Светодиодная лента RGB: устройство, принцип работы, основные элементы и подключение

Как подключить цветную светодиодную ленту RGB с использованием контроллера, как правильно подобрать блок питания, нюансы подключения лент более 5 метров

Содержание

Инструменты для монтажа

Чтобы подключить светодиодную ленту своими руками, предварительно необходимо приготовить инструменты и материалы:

  1. Ножницы.
  2. Паяльник.
  3. Канифоль.
  4. Припой.
  5. Термоусадочная трубка.
  6. Обжим для наконечников.
  7. Коннекторы.
  8. Электроинструмент для крепежа rgb-ленты.
  9. Изоляционная лента.
  10. Алюминиевый профиль, имеющий высокий коэффициент теплопроводности, который будет служить основой для крепежа светодиодной ленты.

Необходимые элементы

Аббревиатура RGB, означает три основных цвета свечения диодов, использующихся для получения гаммы:

  • R –означает красный (в английском варианте red);
  • G – обозначает зеленый (в английском варианте green);
  • B – обозначает синий (в английском варианте blue).

За каждый цвет отвечает кристалл, для электроснабжения которого подводится своя дорожка, из-за этого в запитке многоцветных  RGB лент используются 4 или 5 проводов.

Пример питания кристаллов RGB лентыРис. 1: пример питания кристаллов RGB ленты

Поэтому полноценное питание источника освещения требует установки дополнительного оборудования, преобразующего параметры электрического тока и напряжения из сети.

Контроллер RGB

Данный блок предназначен для разделения электрического сигнала на три или четыре цвета. Количество выводов контроллера подбираются в зависимости от параметров ленты. RGB контроллер позволяет управлять цветом или оттенком свечения. По методу управления они разделяются на проводные и беспроводные. Последний вариант является наиболее удобным и востребованным, управление ним может осуществляться посредством:

  • Wi-Fi – управляются как от стандартного пульта, так и при помощимобильного приложения, которое привязывается к контроллеру через гаджет;
  • Инфракрасный вход – контроллер в таких устройствах должен располагаться в поле зрения, чтобы луч от пульта можно было направлять в его сторону;
  • Радиоканала – управляется по радиосигналу, в таком случае можно переключать LED устройства с любой точки дома.

При подключении к блоку управления важно соблюдать цветовую маркировку по выводам:

Маркировка клемм контроллераРис. 2: Маркировка клемм контроллера

Блок питания

В связи с тем, что многоцветные диодные ленты используют не стандартное питание из электрической сети, а более низкий уровень напряжения, вам потребуется установить блок питания. Для электроснабжения RGB лент используется напряжение на 12 В, а в некоторых ситуациях может использоваться номинал в 24 В. В зависимости от типа выбранной ленты, подбирается и выходное напряжение блока.

Второй определяющий параметр для БП – номинальная мощность, который также определяется в соответствии с мощностью светодиодной RGB-ленты. Как правило, мощность указывается из расчета на погонный метр. К примеру, у вас лента мощностью 15Вт/м, соответственно, для питания  полосы длиной 5 м потребуется 15×5=75 Вт. Помимо этого необходимо делать запас мощности на 20 – 30%, то есть (75×30)/100 = 22,5 Вт, поэтому результирующая мощность должна быть не менее 75 + 22,5 = 97,5 Вт, можно взять модель на 100 Вт, а при отсутствии такового на 120 Вт.

Помимо этого БП для RGB ленты различаются по степени защищенности от воздействия внешних факторов. Для спален, зал, прихожих будет достаточно степени устойчивости к влаге и пыли IP20. Для комнат с повышенной влажностью, к примеру, ванны, кухни, прачечные необходимо использовать модели со степенью IP67 или IP69. При подключении необходимо обязательно соблюдать порядок подключения клемм

Расположение клемм блока питанияРис. 3: расположение клемм блока питания

Лента RGB

Это гибкая конструкция с расположенными на ней светодиодными модулями. Каждый из модулей RGB ленты в стандартном исполнении содержит три кристалла (по одному на синий, красный и зеленый цвет свечения). Для питания такой полосы используются четыре вывода, из которых три используются для подачи цветового сигнала, а четвертый является общим плюсом. Недостатком таких лент является отсутствие чисто белого свечения светодиодов, так как получаемый от совмещения трех основных цветов значительно отличается от классических монохромных моделей.

