RGB και RGBW λωρίδες LED: περιγραφή χρωματιστών λωρίδων LED, συνδετήρες για πολύχρωμες λωρίδες διόδου. Σύνδεση, επιλογή ενισχυτή

2024 Συγγραφέας: Beatrice Philips | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-15 04:10

Οι λωρίδες LED με συμβατικά λευκά LED καθώς και το δυναμικό φως (κόκκινο, κίτρινο, μπλε και πράσινο) είναι πανταχού παρούσες. Οι υβριδικές τους-τετράχρωμες ή RGBW-λωρίδες δίνουν, εκτός από τα βασικά τρία χρώματα, επιπλέον, και το λευκό.

Τι είναι?

Το συγκρότημα LED RGB είναι μια προσθήκη στη λωρίδα φωτισμού, η οποία λάμπει με ένα εξαιρετικά λευκό φως . Στην απλούστερη περίπτωση, όταν οι λωρίδες RGBW δεν ήταν στο χέρι, χρωματιστές λωρίδες τοποθετούνται δίπλα σε λευκές λωρίδες φωτός - είτε μία προς μία (για κάθε χρώμα), είτε ταυτόχρονα, εναλλάσσοντας μεταξύ τους λευκή, κόκκινη, πράσινη και μπλε λάμψη χρωματιστά.

Η πρόοδος δεν μένει στάσιμη - στην αγορά εμφανίστηκαν σύνθετα LED, τα οποία παρήγαγαν λευκά, κόκκινα, πράσινα και μπλε χρώματα . Υπάρχουν 4 απλοί κρύσταλλοι φωτός ενσωματωμένοι σε ένα τέτοιο σύνθετο LED, καθένας από τους οποίους δίνει το δικό του χρώμα. Για έλεγχο, παρέχεται είτε μια γραμμή 5 ακίδων (5 καλωδίων), είτε μια γραμμή δύο συρμάτων, μέσω της οποίας παρέχεται ενέργεια στο LED, το οποίο διαθέτει έναν πρωτόγονο μικροελεγκτή. Στην τελευταία περίπτωση, 5 κρύσταλλοι τοποθετούνται στο "multi-LED": 4 φωτοεκπέμποντας, ένα (το πιο απλό τσιπ) χειριστήριο. Ως τσιπ, παρέχεται ένας πολυ-δονητής (dimmer) που τροφοδοτεί διαδοχικά ενέργεια από τον εαυτό του, ο οποίος έρχεται μέσω μιας εξωτερικής γραμμής δύο συρμάτων, στους αντίστοιχους φωτεινούς κρυστάλλους.

Ένα ανάλογο του RGBW είναι ένα LED πέντε συστατικών (5 κρίσιμων), το οποίο περιέχει επίσης ένα κίτρινο . Ένα συγκρότημα RGBW θα γίνει LED RGBWY. Μια τέτοια τροποποίηση των LED πολλαπλών στοιχείων δεν έχει βρει εφαρμογή στην πράξη - το κίτρινο χρώμα αναπαράγεται από την ταυτόχρονη λάμψη κρυστάλλων κόκκινου και πράσινου φωτός. Οι φωτεινοί κρύσταλλοι που βρίσκονται κοντά ο ένας στον άλλο, όταν ο παρατηρητής βρίσκεται ένα ή δύο μέτρα (και πιο μακριά) από αυτούς, συγχωνεύονται στο οπτικό του πεδίο σε ένα μόνο σημείο φωτός. Αυτό το χαρακτηριστικό της όρασης, που ανακαλύφθηκε από τον Lomonosov και επιβεβαιώθηκε στην πράξη από τον Helmholtz, σας επιτρέπει να δημιουργήσετε μια αυθαίρετη σκιά από τις 16.777.216 παραλλαγές που είναι ορατές στο μάτι. Αλλάζοντας, για παράδειγμα, τη φωτεινότητα της κόκκινης και πράσινης λάμψης, ένα άτομο βλέπει μια κοκκινωπή-κιτρινωπή απόχρωση φωτός στο RG-LED.

