Pojava višebojnih RGB LED dioda povezana je s tehnološkim napretkom u području mikrominijaturizacije LED kristala i ozbiljnim zahtjevom tržišta oglašavanja. Naziv RGB je povezan sa prvim slovima tri boje u engleskom alfabetu: R - crvena, G - zelena, B - plava.

Glavna karakteristika RGB LED dioda je optički princip formiranja bilo koje poznate boje pomoću tri osnovne boje. Adresabilna kontrola svake boje omogućava dobijanje različitih uzoraka boja, i programska metoda Kontrola sjaja LED kristala olakšava automatizaciju rasvjetnih rješenja.

Uređaj i opseg primjene

Strukturno, RGB LED diode su tri LED čipa sa jednim optičkim sočivom, smještenim u jednom kućištu. Kontrola boje se događa primjenom električnih signala na terminale svakog LED čipa, a kombinacija emisija iz sve tri LED diode omogućava vam da prilagodite konačnu boju. Na primjer, ispod je najpopularniji RGB LED Područja primjene RGB LED dioda su direktno povezana s razvojem tržišta oglašavanja i zabave. Takođe, gotove RGB lampe i trake se koriste u oblasti projektovanja osvetljenja arhitektonsko-dizajnerskih rešenja - noćno osvetljenje zgrada ili fontana, unutrašnje osvetljenje, sistemi auto indikatora itd.

Sorte

Raznolikost primjena višebojnih LED izvora svjetlosti određuje glavne vrste vanjski dizajn RGB LED diode:

• proizvodi male snage proizvode se u standardnim okruglim kućištima sa sfernim sočivom i vodovima za konvencionalno lemljenje;
• RGB LED diode male snage u SMD paketima za površinsku montažu se široko koriste u LED trakama ili LED ekranima u punoj boji velike površine;
• u kućištima tipa Emitter proizvode moćne RGB izvore svjetlosti sa nezavisnom kontrolom svakog LED kristala;
• Super svijetle LED diode u Piranha paketima ne zahtijevaju rasipanje topline i lako se montiraju na štampane ploče.

Da bi se pojednostavili sistemi kontrole svetlosti, kontrolni čipovi su ugrađeni u kućišta nekih serija višebojnih LED izvora svetlosti.

Pinout dijagrami (pinout)

Nekoliko standardnih upravljačkih krugova određuje strukturu vanjskih pinova RGB LED dioda i njihovu vezu unutar kućišta. Postoje tri glavna obrasca pinout koji se prate na većini proizvedenih proizvoda:

1. U šemi sa zajednička katoda za upravljanje se koriste tri nezavisna anodna terminala, a katodni terminali LED kristala su međusobno povezani;
2. Pinout sa zajedničkom anodom kontrolira se negativnim impulsima do katodnih terminala, a anodne elektrode LED kristala su povezane zajedno;
3. Nezavisni spojni krug ima šest pinova prema broju LED kristala;

Ne postoji jedinstveni standard za pinout;

Ako nema dokumenata za LED proizvod, tip eksternih pinova može se lako odrediti pomoću multimetra. U režimu biranja, LED će svijetliti (LED diode velike snage su vrlo slabe), a multimetar će dati zvuk veze ako je crvena sonda multimetra spojena na anodu LED kristala, a crna na njegovu katoda. U slučaju obrnute veze, jednostavno neće biti vidljivih ili zvučnih efekata.

Veza

Najjednostavniji način povezivanja i upravljanja načinima rada RGB LED dioda implementiran je pomoću standardnih Arduino mikrokontrolera. Opšti zaključak povezuje se na jednu sabirnicu mikrokontrolera, a kontrolni signali se dovode do terminala LED kristala preko ograničavajućih otpornika. Načinima osvjetljenja LED kristala se upravlja pomoću

Svijetli samo u crvenoj - R, zelenoj - G, plavoj - B ili bijeloj - CW, obično spojena direktno na izvor DC napon 12 V ili 24 V. R G B LED traka, kao i jednobojni, mogu se spojiti na jednosmjernu struju spajanjem pinova R, G i B jedan na drugi.