Но, всем желающим получить чисто белое свечение на помощь приходят светодиодные RGB-ленты с четырьмя кристаллами в каждом блоке. Они получили маркировку  RGB W, так как четвертый кристалл выдает чисто белый цвет. Из-за наличия дополнительного кристалла питание осуществляется по пятипроводной системе. Соответственно для электроснабжения таких RGB лент используются контроллеры на пять выводов.

Следует отметить, что при выборе RGB полосы предпочтительнее использовать модели, собранные из более новых светодиодов SMD 5050, так как они способны изменять цветовое свечение кристалла, в отличии от более старых вариантов SMD 2835 и SMD 3528, в которых каждый кристалл светился одним цветом.

Усилитель

RGB усилитель используется для питания полос длиной более 5м, где из-за потери мощности и падения напряжения яркость свечения значительно снизится. Стандартной длины одной катушки может не хватить для подсветки нужного вам периметра, поэтому придется использовать несколько катушек или добавлять кусок ленты. Усилитель сигнала призван увеличить питающее напряжение и выдать дополнительный лимит мощности.

Подбирается усилитель по мощности участка, превышающего 5 м общей длины. Если общая длина содержит несколько участков по 5м, то после первого,  каждому из них требуется свой усилитель. При достаточной мощности БП, усилитель можно запитать от того же блока, что и первый участок ленты. Если не хватает, то каждому усилителю необходимо подключить отдельный блок.

Если пространство для размещения усилителя ограничено (ниша в коробе, распределительная коробка и т.д.) можно использовать микроусилитель. Он значительно меньше стандартных устройств, но позволяет выполнять те же функции.

RGB технология

Технические характеристики светодиодов не дают возможности получить белое свечение. Ограничение было устранено, когда ученые изобрели изделия с люминофором. Следующий шаг – светодиод RGB, в котором установлено 3 кристалла: красный (Red), зеленый (Green) и синий (Blue). Их смешение (RGB технология) позволяет получить практически любой цвет и оттенок свечения. Ленты, созданные из этих источников света, дают больше возможностей, чем изделия из люминофорных диодов.

Что такое RGB светодиодная лента

Лента со светодиодами RGB – это гнущаяся плата с несколькими светодиодами в ряд, каждый из которых может выдавать один из трех цветов – красный, зеленый или синий. Длина таких светодиодных линий стандартно пять метров.

Читайте также: Описание и правильная работа с адресной светодиодной лентой.

Преимущества и недостатки RGB ленты

Если вы уже убедились, что для вашего интерьера не хватает многоцветного освещения, то самое время поговорить о плюсах и минусах подключения RGB светодиодной ленты.

Из преимуществ можно выделить:

  • Простота монтажа.
  • Срок службы в сравнении с привычными лампами накаливания намного дольше. Он может достигать около 30–50 тыс. часов бесперебойной работы.
  • Удобство использования, компактность.
  • Возможность осуществления любых, даже самых необычных дизайнерских решений за счет гибкости и применения световых эффектов: мерцание, смена цветов и оттенков, регулировка яркости и т. д.
  • Безопасность, которая достигается за счет низкого потребляемого напряжения.

К недостаткам подключения РГБ ленты относятся:

  • Невысокая влагостойкость, но ее можно существенно повысить, если приобрести светодиодную ленту с силиконовой оболочкой.
  • Отсутствие защиты от механических повреждений.
  • Сниженное качество цветопередачи по сравнению с белым светодиодом, так как применяемые светодиоды имеют относительно невысокий индекс цветопередачи.

Характеристики впечатляют, недостатки можно регулировать, адаптируя под свои условия и требования. Например, если вам важно, чтобы светодиоды были хорошо защищены от воздействия внешних факторов, то применяйте для монтажа алюминиевый профиль. Если комната, в которой предполагается установка светодиодной ленты имеет повышенную влажность, то подбирайте ее, учитывая влагостойкость осветительного прибора. В общем, перед покупкой продумайте все детали.

