединители состоят из 4 проводов с соответствующей световой маркировкой. Кроме проводных коннекторов применяются разъёмы, в том числе и угловые. Для отсутствия разрывов при монтаже, она выпускает в угловом варианте.
Видео обзор работы комплекта с пультом
Видео о режимах работы китайского светодиодного комплекта. Демонстрация работы пульта ДУ.
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 лентыПреимущества 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 экспертуВажно! 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 экспертуВнимание! 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
Светодиодные ленты, позволяющие получать разнообразные световые эффекты, находят широкое применение в создании различных вариантов освещения и подсветки в быту, офисах, объектах культурного назначения и на улицах.
Светодиодная лента представляет собой гнущуюся плату, на которой находятся светодиоды.
Длина диодных лент обычно составляет пять метров, ширина от восьми до двадцати миллиметров.
В продажу они поступают намотанными на пластмассовые бобины.
Светодиодная лента разделяется на отдельные отрезки, состоящие из нескольких диодов. Если возникает необходимость откорректировать длину RGB-светодиодной ленты, присутствует возможность разъединить ее вдоль полоски, проходящей через контактные точки подключения и помеченной изображением ножниц.
Количество элементов на этом фрагменте зависит от типа данного изделия, и после подключения его к источнику питания он сохранит работоспособность.
На картинке видно, где можно разрезать RGB-ленту
Объединить кусочки ленты можно посредством коннектора. Для этого нужно поместить концы с контактами в разъем и закрыть крышку.
Объединение кусочков ленты посредством коннектора
При этом нужно соблюдать полярность.
Также можно произвести это соединение, используя пайку. Провода нужно заизолировать.
Схема рабочего фрагмента RGB-ленты
Наиболее распространено применение диодных лент с диодами SMD5050.
Для того чтобы подключить RGB-ленту, необходимо предусмотреть блок питания, контроллер и (при необходимости подсоединения нескольких диодных лент) усилитель.
Чтобы подключить RGB-ленту, надо грамотно выбрать блок питания согласно ее мощности и напряжению. Соединение этой ленты с входным напряжением сети 220 В (без блока питания) приведет к ее мгновенному выходу из строя.
Светодиодные ленты рассчитаны на работу от источника постоянного тока напряжением 12 В или 24 В. Этикетки ленты содержат информацию о рабочих параметрах.
В качестве мощности, которую потребляет лента, всегда указывается та, которая приходится на законченный фрагмент длиной в 1 метр. Потребляемый каждой цветовой цепью ток всегда можно найти в справочниках.
Если не известны никакие (кроме напряжения питания) параметры ленты, можно все рассчитать. Разобраться с методикой расчета потребляемого тока и выбора блока питания можно на примере условно неизвестного типоразмера цветной светодиодной ленты длиной пять метров, работающей при напряжении 12 В.
Чтобы определить все неизвестные параметры, сначала нужно измерить длину сторон светодиода.
Предположим, она составляет 5 на 5 миллиметров. В справочниках по светодиодам такие геометрические размеры соответствуют светодиоду RGB SMD5050. Далее необходимо выяснить, какое число их расположено на 1 м. Допустим, что их 30 шт.
На один из трех кристаллов светодиода приходится ток 0,02 А, значит, весь светодиод, состоящий из трех кристалликов, потребляет 0,06 А.
Количество светодиодов на одном расчетном отрезке – 30 штук. Следовательно, перемножив полученную силу тока 0,06 А на 30 штук, получится 1,8 А (0,06 х 30 = 1,8).
Но так как между каждой тройкой диодов выполнено последовательное соединение, ток, проходящий через 1 метр ленты, меньше в 3 раза и составляет 0,06 А.
Соответственно, ток, потребляемый всей лентой, равен 3 А (0,06 А х 5 м = 3 А).
