RGB-лента, подключение которой обеспечивает в светильнике генерацию красного, зеленого и синего цветов, это динамическая система освещения, в которой три основных цвета создают более 16 миллионов оттенков. Свет, который виден человеческому глазу, называется спектром. В одном конце его имеется синий, а в другом - красный цвет. Остальные, которые мы способны видеть, находятся между ними. Вне этих пределов представлены короткие волны ультрафиолетового, рентгеновского и инфракрасного излучения и радиоволны, которые не являются видимыми для человека.
Принцип работы светодиодной ленты
Led-лента состоит из самоклеящейся полосы и подложки, на которые через определенные промежутки устанавливаются светодиоды, они начинают светиться после подачи питания. Светодиодное освещение - отличное дополнение к любому дизайнерскому оформлению дома или офиса.
Преимущества RGB-ленты: подключение их недорогое, просты в установке, могут мгновенно менять настроение людей и внешний вид комнаты. Различные уровни яркости и цветовых типов делают светодиодные полосы универсальными, а варианты применения бесконечными.
Места установки:
- Кухня и ванная комната.
- Стеновые панели и плинтусы.
- В потолочной подвеске в качестве настенных светильников.
- В шкафах, витринах и барных стойках.
- Вокруг дверных проемов, окон и лестниц.
- Под крышей софитов.
- В садах, дорожках и в вывесках.
- Освещение для Рождества или других особых случаев.
- На задней панели телевизоров и акустических систем.
Выбор модели для монтажа
Испытывают светодиодную ленту путем временной установки, включают ее для просмотра светового потока, рисунка и угла, прежде чем окончательно зафиксировать. Интегральные полосы изготовлены таким образом, чтобы согласовать качественный цвет и рисунок. Led должны устанавливаться квалифицированным электриком.
RGB-лента характеристики имеет следующие:
- Освещенность. Для местного освещения будет достаточно мягкого свечения цвета, для освещения большого проекта нужна лента с максимальной светоотдачей.
- Гибкая или жесткая конструкция. Для любого закругленного слоя потребуется гибкая лента, тогда как жесткая будет полезна для прямых поверхностей.
- Цвет, который выделяют некоторые ленты, отличается от истинного белого светодиода. Если нужно использовать ее для массового освещения, рекомендуется применить модель с истинными белыми возможностями.
- Окончательный эффект освещения RGB-ленты, подключение будут зависеть от ряда факторов: размер лед, количество единиц на метр, угол и положение ленты, цветная текстура, отражательная способность поверхностей и расстояние от наблюдателя.
Основные области применения
RGB-ленты для подключения являются отраслевым стандартом для освещения промышленных и бытовых объектов, однако в последнее время они становятся все более популярными в «умных» домах и дают возможность людям точно контролировать качество и количество света.
Технология сферы применения:
- ИК-пульты и контроллеры: применять свет для связи между дистанционным пультом и контроллером.
- Радиоуправление (RF) используется для управления дистанционными объектами с применением различных радиосигналов.
- Контроллеры DMX Digital Multiplex (DMX) - отличный способ одновременного управления несколькими источниками света.
- RGB Dimmer создают пользовательские цвета на полосе с помощью регулятора или циферблата.
Основные характеристики ленты RGB
Интегральные светодиодные полосы низкого напряжения рассчитаны на постоянные 12 В. Они поставляются в барабанах 5 метров. Полоса может быть разрезана несколькими вариантами, но только в специальных местах разреза. Подключается она с помощью соответствующего драйвера, общая мощность должна быть ниже 90 % от его номинальной мощности.
Led могут быть затемнены с помощью соответствующего драйвера и совместимого диммерного переключателя. Светодиодные полосы устанавливаются на чистой и сухой поверхности. Поток освещенности регулируется путем изменения размера, количества и цвета Led на ленте. Использование встроенных полос внутри или снаружи, в сухих или влажных помещениях определяется по номеру IP полосы, например, стандартное (IP33) или силиконовое покрытие (IP67).
- IP33 - не водонепроницаемая. Используется для сухих и пылезащитных областей, таких как витрины, спальни и гостиные.
- IP67 - водонепроницаемая. Эта лента защищена силиконовым гелем от временного погружения в воду между 0,15 и 1 м. Идеально подходит для внутреннего и наружного применения. Типичный интерьер в ванной или кухне, под шкафами, рядом с душами, раковинами или другими зонами временного всплеска воды. Типичное наружное употребление на дорожках или стенах для декоративных целей.
В дополнение к самоклеящейся ленте IP67 поставляются с крепежными зажимами. IP67 не должны быть постоянно погруженными в воде. Они имеют диапазон рабочих температур от -25 до + 60 градусов Цельсия.
Ленты доступны в трех вариантах:
- 30 светодиодов/м - кухонные столы, мебель.
- 60 светодиодов/м - освещение лестницы, входные двери.
- 120 светодиодов/м - высокие потолки, внешнее освещение, вывески.