Ali u ovom slučaju će se propustiti prilika za implementaciju svjetlosnih efekata u boji za koje je traka stvorena. Stoga se kod ugradnje obojenih LED traka, elektronički kontroler obično ugrađuje u otvoreni krug između napajanja i trake. To vam omogućava automatski način rada promijenite boju i svjetlinu trake u dinamičkom modu kako je navedeno na daljinskom upravljaču daljinski upravljač program.

Na fotografiji je prikazana električna shema za povezivanje R G B LED trake na mrežu od 220 V Napajanje (adapter) pretvara naizmjenični napon od 220 V u DC napon od 12 V, koji se napaja na R G B kontroler preko dvije žice. održavanje polariteta. LED traka je povezana sa kontrolerom preko četiri žice u skladu sa oznakama. Radi lakše ugradnje i popravke LED rasvjete, jedinice su međusobno povezane pomoću konektora.

Električni krug LED R G B LED SMD-5050

Da biste spojili, a još više popravili, R G B LED traku na profesionalnom nivou, morate razumjeti kako ona radi i znati električni krug i pinout LED dioda koje se koriste u trakama. Fotografija ispod prikazuje fragment RGB LED trake sa ispisanim dijagramom ožičenja za LED kristale.

Kao što se može vidjeti na dijagramu, kristali u LED-u nisu električno povezani jedni s drugima. Tri raznobojna kristala u jednom LED kućištu čine trijadu. Zahvaljujući ovom dizajnu, kontroliranjem svjetline svakog kristala pojedinačno, možete dobiti beskonačan broj boja LED sjaja. Ekrani su izgrađeni na ovom principu upravljanja bojama. mobilni telefoni, navigatore, kamere, kompjuterske monitore, televizore i mnoge druge proizvode.

Tehničke karakteristike SMD-5050 LED su date na web stranici “Priručnik za SMD LED diode”.

Električni krug LED R G B trake na SMD-5050 LED diodama

Nakon što ste razumjeli dizajn LED-a, lako je razumjeti dizajn LED trake. Na vrhu slike je fotografija radnog dijela LED R G B trake, a dolje je njeno električno kolo.

Kao što se vidi iz dijagrama, istoimene kontaktne pločice na LED traci, koje se nalaze na njenoj desnoj i lijevoj strani, međusobno su električno povezane. Dakle, moguće je napajati napon na vrpcu s bilo kojeg kraja i na sljedeći dio trake kada se produži.

LED kristali VD1, VD2 i VD3 iste boje sjaja su povezani serijski. Da bi se ograničila struja, otpornici koji ograničavaju struju su ugrađeni u svaki krug boja. Dva od njih imaju nazivnu snagu od 150 oma, a jedan od 300 oma, u crvenom kristalnom lancu. Ugrađuje se otpornik veće vrijednosti za izjednačavanje svjetline svih boja, uzimajući u obzir intenzitet zračenja LED kristala i različitu osjetljivost boje ljudskog oka na različite boje.

Kako iseći LED traku na komade

Kao što ste verovatno već shvatili, R G B LED traka bilo koje dužine (ovo važi i za jednobojne trake) sastoji se od kratkih nezavisnih segmenata koji predstavljaju gotov proizvod. Dovoljno je staviti napon napajanja na kontaktne jastučiće i traka će emitovati svjetlost. Da bi se dobio komad trake potrebne dužine, elementarni dijelovi su međusobno povezani u skladu sa slovnom oznakom.

Obično se traka proizvodi u dužini od pet metara. Ako je potrebno, može se skratiti poprečnim rezanjem duž linije povučene u sredini kontaktnih jastučića između oznaka ponekad se na ovom mjestu dodatno nanosi simbolična slika makaza. Ponekad se traka mora rezati da bi se postavila pod uglom. U ovom slučaju, rezani kontaktni jastučići istog imena povezani su međusobno lemljenjem komadima žice.

