Taśmy LED RGB I RGBW: Opis Kolorowych Taśm LED, Złącza Do Wielokolorowych Taśm Diodowych. Połączenie, Wybór Wzmacniacza

2024 Autor: Beatrice Philips | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-15 04:17

Taśmy LED z konwencjonalnymi białymi diodami LED oraz dynamicznym światłem (czerwonym, żółtym, niebieskim i zielonym) są wszechobecne. Ich hybryda - paski czterokolorowe lub RGBW, oprócz podstawowych trzech kolorów, dodatkowo i biały.

Co to jest?

Montaż RGB LED jest dodatkiem do paska świetlnego, który świeci wyjątkowo białym światłem . W najprostszym przypadku, gdy nie było pod ręką pasków RGBW, obok pasków światła białego układane są kolorowe paski - albo jeden po drugim (dla każdego koloru), albo wszystkie na raz, naprzemiennie ze sobą białą, czerwoną, zieloną i niebieską poświatę zabarwienie.

Postęp nie stoi w miejscu – na rynku pojawiły się kompozytowe diody LED, dające kolory biały, czerwony, zielony i niebieski . W taką kompozytową diodę LED wbudowane są 4 proste kryształy światła, z których każdy nadaje swój własny kolor. Do sterowania zapewniona jest linia 5-pinowa (5-przewodowa) lub linia dwuprzewodowa, przez którą zasilanie jest dostarczane do diody LED, która ma prymitywny mikrokontroler. W tym drugim przypadku w „multi-LED” umieszcza się 5 kryształów: 4 emitujące światło, jeden (najprostszy chip) kontrolka. Jako chip dostarczany jest multiwibrator (ściemniacz), który sekwencyjnie dostarcza energię z siebie, która jest dostarczana przez zewnętrzną linię dwuprzewodową, do odpowiednich kryształów światła.

Analogiem RGBW jest pięcioskładnikowa (5-krytyczna) dioda LED, która zawiera również żółtą . Zespół RGBW stałby się diodą LED RGBWY. Taka modyfikacja diod wieloelementowych nie znalazła zastosowania w praktyce – kolor żółty jest odwzorowywany przez jednoczesne świecenie kryształów światła czerwonego i zielonego. Kryształy światła znajdujące się blisko siebie, gdy obserwator znajduje się jeden lub dwa metry (i dalej) od nich, zlewają się w jego polu widzenia w pojedynczy punkt świetlny. Ta cecha widzenia, odkryta przez Łomonosowa i potwierdzona w praktyce przez Helmholtza, pozwala stworzyć dowolny odcień z 16 777 216 wariacji widocznych dla oka. Zmieniając na przykład jasność czerwonej i zielonej poświaty, osoba widzi czerwonawo-żółtawy odcień światła na RG-LED.

Taśmy RGBW posiadają ciekawą funkcję - kompensację światła . Jeśli kryształ światła białego nagle ulegnie awarii, to używając nadal działającego czerwonego, niebieskiego i zielonego, można odtworzyć dynamiczne białawe światło - od zimnego do ciepłego, ustawiając odpowiednią jasność. Stosunek sygnału luminancji tych trzech diod dla czystej bieli (bez cieniowania na skali temperatury barwowej) jest następujący: 30% światła daje czerwony, 59% - zielony, 11% - niebieski.

Jeśli zredukujemy nieco zieloną poświatę i dodamy niebieski, odcień będzie zimną bielą . Jeśli odejmiesz niebieski i dodasz czerwony, odcień stanie się ciepłym białym. Itp. W przemysłowych taśmach świetlnych proces ten nie jest kontrolowany przez człowieka, ale przez specjalne urządzenie - mikrokontroler ściemniacza, który ustawia odcienie i częstotliwość, algorytm ich zmiany w czasie.