Размер Led влияет на мощность светового потока и узор. Интегральные светодиодные полосы доступны с двумя размерами:
- 35:28 - 3.5 mm X 2.8 mm LED. Тонкий луч идеально подходит для дома или окружающего освещения на малом расстоянии к наблюдателям.
- 50:50 - 5.0 mm X 5.0 mm LED — яркий свет на 40 % больше, чем 35:28.
Светильники с более высокой светоотдачей подходят для коммерческого или домашнего использования на больших расстояниях, например, потолки и наружное освещение для площадей.
RGB-лента цвета полосы может иметь следующие:
- Теплый белый — это традиционный желтый свет, идеально подходит для жилых комнат, спален и коридоров.
- Холодный белый — сочетание с синим, идеально подходит для кухонь и ванных комнат.
- Красный, зеленый или синий — потрясающие смелые краски, чтобы добавить больше эффекта в пространство и сделать игровые комнаты, клубы, бары и рестораны более захватывающими.
- RGB и RGBW — красный, зеленый и синий светодиоды, которые смешиваются с помощью дистанционного пульта для получения широкого спектра цветов.
Выбор источника питания
Светодиодный фонарь RGB использует 12 вольт и 2,2 Вт на 30 см. Таким образом, если нужно установить 4 м светодиодные полосы с изменяющимся цветом, то понадобится блок питания для обработки 28,6 Вт.
Расчет: 28,6 Вт / 12 вольт = 2,38 ампер.
Надо использовать источник с максимальной нагрузкой, на 20 % превышающий рабочую нагрузку. Для приведенного выше примера потребуется источник питания 4 ампера.
Ниже приведены элементы схемы освещения:
- RGB-индикатор изменения цвета светодиодной полосы на желаемой длине.
- Пульт дистанционного управления RGB LED.
- Соединительные разъемы RGB LED.
- Светодиодный индикатор питания.
- Кроме того, в схеме должны быть источник питания led ленты.
- Усилители применяются, когда длина световой полосы превышает максимальный одиночный прогон.
- Коаксиальный бесконтактный разъем DC.
Они облегчают установку лент. Хотя пайка создает наиболее стабильное соединение для светодиодов, разъемы без пайки обеспечивают быстрое и прочное соединение. При правильной установке они не должны быть свободными и обязаны обеспечить надежный контакт. Они разработаны таким образом, чтобы легко подключать любые конструкции освещения. Перед выбором сначала нужно определить, какая лента будет использоваться, а также знать ее ширину, обычно 8 мм или 10 мм.
Руководство по установке светодиодной ленты:
- Отрезать ее по линии метки.
- Вытащить пластиковый замок из разъема.
- Вставить полоску в паяный разъем, убедиться, что более широкие стороны направлены вверх, и концы полностью касаются металлического соединения.
- Вставить пластиковый замок назад в положение блокировки, убедиться, что монтажный лоток надежно закрыт.
- Выполняя нужно дважды проверить маркировку (+) и (-), чтобы удостовериться в том, какой цветовой провод соответствует каждому из них.
- Для долговременного применения использовать любой связующий материал, чтобы разъем не был ослаблен.
- Убедитесь, что питание отключено при установке драйвера. После того как соединения дважды проверены, включите питание и пульт дистанционного управления для создания цветовой композиции.
Контроллер RGB светильника
В зависимости от сложности встроенного контроллера RGB светодиодной ленты, светильник может производить более 16 миллионов цветовых вариантов, когда один и тот же свет может изменяться мгновенно в зависимости от выполняемого действия.
Наиболее распространенные контроллеры:
- WS2812 - это программируемый контроллер постоянного тока, скрытый под комплектом RGB с 5050. Он не использует стандартный протокол связи для управления светодиодами, применяя однопроходный интерфейс наряду с мощностью и землей, чтобы можно было объединять светодиоды вместе, теоретически бесконечно. WS2812 берет 24 бита данных информации о цвете для зеленых, красных и синих светодиодов, а затем передает остальную часть строки данных на следующий WS2812 в полосе. Косвенно это означает, что база данных светодиодов будет буферизована в памяти, а затем отправлена на полосу. В целом, коннектор для RGB ленты WS2812b является надежным и популярным контроллером LED исключительно потому, что он работает очень просто, особенно при использовании библиотеки NeoPixel от Adafruit.
- SK6812 появился на рынке светодиодных лент в 2016 году, почти как прямой клон WS6812. У него есть некоторые незначительные улучшения между двумя чипами, однако «улучшения» времени недостаточно, чтобы сделать чипы несовместимыми друг с другом, что можно подключить SK6812 к WS2812b без каких-либо реальных проблем. Наиболее существенные различия между двумя чипами — это увеличение частоты обновления.
- APA102C - это всестороннее усовершенствование контроллера RGB светодиодной ленты WS2812b. Поток данных LED обрабатывается с помощью стандартного интерфейса SPI для управления полосой. Наилучшая часть использования SPI заключается в том, что он имеет возможность применения светодиодной полосы, полностью независимой от синхронизации, которые препятствовали WS2812b. Модуль питается от 12 В, который также используется для питания светодиодной полосы. Модели RGB объявлены как 144 Вт, RGBW - 192 Вт.
