Светильник rgb как работает

Обновлено: 28.04.2024

Виды светодиодных лент — устройство и особенности работы

Появление светодиодных осветительных приборов произвело революцию на рынке светотехники. И дело не только в сверхнизком, по сравнению с лампой накаливания, потреблении электроэнергии. Светоизлучающие кристаллы обладают небольшими габаритами, поэтому из них можно комбинировать источники света различной формы. Широкое распространение получили гибкие приборы в виде светящихся лент.

Как устроена LED-лента и принцип ее работы

Принцип работы ленты, как и любого LED-светильника, основан на способности полупроводниковых p-n переходов излучать при прохождении тока. Частота излучения может лежать в инфракрасном, видимом или ультрафиолетовом участке. Таким способом можно получить монохромное свечение, но не белый цвет, который является смесью цветов видимого участка спектра. Прорывом стала разработка LED, в которых светоизлучающим компонентом стало покрытие из люминофорного вещества. Его свечение инициируется за счет излучения p-n перехода, которое не обязательно должно быть видимым (обычно УФ-свечение). Это резко расширило область применения LED-светильников и с этого началось их триумфальное распространение.

Популярность гибких светильников основана на возможностях их применения. Такой прибор можно закрепить в самых разных местах с любой конфигурацией. Устройство светодиодной ленты несложно. На гибкую основу различной толщины нанесены группы светодиодов с гасящими резисторами или с адресными микросхемами. Вдоль полотна идут шины питания, с двух сторон заканчивающиеся контактными площадками. На другую сторону многие производители наносят клеевой слой для упрощения монтажа.

Различные типы гибких светильников с линиями разреза.

Полотно можно разрезать в указанных местах, формируя отрезки необходимой длины. Схемы групп, типы светодиодов и номиналы резисторов задают характеристики светильника и область его применения.

Где применяются светильники на гибкой основе

Область применения LED-лент можно разделить на два больших сектора в зависимости от устройства светильника:

Освещение улиц и интерьеров. Для этой цели применяются, большей частью, светодиоды белого цвета излучения. Можно выбрать светильники с теплым (красно-желтым) спектром, их применяют в жилых помещениях для спален, гостиных и т.д. Приборы, излучающие в нейтральном участке, используют для наружного освещения и в производственных помещениях, а также в гостиных, кухнях и общественных заведениях. В музеях и ювелирных салонах больше подойдут холодные оттенки белого. Удобно применять отрезки светодиодного полотна для создания локальной подсветки.

Пример наружного освещения дверного проема балкона.

Декоративная подсветка здания с помощью RGB-светильника.

Для каждой сферы использования можно подобрать светильник, наиболее подходящий по возможностям и по стоимости.

Как маркируют LED-ленты

Принятие единой системы маркировки светодиодных лент назрело давно, но производители светотехнического оборудования между собой договариваться не спешат. Поэтому существует несколько различных параллельных способов краткого обозначения характеристик LED-полотен. Наиболее информативной выглядит маркировка вида RTW 2-5000PGS-12V-DayWhite 2x (3528, 600 LED,W). Расшифровка приведена в таблице.

RTW	Герметичная лента с фронтальным свечением
2	Заводская серия
5000	Полная длина бухты в мм
PGS	Способ герметизации (силиконовая оболочка, наполненная герметиком)
12V	Напряжение питания
DayWhite	Цвет свечения
2x	Двойная плотность установки светоизлучающих элементов
3528	Форм-фактор светодиода
600 LED	Полное количество LED
W	Цвет подложки (W-белый (white))

В этой системе не нашлось места как минимум двум важным параметрам, без которых выбор светотехнического прибора затруднен:

• энергопотребление одного метра ленты (его можно лишь ориентировочно оценить по типоразмеру применяемых LED и плотности их установки);
• степень защиты (здесь тоже можно сделать приблизительную оценку по способу герметизации).

Но эта маркировка выглядит наиболее подходящей для принятия в качестве стандарта или хотя бы основы для него.

