Підключення світлодіодної стрічки із пультом. RGB-світлодіоди: як вони працюють, внутрішній пристрій, як підключити, RGB-led та Arduino

У Останніми рокамипоряд з традиційними джерелами світла (лампи розжарювання, люмінесцентні лампи) стали широко застосовуватися світлотехнічні прилади на основі світлодіодів (LED). Компактні розміри світлодіодів, їх мале енергоспоживання дозволяють створювати джерела світла, що мають нові властивості. Так, наприклад, для підсвічування вітрин та рекламних щитів, для організації дизайнерського освітлення інтер'єрів квартир широко застосовуються світлодіодні стрічки. Одним із таких типів є світлодіодна стрічка RGB.

RGB технологія

Фізичні принципи роботи світлодіодів не дозволяють безпосередньо отримати "біле" світло. Проте вченим вдалося оминути це обмеження. Для отримання білого світла були винайдені люмінофорні світлодіоди, в яких "біле світло" випускається особливим покриттям, нанесеним на синій надяскравий світлодіод.

Іншим способом отримання білого світла є застосування трьох світлодіодів: червоного, зеленого та синього свічення. Осередок з трьох LED випромінює світло трьох кольорів, які сприймається людиною як білий колір. Такий спосіб отримання білого світла називається RGB технологія. Ця абревіатура складена з перших букв англійських назв кольорів (Red, Green, Blue).

Регулюючи яскравість світлодіодів можна отримувати не тільки біле світло, але і безліч кольорів та відтінків. Кількість відтінків може досягати сотень тисяч. Тому світлодіодні стрічки RGB мають значно більші можливості, ніж люмінофорні світлодіодні стрічки.

Пристрій

Світлодіодна RGB стрічка є гнучкою друкованою платою, на якій розміщуються світлодіоди і резистори, що обмежують струм діодів. Ширина може змінюватись від 8 до 20 мм. Існують стрічки, на яких світлодіоди різних кольорів розміщені поряд одна з одною. Однак найбільшого поширення набули led-стрічки зі світлодіодами зібраними в одному корпусі. Такий RGB LED має шість висновків.

Світлодіоди мають кілька типорозмірів. Найбільш поширені світлодіоди LED-RGB-SMD 5050 розміром 5х5 мм. на погонному метрісвітлодіодної стрічки можуть розміщуватись 30 або 60 світлодіодів (подвійна щільність). Залежно кількості світлодіодів, їх типорозміру залежить споживана потужність і світловий потік.

Для кріплення до різних поверхонь із тильного боку світлодіодних RGB стрічок приклеюється подвійний скотч. LED-стрічки випускаються з різними ступенями захисту (IP). Вироби з невисоким ступенем захисту можуть застосовуватись лише у сухих приміщеннях. Стрічки в силіконовій оболонці не бояться прямого влучення вологи і навіть можуть занурюватися у воду (IP68).

Стандартна довжина світлодіодної RGB стрічки складає 5 метрів. Однак її можна різної довжини. Місця, де можна зробити розрізи, виробники позначають пунктирною лінією та символом «ножиці». У місцях розрізу є контактні майданчики, яких приєднується харчування. Призначення контактних майданчиків маркується літерами R, G, B та знаком «плюс».

Підключення

Для живлення та керування світлодіодною стрічкою необхідні блок живлення та спеціалізований контролер. Потужність блоку живлення та контролера повинні відповідати потужності споживаної RGB стрічкою. Краще, якщо їх потужності будуть обрані з невеликим запасом.

Схема підключення досить проста. Вихід 12В (24В) блоку живлення підключається до відповідних клем контролера з дотриманням полярності. Управляюча напруга з контролера подається на світлодіодну стрічку. При цьому необхідно стежити за правильністю підключення провідників: R до R, G до G і так далі.

З'єднання між блоком живлення та контролером краще виконувати за допомогою двожильного кабелю, а між контролером та стрічкою – чотирижильного. Перетин жили кабелю має бути менше 0.25 мм 2 . Приєднувати провідники до відрізків світлодіодної стрічки можна за допомогою паяння, проте краще застосовувати спеціальні конектори та шлейфи. Докладніше про підключення можна почитати.