Путем проведения несложных расчетов было установлено, что в рассмотренном выше случае необходим источник питания постоянного тока с напряжением на выходе 12 В, поддерживающий нагрузку более 3 А (с запасом около 30 процентов). Поэтому подходящим вариантом оказался адаптер APO12-5075 UV, рассчитанный на нагрузку до 5 А.
Если напряжение на выходе блока питания будет строго соответствовать расчетному, то источник питания в этом случае все время будет работать в крайне тяжелом режиме. Поэтому срок службы его значительно сократится.
Контроллер необходим для подключения светодиодных лент и служит для регулирования цвета и яркости устройства. Подключаться он должен с одной стороны к блоку питания, со второй – к цепи светодиодов.
При необходимости может использоваться схема подключения RGB-ленты непосредственно к блоку питания (без контроллера). Для этого нужно к плюсовому контакту драйвера подключить плюсовой провод ленты и к минусовому контакту прикрепить сразу три цветовых провода, соединив их вместе.
Но при таком подключении светодиодной RGB-ленты можно будет получить только один цвет свечения светодиодов без возможности его регулирования.
Расчетным путем было получено, что суммарный ток, потребляемый всей лентой, составляет 3 А. Но ток каждой цветовой дорожки в три раза меньше этой величины.
Поэтому чтобы светодиодная лента работала в нормальном режиме, нужно, чтобы ток на выходных контактах контроллера (которые предназначены для подключения цветовых полос R, G, B) составлял третью часть от поступающего с блока питания тока.
Отсюда следует, что в рассматриваемом нами случае нужно применить контроллер напряжением на 12 В и током нагрузки 1 А на каналах R, G и B.
В соответствии с этими параметрами можно выбрать контроллер LN-IR24B, который оснащен пультом дистанционного управления, работающим в радиочастотном диапазоне.
Весь набор (подобранный расчетным путем) комплектующих, обеспечивающих работу LED-ленты в штатном режиме
Ниже представлена схема подключения светодиодной RGB-ленты длиной 5 метров через блок питания и контроллер.
L – контакт для подачи фазного напряжения сети 220 В;
N – контакт для подсоединения нулевого провода;
PE – контакт для заземляющего провода.
Провода цветовых каналов R (красный), G (зеленый), B (синий) подключаются к клеммам, обозначенным на контроллере соответствующими буквами.
При несоблюдении этого условия светодиоды не потеряют способность цветового свечения, но при попытке настроить желаемую цветовую гамму будут получаться цвета, не соответствующие разметке, нанесенной на пульт управления.
Входное напряжение сети 220 В подается на контакты L и N блока питания.
Выпрямленное и преобразованное напряжение 12 В выходит на контакты +V и –V блока питания, после чего через соединяющие провода оно поступает на одноименные входные контакты контроллера.
На выход этого прибора выведены три линии с обозначениями R, G и B, которые служат для подключения цветовых каналов светодиодной ленты к контроллеру.
Контакт +V – для общего плюсового провода.
Если мощности блока питания и контроллера позволяют подключить RGB-ленту длиной до десяти метров, это можно сделать, подсоединив к соответствующим выходным клеммам контроллера по два провода, идущих на 2 разные ленты, соединив таким образом их параллельно на контактах контроллера. То есть к одному контакту присоединяется сразу два провода. Но использовать такую схему не рекомендуется. В случае ошибки при расчете мощности блока питания и контроллера может не хватить на дополнительную ленту.
Внешний вид контроллера и подсоединяемых к нему проводов от двух RGB-лент
Последовательное подключение нескольких лент без использования дополнительного оборудования не применяется, потому что в результате падения напряжения на ленте наиболее удаленные от регулирующей аппаратуры участки будут светиться очень слабо или вовсе не будут.
Для подключения светодиодной ленты длиной от 5 метров необходимо на каждом участке использовать усилитель и дополнительный блок питания. Усилитель – это прибор, усиливающий сигнал контроллера.
Если мощности блока питания и контроллера не хватает для подключения двух и более лент, используется схема подключения с усилителями и добавляются дополнительные блоки питания, соответствующие параметрам каждой отдельной ленты.