Многообразие видов светодиодных лент

Конкуренция на рынке светотехнического оборудования заставляет производителей закрывать все ниши применения LED-приборов, и даже создавать новые. Делается это путем выпуска разновидностей осветителей, не имеющих аналогов и прототипов в более ранних разработках.

По цвету излучения

Монохромные ленты

С разработкой светодиода с белым цветом излучения у LED-оборудования не осталось препятствий для полного завоевания рынка. Но даже белый свет не одинаков, и имеет градации по спектру излучения, характеризуемого цветовой температурой (в Кельвинах).

Шкала цветовых температур.

Потребитель может выбрать от теплых красно-желтых оттенков до холодных сине-фиолетовых. Также можно приобрести монохромные светильники с цветом, отличным от белого. В их маркировке присутствует название цвета на английском языке (Green, Blue и т.д.).

RGB-светильники

Этот тип лент содержит три светодиода красного, зеленого и синего цветов. Это дает возможность получать свечение практически любого цвета путем смешивания в разных пропорциях трех основных оттенков. И это свечение можно изменять динамически. У дизайнеров в руках оказывается почти неограниченный потенциал по созданию архитектурных подсветок, визуальных эффектов и т.д. Такие приборы в обозначении имеют символы RGB и управляются с помощью контроллеров (промышленных или любительской разработки).

Единственное ограничение такие светильники имеют по белому цвету – чистый белый получить из трех основных цветов невозможно. Для случаев, где это критично, к каждым трем цветным светодиодам добавляется один белый. Он «подкрашивает» синтезированный белый цвет. Маркируется такая лента литерами RGBW (RGB+White).

Отличия RGB, RGBW и RGBWW светодиодных лент

Светильник на основе адресных светодиодов

Эта разновидность LED-лент не имеет аналогов в мире осветительной техники и обладает безграничной мультимедийной составляющей. Ее главное отличие от обычной RGB-ленты в том, что доступно регулирование свечения каждого трехцветного элемента отдельно. Светильники с шиной SPI могут управляться от промышленных пультов, для приборов с однопроводной шиной (например, на основе элементов WS2812b) используют схемы управления на основе микроконтроллеров (в том числе, на платформе Ардуино). Это позволяет полностью использовать возможности, заложенные разработчиками.

Разновидности по исполнению

Обычные LED-ленты имеют степень защиты IP20. Это означает, что прибор защищен от попадания твердых частиц размером более 12,5 см и совсем не защищен от попадания воды. Такое исполнение не позволяет применять осветитель на открытом пространстве, не говоря о влажных помещениях. Поэтому производятся специальные типы лент с дополнительной защитой:

• в виде надетой на полотно прозрачной силиконовой трубки – в маркировке присутствует обозначение P;
• полотно может быть залито прозрачным герметиком – обозначается символами SE;
• если присутствуют оба способа защиты (силиконовая трубка заполнена герметиком), в маркировке есть символы PGS.

Светодиодный светильник в герметичном исполнении.

Такие методы защиты позволяют выпускать LED-светильники со степенью защиты до наивысшей (IP68) и применять ленты даже под водой.

По применяемым светоизлучающим элементам

Для формирования светового потока LED-лент применяются различные типы светодиодов, включая корпусные цилиндрические. Но наибольшее распространение получили ленты на основе безвыводных элементов (SMD). Такое исполнение наиболее технологично при производстве и позволяет несколько снизить стоимость светотехники. Форм-фактор LED маркируется четырьмя цифрами, обозначающими размеры элемента в плане (длина и ширина). Эти символы обычно входит в маркировку ленты.

Внешний вид основных светодиодов применяемых в лентах. Таблица размеров LED

Тип светоизлучающего элемента	Габариты, мм
3528	3,5 х 2,8
5630	5,6 х 3
5050	5 х 5
5730	5,7 х 3

Для лент RGB используются светодиоды, содержащие в одном корпусе три кристалла с различными цветами излучения. Они имеют раздельное управление, но их аноды соединены. Обычно эти элементы применяются также в безвыводном исполнении.