Клавишный ИК-пульт для управления светом
Для управления дизайнерским светом используют модуль ИК-приемника и код для независимого управления светодиодной полосой с помощью легкодоступного клавишного передатчика. Наряду с 24-клавишным пультом для RGB-ленты в продаже бывают 44-клавишные пульты, которые упрощают добавление ИК-контроля для любого будущего проекта. Описание 24-пульта дистанционного управления для 3528 5050 светодиодных полосок:
- RGB DC 12V.
- Режим подключения: общий анод (+).
- Входное напряжение: 12 В.
- Выходное напряжение: 12 В.
- Максимальный ток нагрузки: 2 А каждый цвет.
- Размер пульта дистанционного управления: 85mm x 52mm x 6mm.
Он доступен для 5050/3528 RGB SMD Strip Light Батарея пульта дистанционного управления 3V: 1xCR2025 .
Неисправности световых индикаторов
Пользователь должен знать основные причины неработающего светильника. Очень часто после монтажа схемы лента не загорается. Цвет провода при подключении Led не всегда имеет значение. Красный/черный могут обозначать (+) или (-) в зависимости от того, на какой стороне светодиодной ленты подключен разъем. Еще одна распространенная проблема заключается в том, что разъем без пайки может быть установлен наоборот. Источник питания должен подключаться строгого по (+) и (-) и правильно подобран по напряжению, так как 12-вольтовые светодиодные полосы с источником питания в 24 В работать не будут.
Наиболее распространенные сбои:
- Ошибочная проводка или обратная полярность, нужно проверить ее мультиметром.
- Свободные провода. Очень распространенная ошибка, отсутствие надежного соединения в разъеме.
- Прошивка провода является еще одной общераспространенной ошибкой проводки. При работе со нужно убедиться, что на конце строки модуля нет оголенных проводов, и они не касаются друг друга.
- Падение напряжения — проблема с установкой светодиодов, когда подключили светодиодную установку в последовательном, а не в параллельном соединении.
Возможность изменения светового потока Led стала возможной благодаря системе освещения, где комбинация красного, синего и зеленого цветов может иметь различный оттенок в зависимости от угла длины волны спектра. Эта возможность делает его полезным в применении многоцветного света, используемого для различных случаев и в индустрии развлечений.
Светодиодные ленты, позволяющие получать разнообразные световые эффекты, находят широкое применение в создании различных вариантов освещения и подсветки в быту, офисах, объектах культурного назначения и на улицах.
Светодиодная лента представляет собой гнущуюся плату, на которой находятся светодиоды.
Длина диодных лент обычно составляет пять метров, ширина от восьми до двадцати миллиметров.
В продажу они поступают намотанными на пластмассовые бобины.
Светодиодная лента разделяется на отдельные отрезки, состоящие из нескольких диодов. Если возникает необходимость откорректировать длину RGB-светодиодной ленты, присутствует возможность разъединить ее вдоль полоски, проходящей через контактные точки подключения и помеченной изображением ножниц.
Количество элементов на этом фрагменте зависит от типа данного изделия, и после подключения его к источнику питания он сохранит работоспособность.
На картинке видно, где можно разрезать RGB-ленту
Объединить кусочки ленты можно посредством коннектора. Для этого нужно поместить концы с контактами в разъем и закрыть крышку.
Объединение кусочков ленты посредством коннектора
При этом нужно соблюдать полярность.
Также можно произвести это соединение, используя пайку. Провода нужно заизолировать.
Схема рабочего фрагмента RGB-ленты
Наиболее распространено применение диодных лент с диодами SMD5050.
Для того чтобы подключить RGB-ленту, необходимо предусмотреть блок питания, контроллер и (при необходимости подсоединения нескольких диодных лент) усилитель.
Чтобы подключить RGB-ленту, надо грамотно выбрать блок питания согласно ее мощности и напряжению. Соединение этой ленты с входным напряжением сети 220 В (без блока питания) приведет к ее мгновенному выходу из строя.
Светодиодные ленты рассчитаны на работу от источника постоянного тока напряжением 12 В или 24 В. Этикетки ленты содержат информацию о рабочих параметрах.
В качестве мощности, которую потребляет лента, всегда указывается та, которая приходится на законченный фрагмент длиной в 1 метр. Потребляемый каждой цветовой цепью ток всегда можно найти в справочниках.
Если не известны никакие (кроме напряжения питания) параметры ленты, можно все рассчитать. Разобраться с методикой расчета потребляемого тока и выбора блока питания можно на примере условно неизвестного типоразмера цветной светодиодной ленты длиной пять метров, работающей при напряжении 12 В.
Чтобы определить все неизвестные параметры, сначала нужно измерить длину сторон светодиода.
Предположим, она составляет 5 на 5 миллиметров. В справочниках по светодиодам такие геометрические размеры соответствуют светодиоду RGB SMD5050. Далее необходимо выяснить, какое число их расположено на 1 м. Допустим, что их 30 шт.