Контролер для RGB-стрічки

Мікропроцесорні контролери для RGB стрічок дозволяють регулювати колір та яскравість освітлення, створювати різні світлові ефекти. За способом управління розрізняють:

  • Контролери з ІЧ керуванням;
  • Контролери, керовані радіоканалом.
  • Контролери з керуванням через Wi-Fi.

У перших двох випадках керування контролером здійснюється за допомогою пульта дистанційного керування. Відрізняються тільки способи передачі сигналів, що управляють, - інфрачервоні промені або радіохвилі. Управління через Wi-Fi може здійснюватись з ноутбука, планшета, смартфона або інших пристроїв. Протокол Wi-Fi, програмне забезпечення, контролер та різнокольорова світлодіодна стрічка можуть створювати безліч цікавих світлових ефектів.

До одного контролера не можна підключати більше однієї стрічки. Він може не витримати навантаження! У разі необхідності підключення кількох потрібно використовувати спеціальний підсилювач.

Підсилювач для RGB-стрічки

Призначення підсилювача багато в чому схоже на призначенням контролера. Він повторює своїх виходах сигнали управління контролера. Як і контролер, він підключається до блоку живлення. Схема підключення кількох стрічок показана малюнку.

Схема підключення через підсилювач

Підсилювач

Відео

Підбиваючи підсумки

Використовуючи для освітлення світлодіодні RGB стрічки, можна створити затишну атмосферу в будинку (наприклад, зробити ), заощадити чимало електроенергії, на десятиліття забути про заміну лампочок.

Монтаж багатобарвної світлодіодної стрічки (RGB) дещо складніше, ніж у разі моноколірної стрічки, через наявність RGB-контролера (і, можливо, RGB-підсилювача).

Справа в тому, що бюджетні RGB-контролери зазвичай мають потужність 72 - 216 Вт, тобто розраховані для підключення максимум 15 метрів світлодіодної стрічки SMD5050 60 (300) потужністю 14,4 Вт/метр (14,4 x 15 = 216) . Тобто для підключення, скажімо, 20 метрів стрічки потужності такого контролера вже не вистачить. Для збільшення потужності RGB-сигналу від контролера доведеться використовувати RGB-підсилювач.

Другий момент: послідовне підключення більше 5 метрів стрічки не рекомендується виробниками. Отже, вам доведеться запитувати стрічки паралельно, що завжди зручно. У цьому випадку знову приходять на допомогу підсилювачі RGB (схеми підключення RGB-підсилювачів).

Отже, ви визначилися з довжиною та потужністю RGB-стрічки. Переходимо до підбору комплектуючих: блок живлення та RGB-контролер.

Вибір RGB-контролера та блока живлення

RGB-контролери відрізняються за зовнішнім виглядом, встановленим програмам, пульту дистанційного керування, напруги живлення та потужності. З технічної точки зору при покупці RGB-контролера важливо звернути увагу всього на 2 характеристики: напруга живлення та потужність.

Що стосується робочої напруги, то воно має бути однаковим у світлодіодної стрічки, блока живлення та RGB-контролера. Зазвичай це 12V чи 24V.

Потужність RGB-контролера повинна бути не меншою за загальну потужність світлодіодної стрічки (запас потужності RGB-контролера не потрібно). Наприклад, 1 метр світлодіодної стрічки SMD5050 60LED 12Vспоживає 14,4 Вт. Тоді для живлення 5 метрів такої стрічки потрібно 5м x 14,4Вт/м = 72 Вт. Відповідно, Ви можете вибрати будь-який RGB-контролер з напругою 12V потужністю не менше 72W.

У будь-якому магазині Вам скажуть, що блок живлення завжди купується із запасом потужності 15-20%. Наприклад, у цьому прикладі Вам підійде блок живлення 12V 100W.

Як підключити до 5 метрів світлодіодної RGB стрічки

Чотири кольорові дроти від RGB-стрічки, позначені як "R (червоний)", "G (заліний)", "B (синій)", "+ (чорний)", підключаються до аналогічно промаркованих клем RGB-контролера. Далі два дроти ("+" і "-") від блока живлення підключаються до "+" та "-" на RGB-контролері. І тільки після цього блок живлення підключається до розетки 220V.

Схема підключення до 5 метрів RGB-стрічки

Схема паралельного підключення RGB-стрічки від 5 до 15 метрів

Якщо потужність RGB-контролера дозволяє, то ви можете підключити паралельно скільки завгодно світлодіодних стрічок. При цьому довжина кожної стрічки, що підключається, при цьому не повинна перевищувати 5 метрів.