W każdej z diod LED znajduje się wbudowany mikrokontroler ze sztywno ustawionymi trybami świecenia: gdy taki pasek świetlny jest włączony, wszystkie cztery elementy świetlne zapalają się jednocześnie. Płynne lub gwałtowne przełączanie cykliczne jest ustawiane za pomocą zewnętrznego ściemniacza . Adres (algorytmiczny) - z wykorzystaniem dodatkowej cyfrowej (trzyprzewodowej linii komunikacyjnej).

W tym drugim przypadku takie systemy są znacznie droższe niż zwykła taśma RGBW.

Podsumować. Diody LED W - białe to główne z nich . Są to lekkie elementy, które zapewniają światło w codziennym życiu ludzi w domu i pracy. Kryształy R, G i B - czerwony, zielony i niebieski dają podświetlenie tła. Tak więc w żyrandolach LED, sterowanych z pilota, właściciel sam wybiera oświetlenie. Na przykład w sylwestra użytkownicy często włączają taśmę RGBW lub lampę w trybie „świateł biegnących”, jak na girlandzie choinkowej: migają kolejno lub w różnych odstępach czasu: czerwony, zielony i niebieski.

Tak oświetlony sufit zyskuje elegancki, świąteczny wygląd . Użytkownicy, którzy preferują ostre mruganie, mruganie do płynnego przejścia z jednego koloru do drugiego, wybierają inny tryb. Zastosowanie dowolnie programowalnych mikrokontrolerów Arduino pozwoliło każdemu posiadaczowi takiej taśmy świetlnej na ustawienie własnego algorytmu, nie ograniczającego się do jednego lub więcej ustawień fabrycznych.

Elastyczne taśmy RGBW - przy 5, 12 i 24 V, w przeciwieństwie do 220 V, są cięte na sektory krótsze niż 0,5 lub 1 metr . Sufity, ściany i podłogi ze schodkowymi przejściami są wyłożone na obwodzie za pomocą krótkich i długich segmentów połączonych 90-stopniowymi łącznikami, które tworzą zwoje taśmy pod tym kątem. Oznacza to, że dynamicznie oświetlone pomieszczenie nabiera eleganckiego i kompletnego wyglądu. Najprostsze listwy świetlne bez przełączania przyciemniania są podłączane bezpośrednio. Będą potrzebować zasilacza (adapter, sterownik) z dwoma niezależnymi napięciami wyjściowymi: 2 V dla kolorowych diod LED, 3 V dla białych.

Niezbędne akcesoria i komponenty

Oprócz wielokolorowej taśmy diodowej mistrz będzie potrzebował takich akcesoriów i komponentów.

Złącza narożne . Najczęściej są to łączniki prostokątne – jeden obrót. Można stosować trójniki - łączniki w kształcie litery T. „Krzyżyki” służą do łączenia przecinających się szyn wieloprzewodowych, ich „plusy” i minusy są od siebie elektrycznie odizolowane. Gwiazdki – w szczególnych przypadkach: 5, 6, 7 i więcej końcówek pozwalają jednej z taśm zapewnić połączenie z zasilaczem, a środek „gwiazdy” – multizłącze na kilka listew podzieli napięcia zasilania z pozostałe taśmy. Złącza - "krzyżyki" i "gwiazdki" są słabo rozłożone, ze względu na swoją unikatowość - użytkownik, który umie lutować, zbiera taką topologię za pomocą kawałków drutu.

Kabel zasilający - gdy taśm jest dużo, wymagany jest przyzwoity przekrój . Taśma 12 V o mocy np. 10 watów na metr zużywa prawie amper. Zatem 5 m taśmy świetlnej zużyje: 5/6 A, pomnożone przez 5 m, da 25/6, czyli więcej niż 4 A. A biorąc pod uwagę straty ciepła (do diod LED i przewodów pod obciążeniem), tylko 2,5 A będzie sięgnąć po taśmy. Lekki montaż nie zawiódł niską jasnością niż deklaruje producent, potrzebny jest kabel z zapasem pozwalającym na dostarczenie 10 A bez zauważalnego spadku napięcia zasilania pod obciążeniem. Wielu budowniczych domów, w obliczu tej potrzeby, bierze wspólny kawałek kabla, do którego podłączonych jest kilka pasków świetlnych o przekroju 2-5 mm2 - i nie pomylą się: jeśli zasilanie jest wystarczająco mocne, światło paski świecą z deklarowaną jasnością.