Načini kontrole boje sjaja
R G B LED trake

Postoje dva načina za kontrolu načina boje RGB LED trake, pomoću tri prekidača ili elektronskog uređaja.

Princip rada najjednostavnijeg kontrolera na prekidačima

Pogledajmo princip rada najjednostavnijeg kontrolera, zasnovanog na mehaničkim prekidačima. Kao prekidač za ručno upravljanje sjajem R G B trake, možete koristiti zidni prekidač s tri ključa dizajniran za uključivanje lustera i svjetiljki u kućnoj mreži od 220 V. Električni dijagram veze će tada izgledati ovako.

Otpornici R1-R3 služe za ograničavanje struje i mogu se instalirati bilo gdje u krugu napajanja za kristale iste boje. Koristeći ovu shemu, možete spojiti RGB trake dizajnirane za napon napajanja od 12 V i 24 V.

Kao što se vidi iz dijagrama, pozitivni terminal napajanja spojen je direktno na pozitivni terminal LED trake, koji je zajednički za LED diode svih boja, a negativni terminal je spojen na R, G i B kontakte trake kroz prekidač. Koristeći prekidač od tri prekidača, možete dobiti sedam boja sjaja trake. Ovo je najjednostavniji, najpouzdaniji i jeftin način kontrolirajte boje sjaja RGB trake.

Princip rada elektronskog kontrolera

Za dobijanje beskonačnog broja boja sjaja sa R ​​G B traka iu automatskom režimu, dinamički promenite vrednost svetlosnog toka, umesto prekidača, koristite električna jedinica, koji se zove RGB kontroler. Uključen je u otvoreni krug između napajanja i RGB trake. Tipično, komplet kontrolera uključuje daljinski upravljač koji vam omogućava daljinsko upravljanje njegovim načinom rada, a kao rezultat, načinom osvjetljenja LED trake.

Budući da je za rad LED trake obično potreban istosmjerni napon od 12 V (rjeđe 24 V), onda je za spajanje na električnu mrežu AC 220 V koristi napajanje ili adapter koji pretvara naizmjenični napon u napon jednosmjerne struje, koji se napaja upravljačkoj jedinici preko odvojivog priključka.

Pogledajmo princip rada RGB kontrolera na primjeru najjednostavnijeg i najčešće korištenog kontrolera, modela LN-IR24. Sastoji se od tri funkcionalne jedinice– RGB kontrolni kontroler, prekidači za napajanje i infracrveni senzorski čip (IR). Čip kontrolera je programiran sa potrebnim radnim algoritmom za LED traku. Čipom kontrolera upravlja signal koji dolazi iz čipa IR senzora. IR senzor prima kontrolni signal kada pritisnete dugmad na daljinskom upravljaču.

Napon napajanja LED trake kontrolira se pomoću tri tranzistori sa efektom polja, radi u ključnom režimu. Kada signal iz RGB kontrolnog kontrolera IC dođe do kapije tranzistora, njegov spoj drejn-izvor se otvara i struja počinje da teče kroz LED diode, uzrokujući da emituju svjetlost. Svjetlina LED dioda kontrolira se visokofrekventnim promjenama širine impulsa napojnog napona (širina impulsa modulacija).

Odabir napajanja i kontrolera za RGB traku

Napajanje za RGB LED traku mora biti odabrano na osnovu napona napajanja i potrošnje struje. Najpopularnije su LED trake za jednosmjerni napon od 12 V. Potrošnja struje u krugovima R, G i B može se pronaći na naljepnici ili odrediti samostalno korištenjem referentnih podataka za LED diode prikazanih u tabeli na stranici stranice Referentna tabela parametara popularnih SMD LED dioda. Uobičajeno je naznačiti potrošnju energije trake po metru njene dužine.