Якщо потужності RGB-контролера недостатньо для підключення всієї світлодіодної стрічки, необхідно використовувати підсилювачі RGB-сигналу (посилання на інструкцію в кінці).

Як підключити 20 метрів світлодіодної RGB стрічки

Часто для контурного освітлення стелі доводиться підключати близько 20 метрів стрічки RGB. Інструкцію з підключення дивіться у відео:

Багатокольорові світлодіоди, або як їх ще називають RGB, використовуються для індикації і створення підсвічування, що динамічно змінюється за кольором. Фактично нічого особливого у них немає, давайте розберемося, як вони працюють і що таке RGB-світлодіоди.

Внутрішній пристрій

Насправді RGB-світлодіод - це три одноколірні кристали поєднані в одному корпусі. Назва RGB розшифровується, як Red – червоний, Green – зелений, Blue – синій відповідно кольорам, які випромінює кожен із кристалів.

Ці три кольори є базовими, і на їхньому змішуванні формується будь-який колір, така технологія давно застосовується в телебаченні та фотографії. На картинці, що розташована вище, видно світіння кожного кристала окремо.

На цій картинці ви бачите принцип змішування кольорів для отримання всіх відтінків.

Кристали в RGB-світлодіоди можуть бути з'єднані за схемою:

із загальним анодом;

Із загальним катодом;

Чи не з'єднані.

У перших двох варіантах ви побачите, що світлодіод має 4 висновки:

Або шістьма висновками в останньому випадку:

Ви можете бачити на фотографії під лінзою чітко видно три кристали.

Для таких світлодіодів продаються спеціальні монтажні майданчики, навіть вказують призначення висновків.

Не можна залишити без уваги і RGBW - світлодіоди, їх відмінність полягає в тому, що в їхньому корпусі є ще один кристал, що випромінює світло білого кольору.

Звичайно не обійшлося і без стрічок з такими світлодіодами.

На цій картинці зображена стрічка з RGB-світлодіодами, зібрані за схемою із загальним анодом, регулювання інтенсивності світіння здійснюється шляхом керування "-" (мінусом) джерела живлення.

Для зміни кольору RGB-стрічки використовуються спеціальні RGB-контролери - пристрої для комутації напруги, що подається на стрічку.

Ось цоколівка RGB SMD5050:

І стрічки, особливостей роботи з RGB-стрічками немає, все залишається як і з одноколірними моделями.

Для них є конектори для приєднання світлодіодної стрічки без паяння.

Ось розпинування 5-ти мм РГБ-світлодіода:

Як змінюється колір свічення

Регулювання кольору здійснюється шляхом регулювання яскравості випромінювання кожним із кристалів. Ми вже розглядали.

RGB-контролер для стрічки працює за таким же принципом, в ньому стоїть мікропроцесор, який керує мінусовим виведенням джерела живлення – підключає та відключає його від ланцюга відповідного кольору. Зазвичай у комплекті з контролером йде пульт дистанційного керування. Контролери бувають різної потужності, від цього залежить їхній розмір, починаючи від такого мініатюрного.

Так такого потужного пристрою в корпусі розміром з блок живлення.

Вони підключаються до стрічки за такою схемою:

Так як переріз доріжок на стрічці не дозволяє послідовно підключати з нею наступний відрізок стрічки, якщо довжина першого перевищує 5м, потрібно підключати другий відрізок проводами безпосередньо від РГБ-контролера.

Але можна вийти зі становища, і не тягнути додаткових 4 дроти на 5 метрів від контролера і використовувати RGB-підсилювач. Для його роботи потрібно протягнути всього 2 дроти (плюс і мінус 12В) або запитати ще один блок живлення від найближчого джерела 220В, а також 4 «інформаційні» дроти від попереднього відрізка (R, G і B) вони потрібні для отримання команд від контролера, щоб вся конструкція світилася однаково.

До підсилювача вже підключають наступний відрізок, тобто. він використовує сигнал із попереднього шматка стрічки. Тобто ви можете запитати стрічку від підсилювача, який буде розташований безпосередньо біля неї, заощадивши гроші і час на прокладання проводів від первинного RGB-контролера.