На один из трех кристаллов светодиода приходится ток 0,02 А, значит, весь светодиод, состоящий из трех кристалликов, потребляет 0,06 А.
Количество светодиодов на одном расчетном отрезке – 30 штук. Следовательно, перемножив полученную силу тока 0,06 А на 30 штук, получится 1,8 А (0,06 х 30 = 1,8).
Но так как между каждой тройкой диодов выполнено последовательное соединение, ток, проходящий через 1 метр ленты, меньше в 3 раза и составляет 0,06 А.
Соответственно, ток, потребляемый всей лентой, равен 3 А (0,06 А х 5 м = 3 А).
Путем проведения несложных расчетов было установлено, что в рассмотренном выше случае необходим источник питания постоянного тока с напряжением на выходе 12 В, поддерживающий нагрузку более 3 А (с запасом около 30 процентов). Поэтому подходящим вариантом оказался адаптер APO12-5075 UV, рассчитанный на нагрузку до 5 А.
Если напряжение на выходе блока питания будет строго соответствовать расчетному, то источник питания в этом случае все время будет работать в крайне тяжелом режиме. Поэтому срок службы его значительно сократится.
Контроллер необходим для подключения светодиодных лент и служит для регулирования цвета и яркости устройства. Подключаться он должен с одной стороны к блоку питания, со второй – к цепи светодиодов.
При необходимости может использоваться схема подключения RGB-ленты непосредственно к блоку питания (без контроллера). Для этого нужно к плюсовому контакту драйвера подключить плюсовой провод ленты и к минусовому контакту прикрепить сразу три цветовых провода, соединив их вместе.
Но при таком подключении светодиодной RGB-ленты можно будет получить только один цвет свечения светодиодов без возможности его регулирования.
Расчетным путем было получено, что суммарный ток, потребляемый всей лентой, составляет 3 А. Но ток каждой цветовой дорожки в три раза меньше этой величины.
Поэтому чтобы светодиодная лента работала в нормальном режиме, нужно, чтобы ток на выходных контактах контроллера (которые предназначены для подключения цветовых полос R, G, B) составлял третью часть от поступающего с блока питания тока.
Отсюда следует, что в рассматриваемом нами случае нужно применить контроллер напряжением на 12 В и током нагрузки 1 А на каналах R, G и B.
В соответствии с этими параметрами можно выбрать контроллер LN-IR24B, который оснащен пультом дистанционного управления, работающим в радиочастотном диапазоне.
Весь набор (подобранный расчетным путем) комплектующих, обеспечивающих работу LED-ленты в штатном режиме
Ниже представлена схема подключения светодиодной RGB-ленты длиной 5 метров через блок питания и контроллер.
L – контакт для подачи фазного напряжения сети 220 В;
N – контакт для подсоединения нулевого провода;
PE – контакт для заземляющего провода.
Провода цветовых каналов R (красный), G (зеленый), B (синий) подключаются к клеммам, обозначенным на контроллере соответствующими буквами.
При несоблюдении этого условия светодиоды не потеряют способность цветового свечения, но при попытке настроить желаемую цветовую гамму будут получаться цвета, не соответствующие разметке, нанесенной на пульт управления.
Входное напряжение сети 220 В подается на контакты L и N блока питания.
Выпрямленное и преобразованное напряжение 12 В выходит на контакты +V и –V блока питания, после чего через соединяющие провода оно поступает на одноименные входные контакты контроллера.
На выход этого прибора выведены три линии с обозначениями R, G и B, которые служат для подключения цветовых каналов светодиодной ленты к контроллеру.
Контакт +V – для общего плюсового провода.
Если мощности блока питания и контроллера позволяют подключить RGB-ленту длиной до десяти метров, это можно сделать, подсоединив к соответствующим выходным клеммам контроллера по два провода, идущих на 2 разные ленты, соединив таким образом их параллельно на контактах контроллера. То есть к одному контакту присоединяется сразу два провода. Но использовать такую схему не рекомендуется. В случае ошибки при расчете мощности блока питания и контроллера может не хватить на дополнительную ленту.
Внешний вид контроллера и подсоединяемых к нему проводов от двух RGB-лент
Последовательное подключение нескольких лент без использования дополнительного оборудования не применяется, потому что в результате падения напряжения на ленте наиболее удаленные от регулирующей аппаратуры участки будут светиться очень слабо или вовсе не будут.
Для подключения светодиодной ленты длиной от 5 метров необходимо на каждом участке использовать усилитель и дополнительный блок питания. Усилитель – это прибор, усиливающий сигнал контроллера.
Если мощности блока питания и контроллера не хватает для подключения двух и более лент, используется схема подключения с усилителями и добавляются дополнительные блоки питания, соответствующие параметрам каждой отдельной ленты.