Pogledajmo primjer kako odrediti potrošnju energije RGB trake nepoznatog tipa za napon napajanja od 12 V. Na primjer, trebate odabrati napajanje i kontroler za RGB traku dužine 5 m Ono što trebate učiniti je odrediti vrstu RGB LED dioda instaliranih na traci. Da biste to učinili, samo izmjerite veličinu strana LED diode. Recimo da se ispostavi da je 5 mm × 5 mm. Iz tabele utvrđujemo da je ova veličina za LED LED-RGB-SMD5050 tipa. Zatim morate izbrojati broj LED kućišta po metru dužine. Recimo da ima 30 komada.

Jedan LED kristal troši struju od 0,02 A, tri kristala su smeštena u jedno kućište, tako da će ukupna potrošnja struje jedne LED diode biti 0,06 A. Postoji 30 LED dioda po metru dužine, pomnožite struju sa količinom 0,06 A × 30 = 1,8 A. Ali diode su spojene tri u seriju, što znači da će stvarna potrošnja struje metar trake biti tri puta manja, odnosno 0,6 A. Dužina naše trake je pet metara, dakle, ukupna potrošnja struje će biti 0,6 A × 5 m = 3 A.

Proračuni su pokazali da je za napajanje R G B trake duge pet metara potrebno napajanje ili mrežni adapter sa DC izlaznim naponom od 12 V i strujom opterećenja od najmanje 3 A. Napajanje mora imati rezervu struje, tako da Odabran je model adaptera APO12-5075UV, dizajniran za struju opterećenja do 5 A. Prilikom odabira napajanja potrebno je uzeti u obzir da njegov izlazni konektor mora odgovarati R G B konektoru kontrolera.

Prilikom odabira regulatora potrebno je uzeti u obzir da će strujna potrošnja u jednom kanalu R, G ili B biti tri puta manja. Stoga, za naš slučaj trebamo uzeti kontroler dizajniran za napon od 12 V i maksimalno dozvoljenu struju opterećenja po kanalu od najmanje 3 A/3=1 A.

Na primjer, LN-IR24B R G B kontroler ispunjava ove zahtjeve. Dizajniran je za struju opterećenja do 2 A (možete spojiti do 10 metara RGB trake). Omogućava vam da uključite i isključite traku, odaberete 16 statičkih boja i 6 dinamičkih modova daljinski, s udaljenosti do osam metara, koristeći elegantan daljinski upravljač. Napon napajanja regulatora se napaja iz izvora napajanja ili mrežni adapter koristeći koaksijalni DC Jack. R G B kontroler LN-IR24B je lagan i kompaktnih dimenzija.

Izgled kompleta za rasvjetu LED traka pripremljenog na osnovu rezultata proračuna prikazan je na fotografiji. Komplet uključuje napajanje model APO12-5075UV, RGB kontroler LN-IR24B sa daljinskim upravljačem i RGB LED traku.

Ako trebate spojiti nekoliko petometarskih R G B traka, trebat će vam moćniji kontroler, na primjer, CT305R, koji vam omogućava da napajate struju do 5 A na LED diode iste boje. Ovim kontrolerom se može kontrolisati ne samo pomoću daljinskog upravljača, već i preko mreže sa računara, pretvarajući na taj način R G B osvetljenje u boju i muzičku pratnju pri slušanju muzike.

Neprihvatljivo je spajati LED trake duže od pet metara u seriju, jer strujni putevi same trake imaju mali poprečni presjek. Takva veza će dovesti do smanjenja svjetlosnog toka na dijelu trake koji prelazi dužinu od pet metara. Ako trebate spojiti nekoliko LED traka od pet metara, onda su vodiči svake od njih spojeni direktno na kontroler.