Комплектующие для подключения

Электрическая схема подключения многоцветной ленты должна включать в себя следующие конструктивные элементы:

  • блок питания;
  • контроллер;
  • rgb-усилитель.

Чтобы было понятно назначение каждого из вышеуказанных устройств, а также как их правильно подобрать, опишем их более подробно по отдельности.

Блок питания

Рабочее напряжение для светодиодных лент может иметь только два варианта: 12В и 24В!

Чтобы правильно подобрать блок питания для rgb-ленты, стоит при выборе обратить внимание на следующие важные параметры:

  • напряжение, выдаваемое блоком, должно соответствовать питанию led ленты;
  • мощность блока питания должна соответствовать потребляемой лентой энергии;
  • влагозащищенность прибора должна соответствовать месту установки.

Неправильно подобранный  блок питания сильно перегревается и  очень часто выходит из строя!

На рынке сегодня существуют следующие модели блоков питания:

  1. Небольшой блок в герметичном алюминиевом корпусе, как правило, имеет прекрасные влагоустойчивые характеристики, однако цена его достаточно высока.
  2. Компактный блок в герметичном пластиковом корпусе.
  3. Блок открытого типа в перфорированном корпусе имеет самые большие габариты из всех моделей, а также требует дополнительной защиты от попадания влаги. Среди достоинств можно отметить его мощность, благодаря которой можно подключить всю светодиодную ленту.
  4. Сетевой блок питания имеет сравнительно небольшую мощность и не потребует дополнительного монтажа. Для нескольких светодиодных лент необходимо устанавливать отдельные блоки этого типа.

Блок питания для rgb лент

Выбор блока питания по мощности должен осуществляться следующим образом:

  1. В инструкции к ленте указывается мощность на 1 погонный метр;
  2. Этот показатель умножаем на общую длину всей многоцветной ленты;
  3. К полученному результату необходимо добавить еще 30%, которые будут являться запасом мощности.
  4. После вышеуказанных расчетов мы будем иметь показатель мощности блока питания, который необходим для подключения светодиодной ленты.

Контроллер

Является ключевым конструктивным элементом схемы подключения rgb-ленты и выполняет следующие функции:

  1. Дистанционное включение led-ленты.
  2. Регулировка яркости светодиодов.
  3. Выбор любого цвета свечения.
  4. Управление скоростью смены и переливания цветов.
  5. Смешивание основных цветов для получения новых оттенков.
  6. Запуск программы смены цветов.

Внешний вид контроллеров изображен на фото.

RGB контроллеры светодиодных лент

RGB контроллеры выбирают, придерживаясь следующих критериев:

  • Совместимость с выбранной светодиодной лентой.
  • Желаемый способ управления.

В зависимости от указанных критериев контроллеры разделяют на виды:

  • Контроллеры, управляемые по сети Wi-Fi с помощью планшета или мобильного телефона.
  • Контроллеры для rgb-ленты с инфракрасным пультом.
  • Контроллеры без пульта применятся в основном тогда, когда нет необходимости часто менять настройки светодиодной лены.

Чтобы правильно выбрать контроллер, стоит взять во внимание следующие немаловажные параметры:

  • Номинальная мощность контроллера рассчитывается по формуле:

                                      Мк = Дл * Мл * Км, где:

Мк – требуемая мощность контроллера;

Дл – общая длина Led-ленты, измеряемая в метрах;

Мл – мощность ленты, которая измеряется в Вт/м;

Км – коэффициент запаса мощности прибора.

  • Напряжение электропитания контроллера должно соответствовать светодиодной ленте.

Что касается rgb-усилителей, то они применяются для  подключения светодиодного устройства  длиной более 5 метров. Об особенностях подключения rgb-усилителей мы поговорим ниже.