Подключение четырех RGB-диодных лент с использованием своего усилителя и блока питания для каждой ленты. Здесь усилители присоединяются к контроллеру параллельноПри наличии у контроллера резерва мощности (в пределах 30 процентов) имеется возможность создания цепи, исключающей применение усилителей. Каждая лента к контроллеру подключается параллельно и устанавливается общий для всех комплектующих мощный блок питания. Поэтому нужна принудительная вентиляция.
Это создает дискомфорт из-за шума, создаваемого вентилятором.
Прилагаемая схема разъясняет, как подключить светодиодную ленту параллельно-последовательно.
Здесь параллельно к контроллеру подключена только первая RGB-лента.
Любая следующая присоединяется последовательно к предыдущей через усилитель.
Усиливающие приборы коммутируются с сетью 220 В через индивидуальные блоки питания.
Схемы подключения RGBW-лент аналогичны схемам соединения RGB-лент. Отличие заключается в необходимости применения RGBW-контроллера, у которого имеется дополнительный цветовой вывод «white» (белый). С помощью такой ленты можно создавать наиболее интересные цветовые решения.
При подключении обычной монохромной ленты следует придерживаться трех основных правил:
- подключение выполняется параллельно отрезками не более 5 метров
- лента монтируется на алюминиевый профиль
- блок питания выбирается всегда с запасом по мощности
Эти же правила полностью применимы и для многоцветной RGB ленты. Однако здесь есть некоторые особенности. Связаны они с использованием в схеме подключения RGB контроллера.
RGB контроллер
Кроме этого, обязательно запомните, что полноценную rgb подсветку можно изготовить на основании светодиодов SMD 5050. Именно в них реализована возможность менять цвета в одном источнике света.
Достигается это за счет того, что светодиод собран из трех кристаллов. Во всех остальных видах SMD 2835, SMD 3528 один светодиод может светить только одним цветом.
Из-за этого в подсветке могут возникать небольшие провалы освещенности, когда соседние светодиоды попросту не будут гореть и полоса света не будет выглядеть цельной и сплошной. Примеры и недостатки таких моделей можно посмотреть в статьях ” ” и ” ”.
RGB контроллер подключается после блока питания. С его помощью можно менять не только цвета, но и яркость освещения, разные режимы работы, интенсивность смены расцветки и т.д.
Для режима светомузыки, когда цвета бегают по разным сторонам и сменяют друг друга, потребуются специальные контроллеры. Называются они DMX.
Напрямую через контроллер можно подключать определенную длину светодиодной ленты. Максимум это 5 метров или 10 метров при параллельном подключении двух отрезков по пять.
А что делать, если разноцветная подсветка у вас более 10 метров? Для монохромного варианта все решается параллельным подключением отдельных кусков. Например, подключаете 3 участка по 5м каждый и имеете полноценную подсветку длиной 15м.
Для RGB ленты параллельно спаять и соединить 5-ти метровые участки можно, однако с непосредственным подключением к одному контроллеру имеются нюансы.
Схема подключения светодиодной ленты RGB длиной 5м или 10м
Для начала рассмотрим вариант, когда у вас общая длина светодиодной подсветки всего 5м или 10м, то есть две цельные ленты соединенные параллельно по 5м каждая. Что необходимо в этом случае?
- блок питания, преобразующий 220В из сети в 12 или 24В необходимые для работы подсветки
- RGB контроллер
Его в отличие от блока питания можно подбирать без запаса по мощности, что называется впритык. Главное правильно рассчитать мощность самой ленты.
Например, если 1м потребляет 14,4Вт (данные можно найти на упаковке или из таблиц, согласно разновидности светодиодов), то 10м будут соответственно “кушать” 144Вт. Именно на такую мощность и покупаете контроллер.
Как все это правильно подключить? Во-первых, 220В нужно подать на сам блок питания. Обычно слева на нем имеются две клеммы с маркировкой L(фаза), N(ноль) и заземление. Здесь полярность L и N соблюдать не обязательно.
- Light с контактами BGR V+
Расшифровываются они как:
B (blue) – синий
G (green) – зеленый
R (red) – красный
V – общий плюс на светодиодной ленте. Непосредственно на ленте он может быть подписан как ”+12” или просто ”+”. Все остальные три контакта rgb являются минусовыми.
- Power с контактами “+” и ”-”
В отличие от монохромной ленты у RGB варианта не два контакта, а четыре. А иногда и все пять!
Пятый отвечает за белый свет, так как нормального белого естественного освещения получить от сочетания rgb цветов не получится. Называются такие светодиодные ленты RGBW или RGBWW.
Поэтому заранее уточняйте, сколько контактов для пайки проводов имеет лента и покупайте соответствующий контроллер. Особенно это актуально при покупках через интернет магазины.
К контактам Power подается напряжение 12 или 24В от блока питания.
Ищите на блоке клеммы с надписью ”V+” и “V-“. Вместо “V-“ иногда пишут “COM”.
Если перепутаете порядок, подключите красный к зеленому или наоборот, ничего страшного не случится, просто будут путаться цвета на пульту управления.
Кстати, светодиодную ленту RGB в крайних случаях можно подключать и вовсе без контроллера, напрямую к блоку.