U moćnim modelima kontrolera za povezivanje eksternih uređaja Koriste se terminali u kojima su žice stegnute vijkom. Pored terminala moraju postojati oznake. INPUT (IN) znači ulaz, spojite se na ove terminale eksterna jedinica napajanje, iz kojeg se napaja napon napajanja za sam kontroler i LED trake. Polaritet je naznačen dodatni znakovi"+" i "-". Nepoštivanje ispravnog polariteta prilikom povezivanja napajanja može oštetiti kontroler.

Grupa terminala za spajanje R G B trake ima oznaku OUTPUT (OUT) i označava izlaz. Boje su označene slovima R (crvena), G (zelena), B (plava) i V+ (ovo je zajednička žica bilo koje druge boje). Obojene žice obično dolaze i od trake, a dovoljno je samo povezati boju s bojom.

Napominjem da možete uspješno spojiti jednobojnu LED traku na bilo koji RGB kontroler koji odgovara struji. Tada će biti moguće koristiti daljinski upravljač za promjenu načina njegovog sjaja - uključite ga, isključite, promijenite svjetlinu, postavite dinamički način za promjenu svjetline.

RGB ili RGBW LED traka je rasvjetni uređaj koji se sastoji od nekoliko jednobojnih LED dioda koje svijetle bijelom, crvenom, zelenom ili plavom bojom. Ime je dobio zahvaljujući posljednje tri boje - preuzeta su njihova prva slova engleski prijevod(Crvena, zelena, plava - crvena, zelena i plava, respektivno).

Kada je direktno spojen na DC izvor napona 12/24 V, nemoguće je ostvariti efekte boja za koje je takva traka stvorena. Za pružanje raznovrsnih boja i svjetline, između izvora napajanja i ploče ugrađen je poseban kontroler s prijemnikom za upravljanje daljinskim upravljačem (RC). Ovaj prijemnik postavlja razni programi, prema kojem radi RGB LED traka.

RGB tehnologija

Višebojna traka je izmišljena kroz brojne naučni radovi, u kojem su naučnici pokušali stvoriti bijeli sjaj od LED dioda. U početku su se za njegovu proizvodnju koristile plave fosforne diode s posebnim bijelim premazom. Kasnije su u te svrhe počeli koristiti traku s tri LED diode - crvenom, zelenom i plavom. Sva tri su instalirana u jednoj ćeliji, a emitiranu svjetlost ljudi percipiraju kao bijelu - to je RGBW tehnologija.

Promjenom svjetline određene LED diode, možete dobiti druge boje i njihove nijanse. Broj potonjih prelazi nekoliko stotina hiljada. Ovo je glavna prednost RGB tehnologije u odnosu na fosforne LED trake.

Uređaj

Strukturno je fleksibilan PCB, na koji su pričvršćene LED diode i otpornici kako bi se smanjila struja. Dostupne u različitim širinama - od 5 do 30 mm. Najpopularnije LED trake su one sa setom od šest terminala, u kojima su LED diode sastavljene unutar jednog kućišta.

LED diode su klasifikovane po veličini. Najčešći su SMD 5050 dimenzija 5x5 mm. Jedan linearni metar RGB trake može sadržavati oko 30 LED dioda (proizvod dvostruke gustine - 60). Snaga i svjetlosni tok ovise o broju dioda i njihovoj veličini.

Trake se razlikuju po stepenu zaštite (IP00 itd.). Što je ovaj parametar niži, to je manje opcija za korištenje rasvjetnog uređaja. Na primjer, slabo zaštićeni uređaji rade isključivo u suhim prostorijama, a proizvodi u silikonskom omotaču se ne boje čak ni totalno uranjanje pod vodom (IP68).

Za postavljanje trake na površine, dvostrana traka je pričvršćena na njenu stražnju stranu. Uvijek ga možete isjeći na komade, birajući potrebnu dužinu. Proizvođači uređaja samostalno označavaju mjesta rezova isprekidanim linijama, a tamo je prikazan i simbol "makaze". Izrežite fleks ploču u ovim područjima, jer je to jedino područje gdje se postavljaju jastučići za spajanje na napajanje, nakon čega slijedi lemljenje ili korištenje konektora.