Трехцветная LED-сборка.

Для создания адресных лент используют миниатюрные ШИМ-драйверы, в которые могут быть встроены светоизлучающие p-n переходы. Но также широко применяются микросхемы с внешним подключением трех LED базовых цветов (или светодиодной матрицы в едином корпусе).

Адресный светодиод WS2812B.

Потребляемая мощность

Для создания светового потока светодиод потребляет электрическую мощность. Хотя отношение этой мощности к интенсивности излучения у LED намного выше, чем у лампы накаливания, светильники в виде ленты могут потреблять значительный ток. Он определяется:

• энергопотреблением единичного элемента (зависит от его типа);
• количеством LED, установленных на ленте (зависит от плотности расположения).

Примеры размещения светодиодов с разной плотностью и количеством рядов.

На практике имеет значение такой параметр, как мощность, потребляемая одним метром ленты. При расчетах системы освещения отталкиваются от этой характеристики. В наиболее распространенной маркировке для этого параметра места не нашлось, но некоторые производители относятся к нему серьезно. Так, одна из лент, выпускаемых под брендом Apeyron, обозначается, как Apeyron Electrics LSE-159 SMD 5050 30LED IP20 12В 7,2Вт 5 м. Здесь 7,2 Вт – удельная мощность потребления.

Расчет потребляемой мощности светодиодной ленты 12В

Направленность потока света

В большинстве случаев световой поток направлен поперек плоскости полотна. Но может возникнуть ситуация, когда надо осветить поверхность, а расположить ленту строго над ней проблематично. Либо надо избежать ситуации, когда свет будет бить человеку в глаза. Тогда применяют ленту бокового свечения - у нее светодиоды основной поток направляют вдоль плоскости полотна, то есть, вдоль поверхности, на которую наклеена лента.

Прибор бокового (торцевого) свечения.

Такая LED-лента в наиболее распространенной маркировке обозначается:

• RS – в открытом исполнении;
• RSW – в герметичном исполнении.

Наклеив такой светильник на стену, можно подсветить ступеньки, не ослепляя людей.

Как подключить LED-ленту

Светильники на гибкой основе по способу подключения делятся на несколько категорий:

RGB-светодиоды: как они работают, внутреннее устройство, как подключить, RGB-led и Arduino

Многоцветные светодиоды, или как их еще называют RGB, используются для индикации и создания динамически изменяющейся по цвету подсветки. Фактически ничего особенного в них нет, давайте разберемся, как они работают и что такое RGB-светодиоды.

Внутреннее устройство

На самом деле RGB-светодиод – это три одноцветных кристалла совмещенные в одном корпусе. Название RGB расшифровывается, как Red – красный, Green – зеленый, Blue – синий соответственно цветам, которые излучает каждый из кристаллов.

Эти три цвета являются базовыми, и на их смешении формируется любой цвет, такая технология давно применяется в телевидении и фотографии. На картинке, что расположена выше, видно свечение каждого кристалла по отдельности.

На этой картинке вы видите принцип смешивания цветов, для получения всех оттенков.

Кристаллы в RGB-светодиоды могут быть соединены по схеме:

- С общим катодом;

В первых двух вариантах вы увидите, что у светодиода есть 4 вывода:

Или 6-тью выводами в последнем случае:

Вы можете видеть на фотографии под линзой четко видны три кристалла.

Для таких светодиодов продаются специальные монтажные площадки, на них даже указывают назначение выводов.

Нельзя оставить без внимания и RGBW – светодиоды, их отличие состоит в том, что в их корпусе есть еще один кристалл излучающий свет белого цвета.

Естественно не обошлось и без лент с такими светодиодами.

На этой картинке изображена лента с RGB-светодиодами типа SMD 5050, собранные по схеме с общим анодом, регулировка интенсивности свечения осуществляется путем управления «-» (минусом) источника питания.

Для изменения цвета RGB-ленты используются специальные RGB-контроллеры – устройства для коммутации напряжения подаваемого на ленту.