Регулюємо RGB-led своїми руками

Отже, є два варіанти для керування RGB-світлодіодами:

Ось варіант схеми без використання ардуїн та інших мікроконтролерів, допомогою трьохдрайверів CAT4101, здатних видавати струм до 1А

Однак зараз досить дешево стоять контролери і якщо потрібно регулювати світлодіодну стрічку, то краще придбати готовий варіант. Схеми з ардуїно набагато простіше, тим більше ви можете написати скетч, з яким ви або вручну задаватимете колір, або перебір кольорів буде автоматичним відповідно до заданого алгоритму.

Висновок

RGB-світлодіоди дозволяють зробити цікаві світлові ефекти, що використовуються в дизайні інтер'єрів, як підсвічування для побутової техніки, для ефекту розширення екрану телевізора. Особливих відмінностей при роботі з ними від звичайних світлодіодів немає.

Світлодіодні стрічки давно застосовуються для місцевого підсвічування і як основне освітлення. Але крім монохромних (однокольорових) різних кольорів є керовані стрічки RGB (Blue, Green, Red), здатні змінювати свій колір. Одним із виробників таких пристроїв є компанія Apeyron.

RGB технологія

У самій схемі та роботі багатобарвної смужки є низка особливостей.

Відмінності від звичайної стрічки

Як і звичайна, RGB стрічка є друкованою платою у вигляді вузької смуги, вздовж якої нанесені струмопровідні смужки. На відміну від стандартної, на стрічці RGB таких смужок не 2, а 4 або 5 – загальних та по одному для кожного кольору.

На платі методом SMM (Surface Mounted Mevice – прилад, що монтується на поверхню) встановлені резистори та світлодіоди, які змінюються в залежності від типу стрічки:

  • Монохромний. Можуть бути будь-якого розміру та необхідного кольору.
  • RGB. У ній використовуються світлодіоди SMD 5050. Цей діод складається із трьох світлодіодів в одному корпусі. У монохромній стрічці вони одного кольору, у багатобарвній – різного (червоного, зеленого та синього). Таке поєднання дозволяє змінювати колір пристрою або робити його білим. Чорний колір забезпечує відсутність світла.
  • RGBW. Окрім кольорових діодів, у стрічці встановлюються білі. Це дає додаткові можливості з управління яскравістю та кольором світла.

Крім пристроїв, в яких керування всіма світлодіодами одного кольору виконується одночасно, є прилади з діодами, що чіпуються. Вони перебуває мікросхема, що дозволяє керувати кожним світлодіодом окремо. Це дає можливість реалізувати ефекти типу «вогні, що біжать» або «зоряний дощ».

Приклад плати RGB стрічки

Переваги та способи застосування

Перевагою таких світлодіодних пристроїв є можливість зміни кольору освітлення, як вручну, так і заздалегідь заданою програмою, а також організація різноманітних світлових ефектів – переливів кольору, мерехтіння або, при підключенні контролера до комп'ютера або музичного центру, світломузики.

Такі пристрої застосовуються в різних місцях:

  • у підсвічуванні вітрин магазинів;
  • рекламні написи;
  • створення романтичної обстановки у кімнаті;
  • освітлення коридору чи спальні – вночі включається синій, а ввечері або за сигналом датчика руху – яскраве біле світло;
  • підсвічування акваріумів.

Крім цих варіантів, можливо багато інших. Застосування таких пристроїв обмежене лише фантазією дизайнера.


Різнокольорові стрічки дають простір для можливостей дизайнерів

Вибір стрічки

Одне із питань, на яке необхідно дати відповідь при організації світлодіодного освітлення – яку смугу потрібно використовувати.

Ступінь освітленості

Перш за все, потрібно вирішити, в якій якості використовуватиметься світлодіодне підсвічування:

  • Декоративне освітлення. Основне значення має функціональність контролера.
  • Зонне підсвічування. Це додаткове освітлення у кімнаті. Потужність його становить лише частину потрібну для всієї кімнати.
  • Висвітлення робочого місця. Дізнатися потрібну потужність складно, оскільки зазвичай використовується разом із основним освітленням. Визначається методом підбору або за допомогою онлайн-калькуляторів.
  • Основне висвітлення всього приміщення. Потужність визначається за площею кімнати та її призначенням – у спальні приймається 2 Вт/м2, у кухні або дитячій – 3Вт/м2, а у найяскравішому освітленому приміщенні – 3,5–4.