Kontroler za RGB traku

Da biste iskoristili sve mogućnosti RGB trake, povežite kontrolere na kolo koje obavljaju niz funkcija:

• daljinsko upravljanje;
• promjena svjetline LED dioda;
• promjena boje sjaja;
• odabir načina rada - prebacivanje učestalosti promjena boja i njihove iridescencije;
• kombinacija primarnih boja za dobijanje novih nijansi.

Prilikom odabira RGB kontrolera, razmotrite dva glavna kriterija - kompatibilnost sa spojenom trakom i način upravljanja.

Takav kontroler se može kontrolisati pomoću:

• kroz Wi-Fi mreža korištenje tableta ili pametnog telefona;
• daljinski upravljač sa infracrvenim diodama;
• bez daljinskog upravljača (prekidač na zidu).

Posljednja opcija je relevantna ako nema potrebe za čestim mijenjanjem načina rada trake.

Glavni fizički parametar koji karakterizira RGB kontroler je njegova nazivna snaga. Da biste to izračunali, uzmite formulu Mk = Ml*L*Km, gdje je:

• Mk - nazivna snaga regulatora;
• L - dužina segmenta u metrima;
• Ml - snaga trake u W/m;
• Km je faktor snage proizvoda.

Napon potreban za napajanje kontrolera mora biti isti kao na RGB traci.

Pojačalo za RGB traku

Drugi element koji se koristi pri povezivanju RGB ploča je pojačalo. Ako dužina trake prelazi pet metara, ne možete bez nje.

Proizvod je opremljen sa dva terminala - Input (ulaz) i Output (izlaz), a svaki od njih ima iste kontaktne podloge kao i sama traka - R, G, B i "+". Postoje terminali za povezivanje napajanja - "plus" i "minus" (VDD i GND, respektivno).

Ako ima dovoljno snage, 12 ili 24 V se napaja iz dodatne jedinice. Spojite zajedničke krajeve trake na ulazne terminale na pojačalu, a zatim spojite izlazni terminal. Na kraju, upravljačka jedinica je povezana preko pozitivnih i negativnih terminala VDD i GND. Vrlo je važno održavati polaritet, inače diode neće svijetliti.

Kao rezultat, algoritam povezivanja je sljedeći: napajanje, kontroler, prvi komad trake, pojačalo, drugi komad.

Takav električni krug se kontrolira pomoću jednog daljinskog upravljača. Ako je potrebno koristiti nekoliko traka dužine pet metara ili više, drugo pojačalo i upravljačka jedinica se spajaju na kolo. Prisustvo ili odsustvo potonjeg određeno je snagom sjaja. Strogo zabranjeno paralelna veza

Pojačalo je glomazan električni element, tako da nema uvijek dovoljno prostora za njegovo prikladno postavljanje. Ako je potrebno, može se zamijeniti mikromodelom smanjene snage (uvjerite se da je dovoljan za rad trake).

Važno! Ako je snaga glavnog pojačala nešto manja od one koja je potrebna za LED traku, kupite dodatno mikropojačalo za komplet i spojite ga serijski na postojeći.

pogonska jedinica

LED RGB trake rade od izvora napajanja od 12 ili 24 V Prilikom odabira kontrolne jedinice obratite pažnju na nekoliko važnih fizičkih uslova:

• napon i snaga jedinice moraju ispunjavati navedene zahtjeve za RGB;
• Ovisno o mjestu ugradnje, uređaj mora imati jedan ili drugi stupanj zaštite od vlage.

Važno! Ako pogriješite pri odabiru, jedinica će se jako pregrijati i nakon kratkog vremenskog perioda pokvariti.