Принцип подключения

Чтобы смонтировать работоспособную систему с RGB  лентой необходимо произвести следующие действия:

RGB лента длиной 15-20 метров

Если нужно подключить 15, 20 метров или более, такой вариант только с одним контроллером уже не подойдет. Есть два выхода:

  • использовать два контроллера
  • использовать RGB усилитель

Первый вариант неудобен более высокими затратами. А во-вторых, у вас будет два пульта управления, каждый из которых отвечает за различные участки ленты. И как вы их синхронизируете, тот еще вопрос.пульт дистанционного управления подсветки rgb

Поэтому лучший вариант, когда все управляется от одного контроллера и с одного пульта. Это можно легко реализовать при помощи rgb усилителя.разновидности rgb усилителей

Из названия понятно, что его предназначение усиливать сигнал от контроллера. Правда некоторые заблуждаются, полагая, что он нужен для более яркого свечения ленты. И его именно с этой целью можно использовать даже для 5-ти метровых участков. Это не так.

Выбирается он по мощности не всей длины светодиодной ленты, а только того участка, который к нему и подключается, помимо первых 5 или 10 метров.подключение rgb ленты с контроллером и усилителем

К чему еще можно подключить

Прекрасные характеристики светодиодных приборов дают возможность подключать их к следующим видам техники:

  • Телевизор (светодиоды усиливают эффект восприятия при просмотре телепрограмм);
  • Музыкальный центр (rgb-ленты позволяет создавать цветовые эффекты при воспроизведении музыкальных произведений);
  • Автомобиль. Светодиодная лента является незаменимым элементом тюнинга подсветки автомобиля.
  • Компьютер.

Пару слов о том, как подключить светодиодную ленту к компьютеру. Блок питания компьютера может являться источником бесперебойного питания. Для подключения стоит воспользоваться коннектором molex 4-pin. Достаточно припаять провода rgb-ленты к разъему и подключить его в соответствующий выход блока питания.

Коннектор подключения RGB ленты к компьютеру

Мы максимально подробно рассказали об основных критериях и нюансах подключения и использования rgb-лент. Надеемся, что информация, изложенная в статье, станет для вас интересным и познавательным материалом.

Частые ошибки при подключении

Несмотря на простоту вышеприведенных работ, в ходе подключения часто допускают ошибки, способные свести на нет все ваши усилия. Поэтому стоит заострить на них внимание:

  • Подключение выполняется в строгой последовательности – блок питания – коннектор – RGB лента – (усилитель) – RGB лента.
  • При отклеивании пленки на бюджетных моделях часто оголяются контакты заводской пайки, которые при монтаже на проводящую поверхность могут сгореть от токов нагрузки;
  • При совмещении между собой нескольких участков ленты их соединение должно производиться с помощью специальных коннекторов или пайки, но, ни в коем разе не скрутками;
  • Сечение проводов для соединения следует выбирать в соответствии с величиной нагрузки, иначе они могут перегореть;
  • Мощность БП нельзя выбирать впритык, обязательно нужно обеспечивать запас;
  • Светодиодные ленты большой мощности должны обязательно устанавливаться с устройством теплоотвода;
  • Последовательное подключение более 5м RGB ленты должно производиться только через усилитель или от отдельного БП и контроллера.

Степень защиты IP светодиодной ленты RGB

RGB светодиодная лента, как и любое электрическое оборудование, должна иметь некоторую защиту от внешнего воздействия. Степень этой защиты имеет свое обозначение, начинающееся с букв IP. Далее идут две цифры, первая обозначает уровень защиты от твердых частиц в виде пыли и строительного мусора, вторая указывает на уровень защиты от влаги.

Степень защиты IP RGB светодиодной ленты

Самые распространенные RGB светодиодные ленты имеют степень защиты IP20 и предназначены для использования только внутри помещений. На таких лентах нет вообще никакой защиты, но при этом они нормально работают в условиях несильной запыленности токонепроводящей пылью.

RGB LED ленты с незначительной защитой от водяных брызг имеют степень защиты IP54, максимум IP65. Такие ленты можно использовать в ванных комнатах и в других помещениях, где возможно появление влаги. Очень часто светодиодные ленты с такой степенью защиты используют в автомобилях. Со стороны светодиодов для защиты от влаги на ленту наносится герметичный слой прозрачного силикона.