Вот цоколевка RGB SMD5050:

И ленты, особенностей работы с RGB-лентами нет, всё остается также как и с одноцветными моделями.

Для них есть и коннекторы для подсоединения светодиодной ленты без пайки.

Вот распиновка 5-ти мм РГБ-светодиода:

Как изменяется цвет свечения

Регулировка цвета осуществляется путем регулировки яркости излучения каждым из кристаллов. Мы уже рассматривали способ регулировки яркости светодиодов с помощью ШИМ-контроллера.

RGB-контроллер для ленты работает по такому же принципу, в нём стоит микропроцессор, который управляет минусовым выводом источника питания – подключает и отключает его от цепи соответствующего цвета. Обычно в комплекте с контроллером идёт пульт дистанционного управления. Контроллеры бывают разной мощности, от этого зависит их размер, начиная от такого миниатюрного.

Да такого мощного устройства в корпусе размером с блок питания.

Они подключаются к ленте по такой схеме:

Так как сечение дорожек на ленте не позволяет подключать последовательно с ней следующий отрезок ленты, если длина первого превышает 5м, нужно подключать второй отрезок проводами напрямую от РГБ-контроллера.

Но можно выйти из положения, и не тянуть дополнительных 4 провода на 5 метров от контроллера и использовать RGB-усилитель. Для его работы нужно протянуть всего 2 провода (плюс и минус 12В) или запитать еще один блок питания от ближайшего источника 220В, а также 4 «информационных» провода от предыдущего отрезка (R, G и B) они нужны для получения команд от контроллера, чтобы вся конструкция светилась одинаково.

А к усилителю уже подключают следующий отрезок, т.е. он использует сигнал с предыдущего куска ленты. То есть вы можете запитать ленту от усилителя, который будет расположен непосредственно возле неё, тем самым сэкономив деньги и время на прокладку проводов от первичного RGB-контроллера.

Регулируем RGB-led своими руками

Итак, есть два варианта для управления RGB-светодиодами:

1. Использовать три независимых ШИМ-контроллера и регулировать яркость каждого из кристаллов вручную.

2. Использовать микроконтроллер с ШИМ-выходами.

Чтобы управлять светодиодом с Arduino – используйте вот эту схему:

Обратите внимание выводы R, G и B у светодиода подключаются к ШИМ-пинам Ардуины.

Для управления мощной RGB-лентой схема не имеет принципиальных отличий, за исключением того, что подключается она к микроконтроллеру через усилители – транзисторы.

Вот вариант схемы без использования ардуин и других микроконтроллеров, с помощью трёх драйверов CAT4101, способных выдавать ток до 1А.

Однако сейчас достаточно дешево стоят контроллеры и если нужно регулировать светодиодную ленту – то лучше приобрести готовый вариант. Схемы с ардуино гораздо проще, тем более вы можете написать скетч, с которым вы будете либо вручную задавать цвет, либо перебор цветов будет автоматическим в соответствии с заданным алгоритмом.

Заключение

RGB-светодиоды позволяют сделать интересные световые эффекты используются в дизайне интерьеров, как подсветка для бытовой техники, для эффекта расширения экрана телевизора. Особых отличий при работе с ними от обычных светодиодов – нет.

Что такое и где применяется RGB-подсветка

Оформление помещений светодиодными приборами может быть произведено как в монохромном, так и в многоцветном варианте. Эту возможность дает RGB подсветка, обладающая способностью создавать однотонный или разноцветный режим свечения по заданной управляющим устройством схеме. Использование подобных светильников позволяет получить оригинальный и привлекательный стиль оформления, украсить помещение, придать ему нарядный и праздничный вид.

Что такое RGB подсветка

Аббревиатура RGB означает Red-Green-Blue, что по-русски значит Красный-Зеленый-Синий. Светодиодные ленты такого типа содержат три типа LED элементов, у которых определенное сочетание режима свечения позволяет создать любую цветовую комбинацию. RGB лента способна светиться и белым цветом, но на практике такое освещение всегда имеет некоторый оттенок одного из базовых цветов.