Na tržištu se može naći nekoliko vrsta napajanja:

• With aluminijumsko telo, visoka nepropusnost i zaštita od prodiranja vlage, ali visoka cijena;
• mini proizvod u plastičnoj kutiji, djelomično zaštićen od vlage, po nižoj cijeni;
• otvorena jedinica smještena u perforiranom kućištu, koju karakteriziraju najveće dimenzije i velika snaga, zahtijeva dodatna sredstva zaštite od vlage;
• mrežni blok - prosječna snaga.

Pročitajte upute koje ste dobili uz RGB traku. Snaga je tamo naznačena za jedan linearni metar. Pomnožite ovu vrijednost s dužinom fleksibilne ploče, a zatim povećajte rezultirajuću vrijednost za 30% (uvijek treba postojati rezerva snage). Kao rezultat toga, saznat ćete snagu napajanja koja je potrebna za odabranu LED traku.

Popularne šeme povezivanja

Implementacija bilo kojeg kola zahtijeva malo znanja, uključujući razumijevanje kako pravilno podijeliti električni proizvod na dijelove.

Standardni dijagram povezivanja

Pridržavajte se sljedećeg postupka instalacije:

1. Povežite kontroler na napajanje preko terminala za izlazni (smanjeni) napon.
2. Pozitivne žice su označene crvenom bojom, negativne žice su označene crnom.
3. Povežite LED traku sa kontrolerom preko tri kontaktne ploče - R, G, B (kontrola tri osnovne boje) i VDD (plus).

Mogućnost spajanja dvije LED trake

Ako trebate istovremeno napajati dvije LED trake, uzmite u obzir sljedeće točke:

• trebat će vam dva napajanja i dva pojačala za RGB;
• slijedite redoslijed spajanja žice u skladu s oznakom u boji;
• krug je pogodan za napajanje strujom na dijelove ploča čija dužina doseže 10 metara.

Osnovno pravilo: ako su najmanje dvije trake spojene na kolo, osigurano je njihovo paralelno povezivanje (serija će smanjiti naponsku snagu za LED diode smještene na udaljenim krajevima od izvora napajanja i pojačala).

Povezivanje RGB trake dužine 20 metara

Prilikom odabira moćan blok napajanja, možete koristiti dijagram povezivanja “kontroler-pojačalo-jedinica”. U svim ostalim slučajevima potrebna su dva ili više blokova.

Upute za instalaciju korak po korak

Kada sami povezujete RGB traku u boji, potrebno je strogo pridržavanje algoritma:

1. Pronalaženje mjesta ugradnje i priprema površine. Prvo odlučite o mjestu ugradnje, a zatim izravnajte površinu na koju će LED traka biti pričvršćena. To može biti plafon, vrata, itd. Obavezno ga odmastite bilo kojim rastvaračem, inače će se dvostrana traka nakon kratkog vremena skinuti. Prilikom pričvršćivanja na metalne površine potrebna je dodatna električna izolacija.
2. Većina RGB LED traka je samoljepljiva - skinite sa stražnje strane zaštitni film i lagano pritisnite proizvod na površinu odabrane lokacije. Prilikom savijanja njihov radijus ne smije biti veći od 20 mm, inače može doći do problema. Izrežite traku na strogo određenim mjestima. Kada spajate različite dijelove, koristite specijalni konektori ili lemilica (više o tome u posebnom članku).
3. Veza električni krug. Odaberite dijagram povezivanja LED trake od gore predloženih. Kombinirajte proizvod s kontrolerom, pojačalom i napajanjem. Potonji uključite u mrežu pomoću električnog utikača. Spojite crnu žicu jedinice na V- terminal na pojačalu, crvenu žicu na V+. Kombinirajte žice LED trake sa kontaktnim jastučićima kontrolera u skladu sa njihovom bojom i oznakom: crvena - R, zelena - G, plava - B. Posljednja žica je spojena na pozitivni terminal - V+.
4. Pozadinsko osvjetljenje radi iz mreže od 220 V Provjerite njegov rad pomoću daljinskog upravljača.