Максимально возможная степень защиты светодиодной ленты IP67 и IP68. Она достигается путем размещения светодиодной ленты внутри силиконовой трубки. Такие ленты можно использовать на улице и даже в бассейнах на небольшой глубине.

к содержанию ↑

Видео

А для большей уверенности в изложенном материале, вы можете просмотреть видеоролик из YouTube. В этом ролике достаточно хорошо показано, как выполнять правильное подключение светодиодных лент.

Важные страницы

  • Набор GyverKIT – большой стартовый набор Arduino моей разработки, продаётся в России
  • Каталог ссылок на дешёвые Ардуины, датчики, модули и прочие железки с AliExpress у проверенных продавцов
  • Подборка библиотек для Arduino, самых интересных и полезных, официальных и не очень
  • Полная документация по языку Ардуино, все встроенные функции и макро, все доступные типы данных
  • Сборник полезных алгоритмов для написания скетчей: структура кода, таймеры, фильтры, парсинг данных
  • Видео уроки по программированию Arduino с канала “Заметки Ардуинщика” – одни из самых подробных в рунете
  • Поддержать автора за работу над уроками
  • Обратная связь – сообщить об ошибке в уроке или предложить дополнение по тексту (alex@alexgyver.ru)

Видео обзор работы комплекта с пультом

Пройдите тест и проверьте ваши знания

Подключение RGB ленты и варианты её использования

Можно ли светодиодную ленту погружать в воду?

Категорически нельзя.

Можно, если она имеет герметичное исполнение (IP67 и выше).

Можно – она питается низким напряжением.

Почему разрезать ленту можно только в специально предназначенных местах?

Чтобы не испортить всю ленту.

Чтобы не нарушить схему питания группы светодиодов.

Чтобы не вызвать короткое замыкание.

Можно ли светодиодную ленту использовать для освещения

Нельзя – она очень слабо светит.

Нельзя – можно испортить глаза.

Можно, если создаваемого ею светового потока для этого достаточно.

На какое рабочее напряжение рассчитала светодиодная лента?

На 36 В.

Зависит от конструкции.

На 24 В.

На 12 В.

RGB лента состоит из разноцветных или трехцветных светодиодов?

Зависит от конструкции – может быть и так, и так.

Трехцветных.

Разноцветных, установленных поочередно.

Почему у очень длинной ленты удаленные от питающих проводов светодиоды светят тускло?

Из-за большой длины ленты на ее токопроводящих дорожках падает напряжение.

Они не могут светить тускло – все светодиоды включены параллельно на одну питающую шину ленты.

Предыдущие светодиоды забирают все напряжение.

Все ли ты знаешь о светодиодной ленте

Ты абсолютно ничего не знаешь о светодиодной ленте. Советуем почитать наши статьи в разделе светодиодная лента.

cd75f9779446471948ecc771d8a8c3e6.jpg

Ты очень слабо знаешь принцип работы светодиодной ленты. Советуем почитать наши статьи в разделе светодиодная лента.

1xr3s3.jpg

Ты неплохо разбираешься в принципе работы светодиодной ленты, но есть некоторые пробелы.

3612af2s-960.jpg

Ты очень хорошо знаком со светодиодными лентами.

ded_116071947_orig_.jpg

Предыдущая

Светодиодная лентаКак подключить светодиодную ленту и не допустить ошибок

Следующая

Светодиодная лентаЧто нужно знать при выборе светодиодной ленты и как её подключить

Характеристики RGB светодиодной ленты

От монохромной светодиодной ленты RGB лента отличается только светодиодами, в которых находится три кристалла, излучающие свет в трех разных спектрах. Выбирают цветные светодиодные ленты основываясь на тех же характеристиках, как и при выборе обычной монохромной светодиодной ленты.

Основные характеристики RGB LED ленты:
– напряжение питания;
– мощность ленты;
– степень защиты;
– наличие дополнительного белого светодиода.

Длину RGB светодиодной ленты можно также менять, разрезая ее в указанных местах, так что мощность ленты можно в дальнейшем поменять в любую сторону. Единственное, что останется неизменным, это плотность размещения светодиодов на один метр ленты.

к содержанию ↑

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...