Для светотехников это является недостатком, но дизайнеры, напротив, считают такую особенность преимуществом. Если необходимо получить чистый белый цвет, используют специальный тип ленты, который обозначают RGB+W (+White, с дополнительным белым цветом). Как правило, такие ленты двухрядные и представляют собой объединение обычной монохромной белой LED ленты и RGB светильника.

Модулирование оттенка свечения происходит путем увеличения интенсивности одного из базовых цветов. Если все светятся в максимальном режиме, то вся лента в результате будет гореть белым цветом (с определенными поправками). Оба варианта — RGB и RGB+W — управляются специальным микрокомпьютером (контроллером), снабженным пультом дистанционного управления для удобства смены цветового режима.

Где применяется

Использование LED-светильников линейного типа получило широкое распространение и встречается во многих областях человеческой деятельности. Основным направлением является дизайн:

• оформление интерьеров;
• украшение фасадов зданий;
• подсветка участков, элементов ландшафтного дизайна;
• оформление игровых клавиатур;
• подсветка салонов и наружных элементов автомобилей;
• украшение витрин, стендов, различных панелей и коробов
• влагозащищенные виды RGB подсветки устанавливают в бассейнах, саунах и прочих влажных помещениях.

Интересно! Чаще всего RGB подсветка встречается в оформлении ночных клубов, ресторанов, кафе или баров, успешно заменив дорогостоящие и хрупкие неоновые витрины. Кроме того, большую популярность приобрела так называемая парящая подсветка мебели или автомобилей, когда LED лента крепится под нижней плоскостью таким образом, что снаружи виден только отблеск на полу. Подобный эффект, только в противоположном направлении, создают, скрытно подсвечивая потолочные конструкции из гипсокартона.

Популярность у геймеров приобрели специальные игровые компьютерные клавиатуры с RGB подсветкой. Они оснащены различными типами механических переключателей наподобие Cherry Blue Switch или их аналогов. Основным назначением такой подсветки является украшение клавиатуры, но пользователи отмечают удобство использования в темных помещениях, возможность изменения режима свечения в разных ситуациях или условиях.

Технические характеристики светодиодных лент

Светодиодные ленты представляют собой наборы отдельных элементов, смонтированных на гибкой основе (матрице). Длина лент ограничена из-за малой толщины проводников и низкого напряжения питания — в конце ленты сопротивление проводников создаст заметное падение напряжения, отчего крайние элементы будут светиться слишком тускло.

Для крепления на обратной стороне имеется липкий слой, с помощью которого светильник легко и быстро устанавливается как на горизонтальную, так и на вертикальную поверхность. Определенную сложность представляет монтаж на рельефные или шероховатые поверхности, где приходится использовать либо двусторонний скотч, либо устанавливать промежуточную подложку.

Помимо этого, все виды RGB подсветки обладают общими техническими параметрами, свойственными светодиодным лентам большинства конструкций. Они обусловлены типом светодиодов и плотностью их размещения на матрице. Кроме того, важное значение имеет способ защиты данного светильника от внешних воздействий, определяющий способность ленты работать в тех или иных условиях. Рассмотрим наиболее значимые характеристики RGB подсветки.

Размеры кристаллов, их количество на метре

Все светодиодные ленты изготавливаются на базе светодиодов типа SMD (Surface Mounted Device, или устройства, установленные на несущую поверхность). Параметры светодиодов определяет количество кристаллов, размещенных в одном корпусе. Существуют элементы разных типов:

• SMD 2835;
• SMD 3014;
• SMD 3035;
• SMD 3528;
• SMD 5050;
• SMD 5060;
• SMD 5630 и т.д.

Внимание! Каждый чип содержит определенное количество кристаллов, которое может поместиться в корпус. Например, в SMD 3028 имеется дин кристалл, тогда как в SMD 5050 их три штуки. Соответственно, яркость свечения второго элемента выше почти в три раза, что делает ленту с такими элементами подходящей для использования на открытых площадках, для основного освещения или иных целей, где требуются яркие и мощные светильники.