При складанні проекту враховуються втрати світла в розсіювачі або стельовому плінтусі. Вони сягають 50%. Можливий варіант двох зонного та багатозонального підсвічування.


Приклад використання зонного підсвічування. Така стрічка не забезпечить освітлення всієї кімнати, але може підсвітити потрібну частину.

Тип світлодіода

У кольоровій смузі зі світлодіодами встановлюються кристали SMD5050 розміром 5*5 мм, що складаються з трьох діодів і мають 6 висновків. В одноколірній стрічці вони одного кольору, а в смузі RGB – різного (червоного, зеленого, синього). Рулон такої стрічки завдовжки 5 метрів та потужністю 144 Вт.

Крім звичайних діодів є чіповані, WS2812B та WS2812S. Зовні вони схожі на звичайні, але всередині містять ШІМ-контролер, що дозволяє керувати кожним світлодіодом окремо. Вони реалізовують різноманітні ефекти, типу «вогні, що біжать» або «зоряний дощ». З таких пристроїв можна змонтувати LED-екран. Недолік полягає у високій ціні та необхідності застосування спеціального контролера.

Щільність діодів

Яскравість та ціна світлодіодної смуги залежить не тільки від розміру та типу діодів. Не менше значення має щільність установки кристалів. Стрічка RGB становить 30–60 шт/м. Для більшої яскравості застосовується двох, трьох або чотирирядна із щільністю 120, 180, 240 шт/м відповідно.

Колір стрічки

Колір RGB смуги регулюється яскравістю світлодіодів різного кольору. Якщо діоди включаються повністю, то стрічка випромінює біле світло. При зменшенні яскравості одного або двох кольорів змінюється загальний колір стрічки. Це робиться за допомогою контролера.


Контролер дозволяє регулювати яскравість та колір стрічки.

Світлодіодна смуга RGB+WhiteRGBW – це дворядна led-lenta, в якій один ряд виконаний із кольорових, а другий із білих світлодіодів. Це дає можливість одержання пастельних кольорів, а також підвищену яскравість при звичайному освітленні.

Ступінь захисту IP

За рівнем захисту від зовнішніх умов пристрої діляться від незахищених (ip20, ip33) до частково захищених (ip42, ip44) і герметичних (ip67, ip68).

Живлення стрічки RGB

Найпоширеніший вольтаж цих пристроїв 12-24V. Трапляються прилади живленням 110 і навіть 220V, але вони мало поширені.

Вибір блока живлення (драйвера) для смуги

БП для світлодіодних стрічок вибирається за сумарною потужністю пристроїв, які підключатимуться до нього. Наприклад, якщо з'єднується 5 метрів потужністю 14,4 Вт/м та 3 метри 7,2 Вт/м, то загальне навантаженняскладає 14,4 * 5 +7,2 * 3 = 93,6 Вт. З огляду на 20% запас (93,6+0,2х93,6= 112,32) , Потужність блоку повинна бути не менше 112.32 Вт.

Думка експерта

Олексій Бартош

Поставити запитання експерту

Важливо! При підключенні світлодіодних приладів довгими кабелями, щоб уникнути падіння напруги, використовуються дроти більшого перерізу. Тому доцільно взяти замість одного драйвера кілька та встановити їх біля місця підключення.

Як і смуги, блоки живлення виробляються DC12-24V, а також 110 В.

Як керувати світлом RGB стрічки

Для керування яскравістю одноколірної смуги потрібен диммер, але для того, щоб використовувати всі можливості кольорових пристроїв, необхідний контролер. Інакше доведеться регулювати кожен колір окремо, а світлові ефекти будуть недоступними.


Комплект контролера RGB стрічки

Вибір контролера для RGB стрічки

Підбір пристрою керування залежить від трьох факторів:

  • Потужність. Розраховується так само, як необхідна потужність БП - по загальної кількостіпристроїв, що підключаються. Іноді, як при виборі БП, доцільно придбати не один потужний RGB-контролер, а меншу потужність і RGB-повторювач.
  • Бажаного набору функцій. Видів керуючих пристроїв дуже багато, але, наприклад, для підсвічування товару у вітрині чи акваріумі не потрібен прилад з великою кількістю світлових ефектів, а для додаткового освітлення кімнати бажано вмикати таймер або світломузику.
  • Дистанційне керування. Так само, як і при виборі функцій, іноді це необхідно, а в інших ситуаціях це даремно витрачені гроші.