Подключение четырех RGB-диодных лент с использованием своего усилителя и блока питания для каждой ленты. Здесь усилители присоединяются к контроллеру параллельно
При наличии у контроллера резерва мощности (в пределах 30 процентов) имеется возможность создания цепи, исключающей применение усилителей. Каждая лента к контроллеру подключается параллельно и устанавливается общий для всех комплектующих мощный блок питания. Поэтому нужна принудительная вентиляция.
Это создает дискомфорт из-за шума, создаваемого вентилятором.
Прилагаемая схема разъясняет, как подключить светодиодную ленту параллельно-последовательно.
Здесь параллельно к контроллеру подключена только первая RGB-лента.
Любая следующая присоединяется последовательно к предыдущей через усилитель.
Усиливающие приборы коммутируются с сетью 220 В через индивидуальные блоки питания.
Схемы подключения RGBW-лент аналогичны схемам соединения RGB-лент. Отличие заключается в необходимости применения RGBW-контроллера, у которого имеется дополнительный цветовой вывод «white» (белый). С помощью такой ленты можно создавать наиболее интересные цветовые решения.
Сегодня диодное освещение пользуется высокой популярностью. Оно позволяет создать различные декоративные эффекты внутри и снаружи помещений. При помощи подобных приборов можно создать контурную, декоративную подсветку определенной зоны или внутри всего помещения. Разнообразие цветов и мощности свечения позволит каждому покупателю приобрести подходящий вариант.
Сегодня большой популярностью пользуются ленты типа RGB. Они имеют ряд характерных особенностей. Что собой представляет RGB подсветка, ее виды и свойства будут рассмотрены в статье.
Общие сведения
Сегодня применяется для различных целей. Она может выделить как объекты интерьера, так и создать полноценное освещение в комнате или на улице. Очень эффектно смотрится, например, игровая клавиатура с RGB подсветкой, мебель или потолок, украшенный подобным способом.
Представленный осветительный прибор представляет собой гибкую плату, на которую при помощи пайки нанесены диоды. Они отстоят друг от друга на одинаковом расстоянии. При этом ширина платы-ленты может составлять от 8 до 20 мм. Когда на ней есть светодиоды, толщина представленного изделия может составлять 2-3 мм. В некоторых конструкциях предусмотрена специальная защита для диодов. В этом случае лента может быть достаточно толстой.
На ленте присутствуют специальные компоненты для ограничения сопротивления. Это резисторы, которые являются обязательным элементом любого подобного изделия. В продаже представлены ленты, длина которых достигает 5 м. Можно приобретать отрезки длиной от 1 м. При этом конструкцию можно резать по указанной производителем технологии.
Особенности изделий типа RGB
Светодиодная RGB подсветка имеет ряд характерных особенностей. Она может издавать свечение любого оттенка. Управление происходит при помощи специального пульта. Диод представленного типа включает в себя сразу 3 кристалла. Они издают красный, зеленый и синий цвет. Соединяясь в определенной пропорции, лучи производят необходимый оттенок. Поэтому название такого диода расшифровывается как R - red (красный), G - green (зеленый), B - blue (синий).
При помощи такой ленты можно создавать как полноценное освещение, так и просто контурную декоративную подсветку. Чаще всего на ленты представленного типа устанавливают диоды типа SMD 5050. Цифры в маркировке показывают размер люминофора.
Представленная конструкция обязательно включает в себя систему по отводу тепла. Это крайне необходимо для обеспечения долговечной эксплуатации электрического прибора. Подключение такой ленты к сети происходит при помощи специального блока питания. Он трансформирует входящий переменный ток бытовой сети, обеспечивая нормальные условия для функционирования системы. В схему включается также специальный контроллер, который управляет режимами свечения.
Особенности конструкции
Многие покупатели уже успели оценить, как эффектно смотрится механическая клавиатура с RGB подсветкой, объекты рекламы или интерьера. Создать разное по характеристикам освещение можно при помощи разных типов систем.