При этом, чем больше кристаллов, тем выше потребляемый ток и напряжение питания. Это также следует учитывать при выборе оптимального типа RGB подсветки для определенных условий использования.

На ленте светодиоды размещаются в определенном порядке. Наиболее распространены светильники с 60 элементами на каждом метре длины. Существуют также и другие варианты:

• 30 шт/м;
• 60 шт/м;
• 120 шт/м;
• 240 шт/м.

Чем больше светодиодов на матрице, тем меньше мощность и энергопотребление единицы, поскольку в сумме они составляют большое общее значение. Из-за этого ограничивают длину ленты — как правило, она не превышает 5 м.

Световой поток

Световой поток — это величина, определяющая степень яркости светильника, уровень освещенности помещения. Она измеряется в люменах (Лм). Световой поток LED подсветки принято сравнивать с привычной мощностью ламп накаливания, хотя и в этом случае аналогия весьма приблизительна. Дело в том, что нить накаливания светит во все стороны, ее угол раскрытия составляет 360°, тогда как у LED ленты максимальное значение угла составляет 120°, что значительно снижает общий уровень освещенности.

Если используется RGB подсветка, то ситуация усложняется, поскольку с изменением цвета ленты меняется и уровень освещенности помещения. Обычно для более понятного обозначения применяют соотношение мощности и светового потока Лм/Вт, что позволяет более наглядно и детально определить величину светового потока.

Как подобрать мощность и длину

Мощность RGB подсветки напрямую связана с типом и количеством светодиодов на матрице. Для ленты с установленными элементами SMD 5050 мощность составляет:

• 30 шт/м — 7,2 Вт;
• 60 шт/м — 14,4 Вт;
• 120 шт/м — 28,8 Вт.

Важно! Стандартная RGB подсветка из элементов SMD 3528 имеет 60 светодиодов на метр длины и потребляет 4,8 Вт. С увеличением количества элементов соответственным образом возрастает мощность.

Длина подсветки обычно определяется размерами поверхности, на которую светильник должен быть установлен. Максимальная длина составляет 5 м, но, при необходимости, ее можно увеличить. Это делается редко, так как придется изменять параметры источника питания и вносить коррективы в настройки блока управления RGB подсветки.

Класс защищенности

Класс защищенности показывает, насколько данный тип светильника приспособлен к эксплуатации в заданных условиях. Он обозначается буквами IP и соответствующим числовым индексом. Для RGB подсветки чаще всего применяются следующие классы защищенности:

• IP20. Полностью открытая матрица, не имеющая никакой защиты. Используется только в закрытых помещениях, жилых комнатах или офисах для подсветки потолочных конструкций, украшения мебели или иных целей;
• IP65. Влагозащищенная лента, способная эффективно работать во влажных помещениях — на кухне, в ванной комнате. Ограниченно может использоваться на улице;
• IP68. Лента, имеющая сплошной прозрачный гибкий кожух. Может использоваться в любых условиях, вплоть до подсветки бассейнов. Может работать при погружении в воду на глубину до 1 м, главное — обеспечить герметичность соединений.

Обладание тем или иным классом защиты RGB подсветки ограничивает или расширяет область применения данной конструкции.

Как выбрать качественную светодиодную ленту для RGB подсветки

Выбор RGB подсветки обусловлен несколькими критериями:

• условия работы;
• размеры и конфигурация оформляемой поверхности;
• ожидаемый уровень освещенности;
• мощность, напряжение питания.

Сопоставление этих параметров позволяет подобрать наиболее подходящую светодиодную подсветку. Помимо приведенных показателей важно выбирать среди известных и надежных производителей, поскольку дешевые изделия из развивающихся стран не способны продемонстрировать качественную и долговечную работу.

Если в происхождении ленты возникают сомнения, лучше поискать в другом магазине. Это займет некоторое время, но поможет подобрать оптимальный и качественный вариант RGB подсветки для существующих условий.