При підборі ці моменти враховуються, щоб не набувати надто дорогого приладу, і при цьому його можливості були цілком достатні.

Види контролерів

Контролери для управління світлодіодними стрічками RGB існують різних типів: від найпростіших, кнопкових, до оснащених мікропроцесорами та Wi-Fi.

Звичайні пристрої можуть лише вибрати певний колір та забезпечити нескладні світлові ефекти. Використовуються для підсвічування вітрин магазинів та інших місць.

Більш складні моделі можна програмувати на зміну кольору та ефектів за таймером. Вони можуть мати роз'єм під flash-пам'ять і реагувати на освітленість у кімнаті та на вулиці. Існують також bluetooth-контролери з відповідним пультом.

Найскладніші пристрої можуть підключатися до системи «розумний дім».

Більшість смуг мають пульт дистанційного керування. Він буває:

  • на кнопках;
  • інфрачервоним;
  • на радіосигналах;
  • керування по Bluetooth;
  • управління по Wi-Fi.

Два останні можуть замінити iPhone або мобільний телефон з Андроїдом.


Керувати стрічкою можна за допомогою смартфона

Окрім звичайних контролерів, є саморобні пристрої, що працюють на основі мікропроцесорної плати Ардуїно. Такі саморобки керують простими або чіпованими світлодіодами, створюють світлові або кольорові ефекти. До Arduino-controller також підключаються датчики руху чи освітленості.

Режими роботи контролера RGB

Світлодіоди у стрічках встановлюються двох типів:

  • прості, управління якими здійснюється зміною напруги живлення одночасно по всій довжині;
  • чіповані, з цифровим керуванням кольору кожного діода окремо.

Відповідно, контролери працюють у двох режимах – аналоговому та цифровому. Це різні типи пристроїв і вони не взаємозамінні.

Способи підключення

Є два варіанти підключення стрічки RGB:

  • паяння;
  • конектори.

З'єднання пайкою

Для того, щоб припаяти кабель до світлодіодної смуги, необхідно:

  • Провід перетином до 0,5 мм2. Товстіший може відірвати контактні майданчики.
  • Паяльник потужністю 25 Вт. Потужний паяльник перегріє місце паяння, і майданчик відклеїться від основи.
  • Припій та нейтральний флюс.
  • Термозбіжна трубка довжиною 30 мм.

Думка експерта

Олексій Бартош

Фахівець з ремонту, обслуговування електроустаткування та промислової електроніки.

Поставити запитання експерту

Увага! Активний флюс не можна використовувати. Він зруйнує провід або контактні смужки, а також призведе до КЗ, після чого стрічку доведеться ремонтувати.

Конектори для світлодіодної лінії RGB

Сучасний спосіб підключення – конектори. Це невеликі пластикові пристрої, всередині яких контактні майданчики для приєднання до стрічки. Їхня кількість повинна відповідати кількості струмопровідних смужок 2, 4 або 5.

Ці прилади випускаються для різних варіантів підключення:

  • з висновками для подачі харчування;
  • сполучні, призначені для підключення двох відрізків смуги;
  • кутові, для з'єднання під кутом;
  • у формі «Т» чи хрестоподібні.

І багато інших. За допомогою конекторів можна зробити ремонт пристрою своїми руками.

Підключення до контролера RGB більшої довжини, ніж його номінальна потужність

При керуванні світлодіодами потужністю, що перевищує параметри контролера, або при підключенні пристроїв, що розташовані на великій відстані, використовується RGB-повторювач.

Сигнал на нього надходить від контролера тонкими кабелями, і пристрій керує світінням поруч розташованих відрізків стрічки.

Відео огляд роботи комплекту з пультом

📋 Пройдіть тест і перевірте ваші знання


Світлодіодні стрічки, що дозволяють отримувати різноманітні світлові ефекти, знаходять широке застосування у створенні різних варіантів освітлення та підсвічування у побуті, офісах, об'єктах культурного призначення та на вулицях.

Світлодіодна стрічка є гнучкою платою, на якій знаходяться світлодіоди.

Довжина діодних стрічок зазвичай становить п'ять метрів, ширина від восьми до двадцяти міліметрів.