Οι λωρίδες RGBW έχουν ένα ενδιαφέρον χαρακτηριστικό - αντιστάθμιση φωτός . Εάν ο λευκός κρύσταλλος αποτύχει ξαφνικά, τότε χρησιμοποιώντας το κόκκινο, το μπλε και το πράσινο που εξακολουθούν να λειτουργούν, μπορείτε να αναδημιουργήσετε ένα δυναμικό υπόλευκο φως - από το κρύο στο ζεστό, ρυθμίζοντας την κατάλληλη φωτεινότητα. Ο λόγος του σήματος φωτεινότητας αυτών των τριών LED για απλό λευκό (χωρίς σκίαση στην κλίμακα θερμοκρασίας χρώματος) έχει ως εξής: 30% του φωτός δίνει κόκκινο, 59% - πράσινο, 11% - μπλε.

Εάν μειώσετε λίγο την πράσινη λάμψη και προσθέσετε μπλε, η σκιά θα είναι κρύο λευκό . Εάν αφαιρέσετε το μπλε και προσθέσετε κόκκινο, η απόχρωση γίνεται ζεστό λευκό. Και τα λοιπά. Στις βιομηχανικές λωρίδες φωτός, αυτή η διαδικασία δεν ελέγχεται από ένα άτομο, αλλά από μια ειδική συσκευή - έναν μικρότερο ελεγκτή dimmer, ο οποίος καθορίζει τις αποχρώσεις και τη συχνότητα, τον αλγόριθμο για την αλλαγή τους με την πάροδο του χρόνου.

Ένας ενσωματωμένος μικροελεγκτής με άκαμπτα ρυθμισμένες λειτουργίες φωτισμού βρίσκεται σε κάθε ένα από τα LED: όταν ανάβει μια τέτοια λωρίδα φωτισμού, και τα τέσσερα στοιχεία φωτός φωτίζονται ταυτόχρονα. Η ομαλή ή απότομη κυκλική εναλλαγή ορίζεται με χρήση εξωτερικού ρυθμιστή . Διεύθυνση (αλγοριθμική) - χρησιμοποιώντας πρόσθετη ψηφιακή (γραμμή τριών καλωδίων επικοινωνίας).

Στην τελευταία περίπτωση, τέτοια συστήματα είναι σημαντικά πιο ακριβά από την απλή ταινία RGBW.

Συνοψίζω. Οι λυχνίες LED W - λευκές είναι οι κυριότερες . Αυτά είναι ελαφριά στοιχεία που παρέχουν φως για την καθημερινή ζωή των ανθρώπων στο σπίτι και στην εργασία. Κρύσταλλοι R, G και B - κόκκινο, πράσινο και μπλε δίνουν φωτισμό φόντου. Έτσι, σε πολυελαίους LED, που ελέγχονται από το τηλεχειριστήριο, ο ιδιοκτήτης επιλέγει τον φωτισμό μόνος του. Για παράδειγμα, την παραμονή της Πρωτοχρονιάς, οι χρήστες συχνά ανάβουν μια ταινία ή λάμπα RGBW στη λειτουργία "φώτα πορείας", όπως σε μια γιρλάντα χριστουγεννιάτικου δέντρου: κόκκινο, πράσινο και μπλε αναβοσβήνουν διαδοχικά ή σε διαφορετικά διαστήματα.

Η οροφή που φωτίζεται με αυτόν τον τρόπο αποκτά μια κομψή, γιορτινή εμφάνιση . Οι χρήστες που προτιμούν την έντονη αναλαμπή, την αναλαμπή σε μια ομαλή μετάβαση από το ένα χρώμα στο άλλο, επιλέγουν μια άλλη λειτουργία. Η χρήση αυθαίρετα προγραμματιζόμενων μικροελεγκτών Arduino επέτρεψε σε κάθε κάτοχο μιας τόσο ελαφριάς ταινίας να ορίσει τον δικό του αλγόριθμο, χωρίς να περιορίζεται σε έναν ή περισσότερους εργοστασιακούς προεπιλογές.