Klej uniwersalny . Możesz użyć "płynnych paznokci", przypominających klej "Moment-1".

Pudełko białe z przezroczystym wieczkiem (ewentualnie z dyfuzorem) lub przezroczystą rurką silikonową . W tym drugim przypadku odpowiedni jest wąż ogrodowy lub techniczny, który przepuszcza światło białe - o średnicy wewnętrznej około centymetra i małej. Zapakowanie taśmy sprawi, że montaż będzie wodoodporny i pyłoszczelny. Gotowe listwy świetlne o klasie ochrony przed wilgocią IP-69 są już umieszczone w obudowie odpornej na kurz i wilgoć. Uszczelniona taśma świetlna, chociaż trochę traci - do 10% jasności w powłoce, jest wyjątkowo chroniona przed wpływami zewnętrznymi i mikroklimatycznymi (mechanicznymi i chemicznymi).

Zasilacz . Może być dostarczany jako zestaw. Jeśli taśma RGBW bez kontrolera działa od 220 V, czyli „z gniazdka”, to prostownik mocy jest montowany jako urządzenie w mini-kapsułce na przewodzie zasilającym. Jest to mostek diodowo-prostowniczy wysokiego napięcia. Równolegle do niego - kondensator wysokiego napięcia jest z reguły podłączony na wyjściu z marginesem spadków napięcia do 400 V.

Różne elementy złączne: kołki i śruby do nich . Wymagany do zawieszenia zasilacza.

Narzędzia - nóż do ściągania izolacji z przewodów i styków, lutownica z lutowiem, kalafonia i topnik, śrubokręt . Lutowanie jest potrzebne w nietypowych przypadkach, gdy nie ma złącz o wymaganej topologii, ale trzeba zawiesić lekkie elementy.

Niektóre bloki zaciskowe mają zaciski śrubowe.

Kontroler

Jednostka funkcjonalna sterownika - minipłytka w obudowie z wyjściami jest podłączona do zasilania poprzez odpowiednie wejście na niej. Z reguły są to zaciski „+5V” (lub 12 V) oraz „masa” („masa”). Wyjścia sterownika są również wyjściami obciążenia: mikroukład steruje zasilaniem poprzez stopnie tranzystora mocy, które działają jako przełączniki. Z reguły są to "minusy" na "R", "G", "B" i "W" i mają wspólny "plus", ale jest też odwrotna polaryzacja - ze wspólną "masą ". Powstaje 5-przewodowa linia energetyczna.

Skomplikowany schemat wygląda następująco: „plus” i „minus” są tutaj jedynymi. Dla diody LED (grupy jasnych kryształów) nadaje się wspólny zasilacz . Chip w obudowie LED niezależnie - lokalnie przełącza kolory świecenia. Następnie „minus” „siedzi” na wspólnym przewodzie, „plus” idzie osobno, a w magistrali sterującej znajduje się szybka linia zgodnie z protokołem cyfrowym - przewody do „odbioru” i „nadawania”.

Kontroler wykrywając, że chipy świetlne są podłączone i gotowe do pracy, wysyła im polecenia adresowe poprzez magistralę ("Rx" / "Tx" / "masa") . Nagłe połączenie „plusa” z „odbiorem” lub „nadawaniem” jest częstym błędem początkujących rzemieślników: chipy i kontroler głowicy („mózg”), które nie mają zabezpieczenia, natychmiast się wypalą (awaria termiczna i elektryczna części mikroprocesora).

Faktem jest, że napięcie impulsowe o wysokiej częstotliwości, z którym pracują, wynosi setne i tysięczne wolta - kilka lub więcej woltów natychmiast „zabije” elektronikę.