Лента для создания свечения разных цветов может содержать от 30 до 240 диодов на 1 погонном метре платы. Это обеспечивает требуемую интенсивность свечения. Лента поделена на секции. Чаще всего они имеют длину 10 см. В каждой из них находится по 3 диода. Подобные элементы включают в свою конструкцию 3 кристалла. Каждый из них находится в определенном секторе. При необходимости нужный участок светится сильнее или слабее, создавая разный оттенок.
На ленте границы секций помечены. Это позволяет определить, в каком месте ленту можно разрезать, чтобы применить ее в разных целях. Правда для подключения такого изделия потребуется владеть техникой пайки. В продаже для соединения представленных изделий представлены коннекторы. Они облегчают процедуру монтажа, повышают ее качество.
Преимущества
RGB подсветка имеет массу преимуществ. Сегодня существует множество систем, которые применяют представленный принцип при создании разных эффектов освещения. Это экономичные, прочные и долговечные изделия. Они отличаются высокими показателями КПД. Также следует отметить, что представленный тип освещения является безопасным, экологически чистым. Он не создает ультрафиолетовых лучей.
Угол рассеивания лучей представленных изделий достаточно большой. Он достигает 120º. При этом можно регулировать интенсивность и оттенок освещения. Для этого применяются разные пульты. Существуют специальные программы, которые позволяют управлять системой при помощи смартфона.
При правильной эксплуатации представленные приборы могут работать до 50 тыс. часов. При этом поломки осветительных приборов RGB происходят крайне редко. Если приобретать продукцию проверенных брендов, можно не сомневаться в качестве и долговечности системы. Она способна нормально функционировать при температуре окружающей среды от +60 до -40ºС.
Разновидности
Существуют разные типы подсветки. Это может быть аналоговая, цифровая или лазерная система. Они отличаются принципом действия. Самые простые системы можно приобрести по цене от 90 руб. за 1 погонный метр. На такой ленте все светодиоды подключены в одну параллель. Оттенок свечения будет одинаковым по всей длине ленты.
Цифровые изделия стоят от 300 руб. за 1 погонный метр. Такие конструкции позволяют управлять свечением каждого диода по отдельности. Это позволит создавать разный оттенок свечения на каждом участке ленты. Также представленные изделия могут создавать эффект «бегущая волна».
Наиболее дорогой системой является уличная лазерная подсветка RGB (Garden). Она позволяет создавать разные образы, изображения на поверхностях в ночное время. При этом цвет их также будет меняться. Приобрести подобную систему можно по цене от 11 тыс. руб.
Область применения
Существует множество направлений применения представленных приборов. Они позволяют оформить разные предметы, объекты. Чаще всего подобные изделия применяются при создании декоративной подсветки подвесных потолков. Ими можно украшать арки, ниши, мебель, карнизы.
Интересно выглядит клавиатура с RGB подсветкой, кухонная столешница из стекла с таким типом декорации. Также представленные изделия применяют для оформления барной стойки, ступеней, прозрачных деталей интерьера.
При помощи приборов типа RGB также пользуется высоким спросом. Ее применяют как для украшения фасадов, скамеек, беседок, так и для рекламы. Торговые центры, бары, рестораны и прочие коммерческие учреждения активно используют представленные ленты в подобных целях.
Также можно применять эти ленты для подсветки в банях, бассейнах и прочих влажных помещениях. Для этого изделия должны характеризоваться специальным классом защиты.
Класс защиты
Каждая лента в маркировке имеет сведения о классе своей защиты. В соответствии с этим показателем нужно делать выбор того или иного прибора для определенных условий эксплуатации. В маркировке класс защиты обозначен буквами IP. Далее следуют цифры. Именно они говорят о степени защиты диодов.
Для RGB подсветки потолка в чистом сухом помещении можно применять изделия с классом IP20. Если же помещение не отапливается, лучше отдать предпочтение диодам типа IP22.