Ευέλικτες ταινίες RGBW - στα 5, 12 και 24 βολτ, σε αντίθεση με τα 220 βολτ, κόβονται σε τομείς μικρότερους από 0,5 ή 1 μέτρο . Οι οροφές, οι τοίχοι και τα δάπεδα με κλιμακωτές μεταβάσεις είναι επενδεδυμένες περιμετρικά χρησιμοποιώντας μικρά και μακριά τμήματα που συνδέονται με συνδετήρες 90 μοιρών που δημιουργούν στροφές της ταινίας υπό αυτή τη γωνία. Αυτό σημαίνει ότι ένα δυναμικά φωτισμένο δωμάτιο παίρνει μια κομψή και ολοκληρωμένη εμφάνιση. Οι απλούστερες λωρίδες φωτισμού χωρίς διακόπτη dimmer συνδέονται απευθείας. Θα χρειαστούν τροφοδοτικό (προσαρμογέας, πρόγραμμα οδήγησης) με δύο ανεξάρτητες τάσεις εξόδου: 2 βολτ για έγχρωμα LED, 3 για λευκά.

Απαραίτητα εξαρτήματα και εξαρτήματα

Εκτός από την πολύχρωμη δίοδο ταινία, ο πλοίαρχος θα χρειαστεί τέτοια αξεσουάρ και εξαρτήματα.

Γωνιακοί σύνδεσμοι . Τις περισσότερες φορές πρόκειται για ορθογώνιους συνδετήρες - μία στροφή. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν μπλουζάκια-προσαρμογείς-συνδετήρες σχήματος Τ. Οι "σταυροί" χρησιμοποιούνται για τη σύνδεση διασταυρούμενων πολυσύρματων λεωφορείων, τα "συν" και τα πλην τους είναι ηλεκτρικά απομονωμένα το ένα από το άλλο. Αστερίσκοι - σε ειδικές περιπτώσεις: 5, 6, 7 και περισσότερες τερματικές επιτρέπουν σε μία από τις ταινίες να παρέχει σύνδεση στη μονάδα τροφοδοσίας και στο κέντρο του "αστεριού" - ο πολυ -σύνδεσμος σε πολλές λωρίδες θα μοιράζεται τις τάσεις τροφοδοσίας με τις υπόλοιπες κασέτες. Οι συνδετήρες - "σταυροί" και "αστέρια" είναι κακώς κατανεμημένοι, λόγω της μοναδικότητάς τους - ένας χρήστης που ξέρει πώς να κολλάει συλλέγει μια τέτοια τοπολογία χρησιμοποιώντας κομμάτια σύρματος.

Καλώδιο τροφοδοσίας - όταν υπάρχουν πολλές κασέτες, απαιτείται αξιοπρεπής διατομή . Μια ταινία 12 volt με χωρητικότητα, για παράδειγμα, 10 watt ανά μέτρο, καταναλώνει σχεδόν ένα αμπέρ. Επομένως, 5 μέτρα ελαφριάς ταινίας θα καταναλώσουν: 5/6 A, πολλαπλασιασμένο με 5 m, θα δώσει 25/6, ή περισσότερο από 4 A. Και δεδομένης της απώλειας θερμότητας (σε LED και καλώδια υπό φορτίο), μόνο 2,5 A θα Το συγκρότημα φωτός δεν σας απογοήτευσε με χαμηλή φωτεινότητα από ό, τι δήλωσε ο κατασκευαστής, χρειάζεστε ένα καλώδιο με περιθώριο που σας επιτρέπει να τροφοδοτείτε 10 Α χωρίς αισθητή πτώση της τάσης τροφοδοσίας υπό φορτίο. Πολλοί κατασκευαστές σπιτιών, αντιμετωπίζοντας αυτήν την ανάγκη, παίρνουν ένα κοινό κομμάτι καλωδίου στο οποίο συνδέονται αρκετές λωρίδες φωτός, με διατομή 2-5 mm2-και δεν υπολογίζουν εσφαλμένα: εάν το τροφοδοτικό είναι αρκετά ισχυρό, το φως οι λωρίδες λάμπουν με τη δηλωμένη φωτεινότητα.