Для этого нужно скрутить все три провода rgb в один и подать на него минус, а на второй проводок плюс.
Правда в этом случае, ни о какой разноцветной подсветке и речи быть не может. Однако как один из вариантов освещения, при выходе из строя контроллера, рассматривать можно.
При правильном подключении RGB ленты по первому варианту, у вас должна быть последовательность:
1
Блок питания
2
Контроллер
3
Светодиодная лента RGB
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.
Поэтому лучший вариант, когда все управляется от одного контроллера и с одного пульта. Это можно легко реализовать при помощи rgb усилителя.
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.
Схема подключения усилителя
У усилителя есть входные-input и выходные-output клеммы. На входе и выходе те же контакты, что и у контроллера – общий плюс и цвета.
Также присутствуют и клеммы подключения питания:
- VDD или "+"
- GND или "-"
Напряжение 12-24В можно подавать как от дополнительного блока, так и от общего, если позволяет его мощность.
Для подключения, общие концы предыдущего отрезка светодиодной ленты, заводите во входные клеммы усилителя.
После этого под винты VDD и GND заводите проводники питания от блока.
В итоге у вас должна получиться последовательность:
1
Блок питания
2
Контроллер
3
Светодиодная лента №1
4
Усилитель
5
Светодиодная лента №2
Собранная подсветка по такой схеме будет работать и управляться с одного пульта.
Если вам нужно подключить еще 5-10 метров ленты, в схему добавляется еще один усилитель, а возможно и дополнительный блок питания (зависит от мощности освещения).
Только имейте в виду, что параллелить напрямую между собой сами блоки питания нельзя. Делать это нужно через диодный мост. Поэтому они должны быть разделены между собой через отдельные участки лент.
Таким образом можно собрать разноцветную подсветку любой длины под ваши запросы. Главное найти место для размещения всего этого оборудования.
Когда места не хватает, вместо большого усилителя можно использовать микро модель.
Он напоминает из себя что-то типа переходника, и размер у него соответствующий. При этом со своей задачей усиления сигнала справляется хорошо.
Кроме этого, его можно использовать, если вам не хватает мощности вашего контролера. Например, мощность всей светодиодной ленты 110Вт, а контроллера всего 70Вт.
Чтобы не менять его, просто докупаете такой мини усилитель, последовательно соединяете два элемента и наслаждаетесь освещением.
Кстати, такого же миниатюрного размера может быть и сам контроллер.
Современные технические инновации открывают новые возможности для оформления интересных дизайнерских решений в собственном жилище, в магазинах, на предприятиях и т.д. Новой вехой в усилении контурных линий стали светодиодные ленты, которые устанавливают для подсветки потолка, вывесок, мебели и других элементов. В сравнении с классической белой светодиодной полосой установка разноцветной, для многих обывателей, кажется относительно сложным процессом. Поэтому сейчас мы разберем особенности подключения RGB ленты и выбора комплектующих для ее полноценной работы.
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.
Рис. 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:
Рис. 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 . 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
Рис. 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.
Принцип подключения
Чтобы смонтировать работоспособную систему с RGB лентой необходимо произвести следующие действия:
Схемы подключения
В зависимости от длины RGB ленты, используется различное оборудование и меняется порядок его включения. Для лучшего понимания принципа построения электрической схемы вы можете ознакомиться с уже готовыми вариантами для их реализации в собственных проектах.
С усилителем
Следует отметить, что усилитель не влияет на яркость свечения, поэтому применять его для RGB ленты длиной до 5 м смысла не имеет. Установка усилителя обоснована лишь в тех ситуациях, когда общая длина превышает 5 м. В зависимости от мощности участков усилитель может питаться от того же блока питания, что и контроллер или от отдельного.
Рис. 7: схема с одним блоком питания
Рис. 8: схема с двумя блоками питания
На этой схеме осуществляется параллельное подключение блоков питания к объединенным через усилитель RGB лентам.
Без усилителя
В случае, если есть необходимость подключения полосы длиной более 5 м их можно запитать и без использования усилителя. Но при этом необходимо для каждого участка длиной до 5 м установить и отдельный блок питания, и контроллер.
Рис. 9: питание ленты без усилителя
Посмотрите на рисунок 9, данная схема имеет раздельное электроснабжение на каждую RGB ленту, за счет чего обеспечивается автономия для каждой из них. Но к недостаткам данной схемы относится управление цветовой гаммой и работой подсветки отдельным пультом для каждого участка.
С контроллером
Наиболее простая схема питания RGB ленты – с одним блоком питания и одним контроллером.
Рис. 10: схема питания с контроллером
Посмотрите на рисунок 10 – это наиболее простой вариант, позволяющий подключить RGB ленту с полным рабочим функционалом. Единственный ее недостаток – так можно запитать только полосу до 5 м.
Без контроллера
Следует оговориться, что RGB лента без контроллера не может полноценно функционировать, так как без этого устройства невозможно переключать цвета. Но, как временный вариант, на период замены вышедшего со строя контроллера, эту схему подключения можно использовать.