Основные выводы

RGB подсветка — эффектный и привлекательный способ светового оформления интерьеров или иных поверхностей. Она способна изменять цвет и характер свечения, позволяет получить интересные эффекты. В продаже имеется масса вариантов конструкции, параметров и прочих особенностей RGB подсветки, которые смогут выполнить любые задачи.

Всех, у кого имеются свои соображения относительно этого варианта оформления, призываем высказать их в своих комментариях. Возможно, они станут основой для новых дизайнерских идей или технических разработок.

Светодиодная лента RGB: технология, отличие от обычной, подключение

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

• 1 RGB технология
  • 1.1 Отличия от обычной ленты
  • 1.2 Преимущества и способы применения
  • 1.3 Тип светодиода

  RGB технология

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

  
  

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

  Трехцветные светодиоды бывают разные:

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

  Для управления используется:

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

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

  Отличия от обычной ленты

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

  
  

  Конструктивно может быть трех видов:

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

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

  Аналоговые RGB-ленты дешевле, установить их проще.

  Преимущества и способы применения

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

  Разноцветный источник позволяет создать различные системы освещения:

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

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

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

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

  Тип светодиода

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

  
  

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

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

  Подключение

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

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

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

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

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

  
  

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

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

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

  У усилителя 8 клемм:

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

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

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

  Контроллер для RGB ленты

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

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

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

  Усилитель для RGB ленты

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

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

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

  Основные выводы

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

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

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

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

  Устройство, виды и подключение RGB светодиодов

  Обычные светодиоды уверенно заняли свою нишу и серьезно потеснили традиционные осветительные приборы. Параллельно с этим, расширяют сферу деятельности многоцветные, или RGB светодиоды. Они способны работать группами и создавать различные виды управляемой подсветки. Например, с микроконтроллером они могут образовать движущиеся изображения. Возможности РГБ диодов велики и еще не раскрыты полностью. Рассмотрим их внимательнее.

  Как устроены 3 цветные LED диоды

  С точки зрения конструкции, RGB LED — это три цветных светодиода, установленные в один корпус, или, как говорят специалисты, на одной матрице. Обычные виды мощных осветительных приборов содержат три чипа одного цвета. У многоцветных используются красный, зеленый и синий кристаллы (английское Red Green Blue образует аббревиатуру, обозначающую трехцветные светодиоды).

  
  

  Каждый из них имеет самостоятельное подключение к источнику питания, поэтому вместо обычных двух выводов у них как минимум 4 контакта — по одному на каждый кристалл и один общий. Это позволяет задействовать один из трех чипов, создавать различные сочетания, менять и смешивать цвета в группе. Если режим подключения отдельных кристаллов упорядочить с помощью микроконтроллера, можно получить массу интересных световых эффектов. Подобные технологии известны давно и используются в цветной печати, в устройстве цветных телевизоров и т.п.

  Существует несколько разновидностей RGB светодиодов:

  • элементы с общим катодом, которые управляются положительными сигналами, подаваемыми на аноды чипов. Такие элементы маркируются буквами CA;
  • с общим анодом. Команды на изменение режима работы идут на катоды элементов. Маркировка CC;
  • собственной парой контактов для каждого кристалла (6 выводов).

  Такое разнообразие вариантов создавалось для облегчения процессов управления группами устройств. Наибольшую самостоятельность демонстрирует третья группа — с 6 выводами. Единый стандарт на распиновку так и не принят, поэтому в каждом случае необходимо определять тип полярности RGB светодиодов.

  
  

  Каждый чип может получать питание от собственного источника. Однако, такая система требует большого количества проводов или токопроводящих дорожек, поэтому подобные компоненты выпускаются в формате элементов SMD. Помимо этого, РГБ компоненты выпускаются в корпусах:

  • стандартный круглый вид, оснащенный линзой (для приборов малой мощности);
  • корпус «Emitter» для мощных устройств, требующих самостоятельного режима работы для каждого чипа;
  • Элементы типа «Пиранья», не нуждающиеся в установке теплоотводов.