Для наружной подсветки можно применять ленты с Однако подобные конструкции должны находиться под крышей. Они выдерживают попадание брызг воды, перепады температуры. Однако длительного пребывания в воде такие ленты не выдерживают. Их также можно применять для создания подсветки на кухне или в ванной комнате.
В пыльной среде можно применять приборы типа IP65. Они также не боятся очистки струей воды под напором. Этот класс светильников также отличается стойкостью к ударам. Поэтому представленную ленту можно применять для тюнинга автомобилей.
Водонепроницаемыми являются ленты класса IP67. Их можно применять для подсветки внутри бассейнов. Представленные изделия не боятся длительного пребывания под водой. Также эту ленту можно использовать для подсветки фонтанов.
Диммер
Чтобы выполнить подключение ленты к сети, необходимо применять специальный диммер и контроллер для подсветки RGB. Это неотъемлемые атрибуты представленных электрических изделий.
Диммер позволяет контролировать интенсивность освещения. При необходимости он может сделать поток лучей ярким, позволяя полноценно осветить пространство. В некоторых случаях интенсивность потока можно снизить.
Контроллер
Контроллер же позволяет создавать световые эффекты, управлять оттенком свечения. Представленный прибор также задает программу освещения. Также контроллер управляет скоростью смены цветов.
Сегодня многие модели диммеров и контроллеров имеют встроенные системы для дистанционного управления световым потоком. Это позволяет при помощи специальных элементов управления задавать параметры свечения.
Выбор блока управления
Подсветка RGB с пультом или без него нуждается в обязательном компоненте. Это блок питания, который отвечает за подачу необходимого напряжения к электрическому прибору. Его нужно правильно выбрать. При этом учитывается мощность ленты. Она может быть 12 или 24 В.
Сначала нужно рассчитать, сколько электричества потребляет 1 м ленты. Для этого нужно обратиться к документации, которая поставляется в комплекте с диодным прибором. Далее следует умножить этот показатель на длину ленты. Например, в ходе несложных расчетов было установлено, что суммарная мощность системы составляет 48 Вт.
Блок питания должен выдерживать номинальную нагрузку несколько больше. Причем запас должен составлять около 25%. Для ленты с номинальной мощностью 48 Вт подойдет блок питания 60 Вт. Это обеспечит нормальные условия для функционирования системы.
Теперь же разберемся с многоцветным светодиодом, который часто называют сокращенно: RGB-светодиод . RGB — это аббревиатура, которая расшифровывается как: Red — красный, Green — зеленый, Blue — синий. То есть внутри этого устройства размещается сразу три отдельных светодиода. В зависимости от типа, RGB-светодиод может иметь общий катод или общий анод.
1. Смешение цветов
Чем RGB-светодиод, лучше трех обычных? Всё дело в свойстве нашего зрения смешивать свет от разных источников, размещенных близко друг к другу. Например, если мы поставим рядом синий и красный светодиоды, то на расстоянии несколько метров их свечение сольется, и глаз увидит одну фиолетовую точку. А если добавим еще и зеленый, то точка покажется нам белой. Именно так работают мониторы компьютеров, телевизоры и уличные экраны. Матрица телевизора состоит из отдельно стоящих точек разных цветов. Если взять лупу и посмотреть через нее на включенный монитор, то эти точки можно легко увидеть. А вот на уличном экране точки размещаются не очень плотно, так что их можно различить невооруженным глазом. Но с расстояния несколько десятков метров эти точки неразличимы. Получается, что чем плотнее друг к другу стоят разноцветные точки, тем меньшее расстояние требуется глазу чтобы смешивать эти цвета. Отсюда вывод: в отличие от трех отдельностоящих светодиодов, смешение цветов RGB-светодиода заметно уже на расстоянии 30-70 см. Кстати, еще лучше себя показывает RGB-светодиод с матовой линзой.2. Подключение RGB-светодиода к Ардуино