Рис. 11. Схема питания без контроллера
Посмотрите на рисунок 11, вам необходимо подключить общий провод от ленты к плюсовой клемме блока питания, а цветные провода спаять вместе параллельным соединением и подключить к минусовой клемме блока. Но вся RGB полоса будет гореть только одним цветом.
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.
Видео в помощь
Разноцветная светодиодная RGB лента – основной тренд 2018-2019 года. Разберем как ее правильно подключить, что такое RGB контроллер, усилитель и зачем они нужны.
Что такое RGB светодиодная лента
RGB (Red, Green, Blue – красный, зеленый, синий) – это светодиодная лента, способная при работе менять свой цвет. В каждом LED модуле находятся три светодиода – красный, синий и зеленый. Изменяя отдельно яркость свечения каждого кристалла, вы получаете любой цвет видимого спектра.
Внешне RGB led отличается от моноцветной только количеством выводов. Здесь их 4 – три из них для питания каждого отдельного кристалла и один общий плюс.
Существуют особые led ленты с пятью выводами. Маркируются они как LED RGB W (W – white). Пятый вывод отвечает за белый свет. Дело в том, что в трехцветном диоде белый цвет получается смешивая все три цвета в равных пропорциях. Такой «белый» отличается от чистого моно- света. Поэтому появился тип led с четвертым кристаллом белого цвета.
Эти ленты (как и моноцветные) имеют несколько классов пыле- влагозащиты:
- IP20 – без защиты, боится влаги и пыли;
- IP67-69 – не боится пыли, может быть использована во влажной среде (ванна, аквариум).
Что нужно для подключения RGB ленты
Разберемся как правильно подключить светодиодную RGB ленту. Для полноценной схемы освещения нам понадобится:
- Светодиодная лента;
- блок питания;
- RGB-контроллер с пультом управления;
- RGB-усилитель (опционально).
Блок питания
Питание для светодиодной ленты нужно подбирать с учетом предполагаемой нагрузки и его будущего места расположения. Рассмотрим на примере SMD5050 60 led. Потребляемая мощность – 14,4 Вт/м.
При длине в 5 метров, необходимая мощность БП будет:
5м * 14,4Вт * 1,25 (коэффициент запаса) = 90Вт
Разновидности блоков питания для led
Если длина 15 метров, то БП соответственно нужен в 3 раза мощнее – 270W. Если длина ленты 20, 25 и больше метров – целесообразно устанавливать несколько БП меньшей мощности.
Степень защиты зависит от расположения БП. Если располагается в сухом, закрытом помещении достаточно IP20. Если в ванной или других агрессивных условиях, то не ниже IP67.
RGB контроллер
Управление светом осуществляется через специальный контроллер. Он подключается между блоком питания и светодиодами, снабжается проводным или беспроводным пультом.
RGB контроллер
Контроллер, как и блок питания, подбирается в зависимости от суммарной мощности ленты. С тем отличием, что к необходимой мощности БП добавляют 25-30% запаса, а контроллер подбирают впритык по мощности.
Например . Нужно подключить 10 метров SMD5050 60 led. Мощность 1 метра – 14,4 Вт, соответственно нам нужен контроллер на 144 Вт.
По принципу управления различают: проводные – чаще монтируются на стену; беспроводные с управлением через:
- Инфракрасный порт (ИК) – пульт должен находиться в зоне прямой видимости;
- радио-канал – позволяет пользоваться в пределах дома;
- Wi-Fi – позволяют как управлять с пульта, так и с приложения на смартфоне.
Управление освещением со смартфона
После установки и подключения, вы сможете:
- Устанавливать цвет вручную. Доступны как чистые цвета, так и смешанные оттенки.
- Регулировать яркость – аналогично обычному диммеру (подробнее про ).
- Автоматические режимы. К ним относится переключение цветов, быстрое мерцание, плавное изменение, плавные затухания и другие алгоритмы.
А если мощности RGB контроллера не хватает, чтобы подключить все освещение (больше 20 метров)? Можно установить 2 контроллера, но управлять светом одной комнаты придется с двух пультов, что не удобно и дорого. Второй (правильный) вариант — использовать RGB усилитель.
RGB усилитель (led amplifier)
Этот прибор позволяет усиливать и передавать дальше по цепи сигнал от контроллера. Таким образом, задействовав несколько усилителей, можно собрать контур освещения любой длины.
Rgb усилитель (led amplifier)
Усилитель устанавливается в разрыв ленты и имеет отдельное подключение к блоку питания (про подключение ниже). Мощность подбираем исходя из остатка ленты, которой не хватает мощности контроллера.
Некоторые думают, что усилитель нужен для увеличения яркости и его нужно использовать даже для отрезка до 5 метров. Это в корне не верно.
Наглядный пример . Нужно подключить 20м SMD 3528 (14,4 Вт/м), общей мощностью 288 Вт. В наличии у нас только контроллер с мощностью 216 Вт и блок питания на 300W. Соответственно нужен усилитель:
288 Вт — 216 Вт = 72 Вт
Мощность БП 300 Вт, его достаточно для питания контроллера и усилителя. В случае если мощности БП недостаточно (например 250W), нужен отдельный БП для усилителя.