  Важно! Управление многоцветными светодиодами представляет собой сложную задачу, поэтому в дополнение к внешним контроллерам, в корпуса некоторых моделей вставляют микросхемы.

  Подключение

  Самым простым способом присоединения RGB светодиодов к источнику питания считается подключение к микроконтроллеру Arduino. Общий вывод (обычно он самый длинный) припаивается к контакту «Gnd», а остальные присоединяют к соответствующим точкам, отмеченным как D12, D10 и D9. Напрямую паять контакты нельзя, каждый из них (кроме общего) должен иметь токоограничивающий резистор.

  При подключении светодиода с общим анодом используется отрицательный контакт «Gnd», расположенный в том же ряду, что и катоды. Если используется подключение с общим катодом, используется плюсовой контакт «Gnd» с противоположного ряда.

  
  

  Управление

  Управление работой RGB светодиодов проще всего осуществлять с помощью микроконтроллера Ардуино. Изменение цветности происходит путем смешивания двух или трех цветов в разных соотношениях. Если все чипа горят на полную яркость, результатом будет белый цвет свечения. Для изменения оттенка и получения нужных цветов необходимо контролировать яркость каждого кристалла. Это делается методом широтно-импульсной модуляции. На управляющие контакты подаются сигналы прямоугольной формы с разной скважинностью. Чем шире пик (или ниже скважинность), тем ярче светится кристалл.

  Есть способы управления RGB светодиодами аналоговыми методами. Собирается схема на транзисторах, которые регулируют яркость соответствующих кристаллов. В обоих случаях важно правильно определить полярность светодиодов, иначе ожидаемого эффекта не будет.

  Для управления режимом работы многоцветной светодиодной ленты также используются контроллеры. Они состоят из микропроцессора, а регулировку и настройку режима выполняют с помощью пульта управления. Мощность и рабочие параметры зависят от размеров и технических характеристик ленты, типа светодиодов и прочих факторов.

  RGBW светодиоды

  Получить чистый белый свет на стандартных RGB устройствах достаточно сложно. Проблема заключается в регулировке яркости. Если нужен белый, но довольно тусклый оттенок, приходится очень точно настраивать питание трех кристаллов. Учитывая, что каждый из них имеет собственный номинал напряжения, изменяющийся нелинейно, получать неяркие тона — сложная задача.

  
  

  Для упрощения процесса и увеличения возможностей светодиодов выпускают четырехцветные, или RGBW устройства (от английского Red, Green. Blue и White). Дополнительный белый чип снимает нагрузку с контроллера, облегчает расчеты и увеличивает качество цветопередачи. Питание таких устройств обеспечивается специальными контроллерами с инфракрасными ПДУ.

  Применение

  Все RGB светодиоды применяются для декорирования и оформления объектов. Они выполняют разные задачи:

  • создают подсветку рекламы;
  • световые эффекты на концертных площадках;
  • оформление развлекательных мероприятий;
  • украшение и парадная подсветка зданий;
  • декорирование фонтанов, памятников, мостов и т.д.

  Интересно! Кроме этого, входит в моду световое оформление интерьеров помещений, в котором активно используются дизайнерские многоцветные решения. При изменении оттенка свечения визуально меняется цвет мебели, помещение получает новый, непривычный облик.

  Основные выводы

  Использование RGB светодиодов постоянно расширяется. Они выполняют различные задачи:

  • создание динамичных световых эффектов;
  • украшение зданий, сооружений, интерьеров;
  • подсветка и акцентирование рекламных конструкций;
  • оформление массовых мероприятий, концертов, представлений.

  Область использования RGB светодиодов увеличивается и активно развивается. Возникают новые варианты подсветки. Разрабатываются программные пакеты для использования в микроконтроллерах. Свои способы использования RGB светодиодов излагайте в комментариях.

  Читайте также:

    
  • Схема подключения светильника лво 4х18
    
  • Установка розеток косгу 2020
    
  • Электрический счетчик меркурий как включить
    
  • Можно ли соединять заземление болтами
    
  • Как работают пластинки от комаров в розетку