Κόλλα γενικής χρήσης . Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε "υγρά καρφιά", που θυμίζουν την κόλλα "Moment-1".

Λευκό κουτί με διαφανές καπάκι (πιθανώς με διαχύτη) ή διαφανή σωλήνα σιλικόνης . Στην τελευταία περίπτωση, ένας κήπος ή τεχνικός σωλήνας που μεταδίδει λευκό φως είναι κατάλληλος - με εσωτερική διάμετρο περίπου ένα εκατοστό και μια μικρή. Η συσκευασία της ταινίας θα κάνει το συγκρότημα αδιάβροχο και αδιάβροχο. Έτοιμες λωρίδες φωτός με κλάση προστασίας από υγρασία IP-69 έχουν ήδη τοποθετηθεί σε κέλυφος ανθεκτικό στη σκόνη και την υγρασία. Η σφραγισμένη ελαφριά ταινία, αν και χάνει λίγο - έως και 10% της φωτεινότητας στο κέλυφος, είναι εξαιρετικά προστατευμένη από εξωτερικές καιρικές συνθήκες και μικροκλιματικές (μηχανικές και χημικές) επιδράσεις.

Παροχή ηλεκτρικού ρεύματος . Μπορεί να διατεθεί ως σετ. Εάν μια ταινία RGBW χωρίς ελεγκτή λειτουργεί από 220 V, δηλαδή "από πρίζα", τότε ένας ανορθωτής ισχύος είναι τοποθετημένος ως συσκευή σε μια μίνι κάψουλα στο καλώδιο τροφοδοσίας. Πρόκειται για γέφυρα διόρθωσης διόδων υψηλής τάσης. Παράλληλα με αυτό - ένας πυκνωτής υψηλής τάσης συνδέεται στην έξοδο, κατά κανόνα, με ένα περιθώριο τάσης να πέφτει έως και 400 V.

Διάφοροι συνδετήρες: πείροι και βίδες για αυτά . Απαιτείται για να κλείσετε το τροφοδοτικό.

Εργαλεία - ένα μαχαίρι για την απογύμνωση καλωδίων και επαφών, ένα συγκολλητικό σίδερο με κόλληση, κολοφώνιο και ροή συγκόλλησης, ένα κατσαβίδι . Η συγκόλληση απαιτείται σε μη τυπικές περιπτώσεις όταν δεν υπάρχουν συνδετήρες με την απαιτούμενη τοπολογία, αλλά πρέπει να κρεμάσετε τα φωτιστικά στοιχεία.

Ορισμένα μπλοκ ακροδεκτών έχουν βιδωτούς ακροδέκτες.

Ελεγκτής

Λειτουργική μονάδα ελεγκτή - μια μίνι πλακέτα σε μια θήκη με εξόδους συνδέεται στην τροφοδοσία μέσω της αντίστοιχης εισόδου σε αυτήν. Κατά κανόνα, πρόκειται για τους ακροδέκτες "+ 5V" (ή 12 V) και "γείωση" ("μάζα"). Οι έξοδοι του ελεγκτή είναι επίσης έξοδοι φόρτωσης: το μικροκύκλωμα ελέγχει την παροχή ρεύματος μέσω των σταδίων τρανζίστορ ισχύος, τα οποία λειτουργούν ως διακόπτες. Κατά κανόνα, αυτά είναι "μείον" στο "R", "G", "B" και "W" και έχουν ένα κοινό "συν", αλλά υπάρχει επίσης μια αντίστροφη πολικότητα - με μια κοινή "μάζα ". Δημιουργείται μια γραμμή 5-καλωδίων τροφοδοσίας.