Поскольку многоцветный светодиод состоит из трех обычных, мы будем подключать их отдельно. Каждый светодиод соединяется со своим выводом и имеет свой отдельный резистор. В уроке мы используем RGB-светодиод с общим катодом, так что провод к земле будет только один. Принципиальная схема
Внешний вид макета
3. Программа для управления RGB-светодиодом
Составим простую программу, которая будет по очереди зажигать каждый из трех цветов. const byte rPin = 3; const byte gPin = 5; const byte bPin = 6; void setup() { pinMode(rPin, OUTPUT); pinMode(gPin, OUTPUT); pinMode(bPin, OUTPUT); } void loop() { // гасим синий, зажигаем красный digitalWrite(bPin, LOW); digitalWrite(rPin, HIGH); delay(500); // гасим красный, зажигаем зеленый digitalWrite(rPin, LOW); digitalWrite(gPin, HIGH); delay(500); // гасим зеленый, зажигаем синий digitalWrite(gPin, LOW); digitalWrite(bPin, HIGH); delay(500); } Загружаем программу на Ардуино и наблюдаем результат. Your browser does not support the video tag. Немного оптимизируем программу: вместо переменных rPin, gPin и bPin применим массив. Это нам поможет в следующих заданиях. const byte rgbPins = {3,5,6}; void setup() { for(byte i=0; i<3; i++) pinMode(rgbPins[i], OUTPUT); } void loop() { digitalWrite(rgbPins, LOW); digitalWrite(rgbPins, HIGH); delay(500); digitalWrite(rgbPins, LOW); digitalWrite(rgbPins, HIGH); delay(500); digitalWrite(rgbPins, LOW); digitalWrite(rgbPins, HIGH); delay(500); }4. Семь цветов радуги
Теперь попробуем зажигать одновременно по два цвета. Запрограммируем такую последовательность цветов:- красный
- красный + зеленый = желтый
- зеленый
- зеленый + синий = голубой
- синий
- синий + красный = фиолетовый
5. Плавное изменение цвета
Мы не зря подключили RGB-светодиод к выводам 3, 5 и 6. Как известно, эти выводы позволяют генерировать ШИМ сигнал разной скважности. Другими словами, мы можем не просто включать или выключать светодиод, а управлять уровнем напряжения на нем. Делается это с помощью функции analogWrite . Сделаем так, что наш светодиод будет переходить между цветами радуги не скачкообразно, а плавно. const byte rgbPins = {3,5,6}; int dim = 1; void setup() { for(byte i=0; i<3; i++){ pinMode(rgbPins[i], OUTPUT); } // начальное состояние - горит красный цвет analogWrite(rgbPins, 255); analogWrite(rgbPins, 0); analogWrite(rgbPins, 0); } void loop() { // гасим красный, параллельно разжигаем зеленый for(int i=255; i>=0; i--){ analogWrite(rgbPins, i/dim); analogWrite(rgbPins, (255-i)/dim); delay(10); } // гасим зеленый, параллельно разжигаем синий for(int i=255; i>=0; i--){ analogWrite(rgbPins, i/dim); analogWrite(rgbPins, (255-i)/dim); delay(10); } // гасим синий, параллельно разжигаем красный for(int i=255; i>=0; i--){ analogWrite(rgbPins, i/dim); analogWrite(rgbPins, (255-i)/dim); delay(10); } } Переменная dim определяет яркость свечения. При dim = 1 имеем максимальную яркость. Загружаем программу на Ардуино. Your browser does not support the video tag.Задания
- Индикатор температуры. Добавим в схему термистор и подключим его к аналоговому входу. Светодиод должен менять свой цвет в зависимости от температуры термистора. Чем ниже температура, тем более синий цвет, а чем выше, тем более красный.
- RGB лампа с регулятором. Добавим в схему три переменных резистора и подключим их к аналоговым входам. Программа должна непрерывно считывать значения резисторов и менять цвет соответствующей компоненты RGB-светодиода.