Подключение светодиодной RGB ленты
Правильный порядок подключения элементов цепи выглядит следующим образом:
Правильный порядок подключенияЗапомните. Участки ленты, длиной больше 5 метров, должны подключаться только параллельно.
Что будет, если подключить последовательно?
Во-первых, вы заметно потеряете в яркости на конце участка. Хотя светодиоды и имеют очень малое сопротивление, но потери есть. При такой протяженности на конце напряжение будет порядка 10В. Пониженное напряжение даст пониженную яркость, уже заметную для глаза.
Неправильное подключение
Правильное подключение
Во-вторых, токопроводящие дорожки ленты рассчитаны на максимальную длину 5м. Подключив последовательно еще 5, дорожки будут перегреваться и освещение скорее всего перегорит в самом начале участка.
Соединять ленту между собой можно с помощью пайки или клеммами. Для одноцветных вариантов продаются двухвыводные клеммы (коннекторы), для RGB – четырёх или пяти. Уточняйте этот момент при покупке.
Блок питания подключается в сеть 220В (клеммы AC, полярность не важна), преобразует переменное напряжение в постоянное 12В (клеммы V+, V-). При подключении следующих элементов цепи важно соблюдать полярность.
Клеммы подключения на БП
RGB контроллер подключается после блока питания (с соблюдением полярности), а в него подключается ргб лента. Каждый вывод на корпусе предназначен для конкретного вывода светодиодов. Если перепутаете местами, ничего страшного не произойдет, просто цвета будут перепутаны.
Клеммы подключения контроллера к светодиодам
В результате готовая схема в сборе должна иметь вид:
Усилитель внешне похож на контроллер, отдельно подключается к БП, только имеет не одну плашку с клеммами, а две. Маркируется чаще всего как Led Amplifier, устанавливается в разрыв ленты. Подключается по схеме:
Назначение клемм led amplifier
Разберем теперь схемы подключения лент разной длины с усилителем и без, с одним или несколькими блоками питания.
Схема подключения RGB светодиодной ленты без усилителя
Это простейшая схема включения rgb светодиодной ленты длиной до 5 метров через контроллер с пультом.
Электрическая схема подключения RGB освещения
Для подключения светодиодной RGB ленты длиной 10 или 15 метров, убедитесь, что хватает мощности контроллера и БП (с запасом), и подключайте по следующей схеме:
Схема подключения 10 или 15
Схема подключения ленты с RGB усилителем
Усилитель используем, если не хватает мощности контроллера. Если мощность блока питания позволяет подключить контроллер и усилитель, используем следующую схему:
Когда суммарная мощность контроллера и усилителя выше мощности БП или блок такой мощности использовать нерационально (большой, сильно греется или шумит), тогда подключаем led amplifier к отдельному питанию по схеме:
По такой схеме наращивать суммарную длину ленты можно сколько угодно. Вся она будет управляться с одного пульта.
Помимо последовательного подключения, как в примерах выше, усилители можно подключать параллельно.
Схема параллельного подключения нескольких RGB усилителей с одним блоком питания.
Схема с несколькими параллельными усилителями с отдельным питанием.
Схема: несколько параллельных усилителей с отдельными БП
Правильная схема подключения 20 метров RGB ленты показана на видео.
Типичный ошибки при подключении
Последовательное подключение более 5 метров ленты. Этого делать нельзя.
Скрутки вместо пайки проводов (или коннекторов). Если не хотите паять, используйте коннекторы, они копеечные.
Несоблюдение порядка подключения: блок питания ⇒ контроллер ⇒ лента ⇒ усилитель ⇒ лента.
Экономия на блоке питания, покупая «впритык» по мощности. К сожалению, светодиоды гуляют как в плюс так и минус по потребляемым Ваттам. Покупая БП без 20-25% запаса, он будет работать на износ и через год вы купите новый, но уже с запасом.
Покупка контроллера излишней мощности. Хуже не будет, но деньги переплатите. Правильно подбирать по мощности 1 к 1.
Выбор очень мощных лент и монтаж без теплоотвода. Например SMD5050 120 led/m потребляет 28,8 Вт/м. При такой мощности светодиоды греются достаточно сильно и конструкцию нужно монтировать на теплоотвод – алюминиевый профиль. В противном случае диоды начинают деградировать, терять мощность и перегорать.
Готовые RGB лампочки под цоколь с пультом управления
Отдельно стоит упомянуть про готовые RGB изделия под цоколь E14 или E27.
Такие лапочки бывают в совершенно корпусах и исполнениях. Внутри лампа содержит компактный драйвер для питания от сети 220В, контроллер и трехцветные светодиоды.
Для полноценного освещения комнаты она не подойдет, т.к. несколько ламп синхронизировать в одну систему не получится. Используется как ночник или декор. Потребление 1-3 Вт/ч. Стоимость стартует от 3$ за Китай.