У продаж вони надходять намотаними на пластмасові бобіни.


Світлодіодна стрічка поділяється на окремі відрізки, що складаються з кількох діодів. Якщо виникає потреба відкоригувати довжину RGB-світлодіодної стрічки, є можливість роз'єднати її вздовж смужки, що проходить через контактні точки підключення і поміченою зображенням ножиць.

Кількість елементів на цьому фрагменті залежить від типу виробу, і після підключення його до джерела живлення він збереже працездатність.


На картинці видно, де можна розрізати RGB-стрічку

Об'єднати шматочки стрічки можна за допомогою конектора. Для цього потрібно помістити кінці з контактами в гніздо та закрити кришку.


Об'єднання шматочків стрічки за допомогою конектора

При цьому потрібно дотримуватися полярності.

Також можна зробити це з'єднання, використовуючи пайку. Провід треба заізолювати.


Схема робочого фрагмента RGB-стрічки

Найбільш поширене застосування діодних стрічок з діодами SMD5050.

Для того щоб підключити RGB-стрічку, необхідно передбачити блок живлення, контролер та (за необхідності під'єднання кількох діодних стрічок) підсилювач.

Щоб підключити RGB-стрічку, треба грамотно вибрати блок живлення відповідно до її потужності та напруги. З'єднання цієї стрічки з вхідною напругою мережі 220 (без блоку живлення) призведе до її миттєвого виходу з ладу.

Світлодіодні стрічки розраховані на роботу від джерела постійного струму напругою 12 або 24 В. Етикетки стрічки містять інформацію про робочі параметри.

Як потужність, яку споживає стрічка, завжди вказується та, яка припадає на закінчений фрагмент довжиною в 1 метр. Споживаний кожним колірним ланцюгом струм завжди можна знайти в довідниках.

Якщо не відомі жодні (крім напруги живлення) параметри стрічки, можна все розрахувати. Розібратися з методикою розрахунку споживаного струму та вибору блоку живлення можна на прикладі умовно невідомого типорозміру кольорової світлодіодної стрічки завдовжки п'ять метрів, що працює при напрузі 12 Ст.

Щоб визначити всі невідомі параметри, потрібно виміряти довжину сторін світлодіода.

Припустимо, вона становить 5 на 5 мм. У довідниках з світлодіодів такі геометричні розміри відповідають світлодіоду RGB SMD5050. Далі необхідно з'ясувати, яке їх число розташоване на 1 м. Припустимо, що їх 30 шт.

На один із трьох кристалів світлодіода припадає струм 0,02 А, отже, весь світлодіод, що складається з трьох кристаликів, споживає 0,06 А.

Кількість світлодіодів на одному розрахунковому відрізку – 30 шт. Отже, перемноживши отриману силу струму 0,06 на 30 штук, вийде 1,8 А (0,06 х 30 = 1,8).

Але оскільки між кожною трійкою діодів виконано послідовне з'єднання, струм, що проходить через 1 метр стрічки, менший у 3 рази і становить 0,06 А.

Відповідно, струм, що споживається всією стрічкою, дорівнює 3 А (0,06 А х 5 м = 3 А).

Шляхом проведення нескладних розрахунків було встановлено, що у розглянутому вище випадку необхідне джерело живлення постійного струму з напругою на виході 12 В, що підтримує навантаження понад 3 А (із запасом близько 30 відсотків). Тому відповідним варіантом виявився адаптер APO12-5075 UV, розрахований на навантаження до 5 А.

Якщо напруга на виході блока живлення суворо відповідатиме розрахунковому, то джерело живлення в цьому випадку весь час працюватиме у вкрай важкому режимі. Тож термін служби його значно скоротиться.

Контролер необхідний для підключення світлодіодних стрічок і служить для регулювання кольору та яскравості пристрою. Підключатися він повинен з одного боку до блоку живлення, з другого – до ланцюга світлодіодів.

При необхідності може використовуватися схема підключення RGB стрічки безпосередньо до блока живлення (без контролера). Для цього потрібно до плюсового контакту драйвера підключити плюсовий дріт стрічки і до мінусового контакту прикріпити відразу три колірні дроти, з'єднавши їх разом.

Але при такому підключенні світлодіодної RGB-стрічки можна буде отримати лише один колір світлодіодів без можливості його регулювання.