Wzmacniacz

Wzmacniacz sygnałów cyfrowych ze złożonego („inteligentnego”) systemu sterowania taśmą RGBW-light jest wymagany, gdy długość linii programu wynosi setki lub więcej metrów. Aby zrekompensować straty napięcia wysokiej częstotliwości, które jest już skąpe, a jego natężenie to kilka mikroamperów, tzw. Wzmacniacz . Znalezienie i wybranie go jest problematyczne – tylko kilka firm produkuje ten produkt, ponieważ takie sytuacje zdarzają się bardzo rzadko. Entuzjaści samodzielnie montują takie obwody, kupując radioelementy w Chinach przez Internet.

Co do wzmacniacza mocy - gdy listwa świetlna w ostatnich odcinkach "zapada" się jasnością, czasami taniej jest dokupić dodatkowy adapter na 5, 12 lub 24 V niż zainwestować kilkakrotnie więcej pieniędzy w kable wielożyłowe z grubym krzyżem -Sekcja. Wadą tego rozwiązania jest to, że zasilacz, w trosce o integralność pierwotnego projektu pomieszczenia, jest ukryty pod zawieszoną konstrukcją żyrandola, za nią – od strony przeciwnej do wejścia do pomieszczenia . Zasilanie dostarczane jest dodatkowymi przewodami poprzez przeprojektowane złącza, do których podłączone są małe wyprowadzenia przewodów.

Zasilacz

Jako adapter nadaje się każdy moduł, który obniża napięcie od 220 do 12/24 V, zapewniając izolację od wysokiego napięcia sieci. Zamienia napięcie zmienne w napięcie stałe - dzięki temu paski świetlne nie migoczą męcząc wzrok użytkownika podczas wielogodzinnej pracy, ale dają równomierne, pozbawione pulsacji światło główne i podświetlenie tła.

Wskazówki dotyczące wyboru

Unikaj używania lekkiej taśmy, która migocze podczas pracy. Fale - o częstotliwości 50-100 Hz, dają również najprostsze zasilacze (transformator i dwie diody, nawet bez kondensatora wygładzającego) . Wybierz i uzgodnij moc zasilacza oraz całkowite zużycie (w watach) samych pasków świetlnych. Jeśli pierwszy jest mniejszy niż drugi, blask jest niepełny, a urządzenie działa w trybie przeciążenia lub okresowo wyłącza się z powodu przegrzania.

Jeśli wręcz przeciwnie, cały zespół będzie służył przez wiele lat bez żadnych reklamacji, ponieważ zasilacz ma rezerwę mocy.

Połączenie i konfiguracja

Wykonaj poniższe czynności, aby edytować i skonfigurować dynamiczne oświetlenie RGBW

1. Zainstaluj zasilacz. Umieść go w ukrytym miejscu - niszy w ścianie, za szafką itp.
2. Umieść paski świetlne we właściwych miejscach w pomieszczeniu.
3. Podłącz złącza. Jeśli odcinki listew świetlnych są połączone przez lutowanie, wcześniej - przed umieszczeniem taśmy przylutuj odcinki w trudno dostępnych miejscach na suficie, podłodze i ścianach.
4. Zainstalować i podłączyć kable (przewody) wyjściowe i zasilające do zasilacza.
5. Odwiesić i podłączyć sterownik (jeśli występuje) zgodnie z instrukcją montażu i uruchomienia urządzenia.
6. Poprowadź i podłącz przewody (i ich sekcje), po sprawdzeniu zgodnie z indywidualnym planem konfiguracji systemu oświetleniowego.

Sprawdź, czy system jest prawidłowo zmontowany. Cały zespół oświetleniowy powinien się zapalić. Jeśli dostarczony jest pilot zdalnego sterowania, włóż do niego baterie lub akumulatory i sprawdź przełączanie trybów w blasku. Przejdź przez tryby świecenia - wszystko ustawione fabrycznie powinno działać. Jeśli istnieje programowanie z pilota, ustaw własny algorytm przełączania kolorów i światła białego. Rezultatem jest wielokolorowa poświata, połączona z główną (białą) lub bez niej.