Το περίπλοκο σχήμα έχει ως εξής: τα "συν" και "μείον" είναι τα μόνα εδώ. Ένα κοινό τροφοδοτικό είναι κατάλληλο για το LED (ομάδες φωτεινών κρυστάλλων) . Το τσιπ στη θήκη LED ανεξάρτητα - αλλάζει τοπικά τα χρώματα λάμψης. Στη συνέχεια, το "μείον" "κάθεται" στο κοινό καλώδιο, το "συν" πηγαίνει ξεχωριστά και στο δίαυλο ελέγχου υπάρχει μια γραμμή υψηλής ταχύτητας σύμφωνα με το ψηφιακό πρωτόκολλο - καλώδια για "λήψη" και "μετάδοση".

Ο ελεγκτής, ανιχνεύοντας ότι τα τσιπ φωτός είναι συνδεδεμένα και έτοιμα για λειτουργία, τους στέλνει εντολές διεύθυνσης μέσω του διαύλου ("Rx" / "Tx" / "ground") . Η ξαφνική σύνδεση "συν" με "λήψη" ή "μετάδοση" είναι ένα κοινό λάθος των αρχάριων τεχνιτών: τα τσιπ και ο ελεγκτής κεφαλής ("εγκέφαλος") που δεν έχουν προστασία θα καούν αμέσως (θερμική και ηλεκτρική βλάβη του τμήματος του μικροεπεξεργαστή).

Το γεγονός είναι ότι η τάση παλμού υψηλής συχνότητας με την οποία εργάζονται είναι εκατοστά και χιλιοστά του βολτ-μερικά ή περισσότερα βολτ θα "σκοτώσουν" αμέσως τα ηλεκτρονικά.

Ενισχυτής

Απαιτείται ένας ενισχυτής ψηφιακών σημάτων από ένα περίπλοκο («έξυπνο») σύστημα ελέγχου για ταινία RGBW όταν το μήκος της γραμμής προγράμματος είναι εκατοντάδες ή περισσότερα μέτρα. Για να αντισταθμιστούν οι απώλειες της τάσης υψηλής συχνότητας, η οποία είναι ήδη πενιχρή, και η ένταση του είναι μερικά μικροαμπέρ, τα λεγόμενα. αρωγός . Η εύρεση και η επιλογή του είναι προβληματική - μόνο μερικές εταιρείες παράγουν αυτό το προϊόν, καθώς τέτοιες καταστάσεις είναι πολύ σπάνιες. Οι λάτρεις συναρμολογούν τέτοια κυκλώματα μόνοι τους αγοράζοντας ραδιοστοιχεία στην Κίνα διαδικτυακά.

Όσο για τον ενισχυτή ισχύος - όταν η λωρίδα φωτισμού στα τελευταία τμήματα "χαλαρώνει" στη φωτεινότητα, μερικές φορές είναι φθηνότερο να αγοράσετε έναν πρόσθετο προσαρμογέα για 5, 12 ή 24 βολτ από ό, τι να επενδύσετε πολλά φορές περισσότερα χρήματα σε πολυπύρηνα καλώδια με παχύ σταυρό -Ενότητα. Το μειονέκτημα αυτής της λύσης είναι ότι η τροφοδοσία, για λόγους ακεραιότητας του αρχικού σχεδιασμού του δωματίου, κρύβεται κάτω από την αναρτημένη δομή του πολυέλαιου, πίσω από αυτήν - από την απέναντι πλευρά προς την είσοδο του δωματίου . Η τροφοδοσία τροφοδοτείται μέσω πρόσθετων καλωδίων μέσω επανασχεδιασμένων συνδετήρων στους οποίους συνδέονται μικρά καλώδια καλωδίων.