Розрахунковим шляхом було отримано, що сумарний струм, споживаний всією стрічкою, становить 3 А. Але струм кожної колірної доріжки втричі менший за цю величину.

Тому щоб світлодіодна стрічка працювала в нормальному режимі, потрібно, щоб струм на вихідних контактах контролера (які призначені для підключення колірних смуг R, G, B) становив третину від струму, що надходить з блоку живлення.

Звідси випливає, що в наведеному випадку потрібно застосувати контролер напругою на 12 В і струмом навантаження 1 А на каналах R, G і B.

Відповідно до цих параметрів можна вибрати контролер LN-IR24B, який оснащений пультом дистанційного керування, який працює в радіочастотному діапазоні.


Весь набір (підібраний розрахунковим шляхом) комплектуючих, які забезпечують роботу LED-стрічки у штатному режимі

Нижче представлена ​​схема підключення світлодіодної RGB-стрічки завдовжки 5 метрів через блок живлення та контролер.


L - контакт для подачі фазної напруги мережі 220;

N – контакт для приєднання нульового дроту;

PE – контакт для заземлюючого дроту.

Провід колірних каналів R (червоний), G (зелений), B (синій) підключаються до клем, позначених на контролері відповідними літерами.

При недотриманні цієї умови світлодіоди не втратять здатність кольорового свічення, але при спробі налаштувати бажану колірну гаму будуть виходити кольори, які не відповідають розмітці, нанесеній на пульт керування.

Вхідна напруга мережі 220 подається на контакти L і N блоку живлення.

Випрямлена і перетворена напруга 12 виходить на контакти +V і -V блоку живлення, після чого через з'єднуючі дроти воно надходить на однойменні вхідні контакти контролера.

На вихід цього приладу виведено три лінії з позначеннями R, G та B, які служать для підключення колірних каналів світлодіодної стрічки до контролера.

Контакт +V – для загального плюсового дроту.

Якщо потужності блоку живлення та контролера дозволяють підключити RGB-стрічку довжиною до десяти метрів, це можна зробити, під'єднавши до відповідних вихідних клем контролера по два дроти, що йдуть на дві різні стрічки, з'єднавши таким чином їх паралельно на контактах контролера. Тобто до одного контакту приєднується одразу два дроти. Але використовувати таку схему не рекомендується. У разі помилки при розрахунку потужності блока живлення та контролера може не вистачити на додаткову стрічку.


 Зовнішній виглядконтролера і проводів, що підключаються до нього, від двох RGB-стрічок

Послідовне підключення кількох стрічок без використання додаткового обладнанняне застосовується, тому що в результаті падіння напруги на стрічці найбільш віддалені від регулюючої апаратури ділянки світитимуться дуже слабко або зовсім не будуть.

Для підключення світлодіодної стрічки довжиною від 5 метрів необхідно на кожній ділянці використовувати підсилювач та додатковий блок живлення. Підсилювач – це пристрій, що підсилює сигнал контролера.

Якщо потужності блоку живлення та контролера не вистачає для підключення двох і більше стрічок, використовується схема підключення з підсилювачами та додаються додаткові блоки живлення, які відповідають параметрам кожної окремої стрічки.

Підключення чотирьох RGB-діодних стрічок із використанням свого підсилювача та блоку живлення для кожної стрічки. Тут підсилювачі приєднуються до контролера паралельно

За наявності у контролера резерву потужності (не більше 30 відсотків) є можливість створення ланцюга, що виключає застосування підсилювачів. Кожна стрічка до контролера підключається паралельно та встановлюється загальний для всіх комплектуючих потужний блок живлення. Тому потрібна примусова вентиляція.

Це створює дискомфорт через шум, який створює вентилятор.

Схема, що додається, пояснює, як підключити світлодіодну стрічку паралельно-послідовно.

Тут паралельно до контролера підключена лише перша RGB-стрічка.

Будь-яка наступна послідовно приєднується до попередньої через підсилювач.

Підсилювальні прилади комутуються з мережею 220 через індивідуальні блоки живлення.

Схеми підключення RGBW-стрічок аналогічні схемам з'єднання RGB-стрічок. Відмінність полягає в необхідності застосування RGBW-контролера, який має додатковий колірний висновок «white» (білий). За допомогою такої стрічки можна створювати найцікавіші колірні рішення.