Παροχή ηλεκτρικού ρεύματος

Οποιαδήποτε μονάδα που κατεβαίνει από 220 σε 12/24 βολτ, παρέχοντας απομόνωση από την υψηλή τάση του δικτύου, είναι κατάλληλη ως προσαρμογέας. Μετατρέπει την εναλλασσόμενη τάση σε σταθερή τάση - χάρη σε αυτήν, οι λωρίδες φωτός δεν τρεμοπαίζουν, κουράζοντας τα μάτια του χρήστη κατά τη διάρκεια πολλών ωρών εργασίας, αλλά δίνουν έναν ομοιόμορφο, χωρίς παλμούς κύριο φως και φωτισμό φόντου.

Συμβουλές επιλογής

Αποφύγετε τη χρήση ελαφριάς ταινίας που αναβοσβήνει κατά τη λειτουργία. Οι κυματισμοί - με συχνότητα 50-100 hertz, δίνονται επίσης από τα απλούστερα τροφοδοτικά (μετασχηματιστής και δύο διόδους, ακόμη και χωρίς πυκνωτή εξομάλυνσης) . Επιλέξτε και συμφωνήστε για την ισχύ της μονάδας τροφοδοσίας και τη συνολική κατανάλωση (σε watt) των ίδιων των λωρίδων φωτισμού. Εάν η πρώτη είναι μικρότερη από τη δεύτερη, η λάμψη είναι ατελής και η μονάδα λειτουργεί σε κατάσταση υπερφόρτωσης ή κλείνει περιοδικά λόγω υπερθέρμανσης.

Αν, αντίθετα, ολόκληρη η συναρμολόγηση θα λειτουργήσει για πολλά χρόνια χωρίς κανένα παράπονο, αφού το τροφοδοτικό διαθέτει αποθεματικό ισχύος.

Σύνδεση και ρύθμιση

Ακολουθήστε τα παρακάτω βήματα για να επεξεργαστείτε και να ρυθμίσετε δυναμικό φωτισμό RGBW

1. Τοποθετήστε το τροφοδοτικό. Τοποθετήστε το σε ένα κρυφό μέρος - μια θέση στον τοίχο, πίσω από ένα ντουλάπι κ.λπ.
2. Τοποθετήστε λωρίδες φωτός στα σωστά σημεία του δωματίου.
3. Συνδέστε τους συνδετήρες. Εάν τα τμήματα των λωρίδων φωτός συνδέονται με συγκόλληση, εκ των προτέρων-πριν τοποθετήσετε την ταινία, κολλήστε τα τμήματα για δυσπρόσιτα σημεία για την οροφή, το δάπεδο και τους τοίχους.
4. Εγκαταστήστε και συνδέστε τα καλώδια εξόδου και τροφοδοσίας (καλώδια) στο τροφοδοτικό.
5. Κλείστε και συνδέστε το χειριστήριο (εάν υπάρχει) ακολουθώντας τις οδηγίες συναρμολόγησης και θέσης σε λειτουργία της συσκευής.
6. Οδηγήστε και συνδέστε τα καλώδια (και τα τμήματα τους), έχοντας ελέγξει σύμφωνα με το μεμονωμένο σχέδιο εγκατάστασης του συστήματος φωτισμού.

Ελέγξτε εάν το σύστημα έχει συναρμολογηθεί σωστά. Ολόκληρο το συγκρότημα φωτός πρέπει να ανάψει. Εάν παρέχεται τηλεχειριστήριο, τοποθετήστε μέσα μπαταρίες ή επαναφορτιζόμενες μπαταρίες και ελέγξτε την εναλλαγή των λειτουργιών στη λάμψη. Περάστε από τις λειτουργίες λάμψης - όλα όσα ορίζονται από το εργοστάσιο πρέπει να λειτουργούν. Εάν παρέχεται προγραμματισμός από το τηλεχειριστήριο, ορίστε τον δικό σας αλγόριθμο για εναλλαγή χρωμάτων και λευκού φωτός. Το αποτέλεσμα είναι μια πολύχρωμη λάμψη, συνδυασμένη με ή χωρίς την κύρια (λευκή).