Ispravno spajanje i rad RGB LED trake omogućit će vam stvaranje jedinstvene atmosfere kod kuće, ukrašavanje uredskih ili stambenih prostorija ili vanjsku sjenicu. Prisutnost određenih električnih proizvoda u odabranim krugovima ovisi o dužini ploče, broju i standardnoj veličini korištenih LED dioda.

Svijetleći samo u crvenoj - R, zelenoj - G, plavoj - B ili bijeloj - CW, po pravilu se spajaju direktno na 12 V ili 24 V DC izvor, kao i monohromatske DC struja napajanja spajanjem terminala R, G i B jedan na drugi.

Ali u ovom slučaju će se propustiti prilika za implementaciju svjetlosnih efekata u boji za koje je traka stvorena. Stoga se kod ugradnje obojenih LED traka, elektronički kontroler obično ugrađuje u otvoreni krug između napajanja i trake. Omogućava vam da automatski promijenite boju i svjetlinu trake u dinamičkom modu prema programu specificiranom s daljinskog upravljača.

Na fotografiji je prikazana električna shema za povezivanje R G B LED trake na mrežu od 220 V Napajanje (adapter) pretvara naizmjenični napon od 220 V u DC napon od 12 V, koji se napaja na R G B kontroler preko dvije žice. održavanje polariteta. LED traka je povezana sa kontrolerom preko četiri žice u skladu sa oznakama. Radi lakše ugradnje i popravke LED rasvjete, jedinice su međusobno povezane pomoću konektora.

Električni krug LED R G B LED SMD-5050

Da biste spojili, a još više popravili, R G B LED traku na profesionalnom nivou, morate razumjeti kako ona radi i znati električni krug i pinout LED dioda koje se koriste u trakama. Fotografija ispod prikazuje fragment RGB LED trake sa ispisanim dijagramom ožičenja za LED kristale.

Kao što se može vidjeti na dijagramu, kristali u LED-u nisu električno povezani jedni s drugima. Tri raznobojna kristala u jednom LED kućištu čine trijadu. Zahvaljujući ovom dizajnu, kontroliranjem svjetline svakog kristala pojedinačno, možete dobiti beskonačan broj boja LED sjaja. Na ovom principu upravljanja bojama izgrađeni su ekrani mobilnih telefona, navigatora, kamera, kompjuterskih monitora, televizora i mnogih drugih proizvoda.

Tehničke karakteristike SMD-5050 LED su date na web stranici “Priručnik za SMD LED diode”.

Električni krug LED R G B trake na SMD-5050 LED diodama

Nakon što ste razumjeli dizajn LED-a, lako je razumjeti dizajn LED trake. Na vrhu slike je fotografija radnog dijela LED R G B trake, a dolje je njeno električno kolo.

Kao što se vidi iz dijagrama, istoimene kontaktne pločice na LED traci, koje se nalaze na njenoj desnoj i lijevoj strani, međusobno su električno povezane. Dakle, moguće je napajati napon na vrpcu s bilo kojeg kraja i na sljedeći dio trake kada se produži.

LED kristali VD1, VD2 i VD3 iste boje sjaja su povezani serijski. Da bi se ograničila struja, otpornici koji ograničavaju struju su ugrađeni u svaki krug boja. Dva od njih imaju nazivnu snagu od 150 oma, a jedan od 300 oma, u crvenom kristalnom lancu. Ugrađuje se otpornik veće vrijednosti za izjednačavanje svjetline svih boja, uzimajući u obzir intenzitet zračenja LED kristala i različitu osjetljivost boje ljudskog oka na različite boje.

Kako iseći LED traku na komade

Kao što ste verovatno već shvatili, R G B LED traka bilo koje dužine (ovo važi i za jednobojne trake) sastoji se od kratkih nezavisnih segmenata koji predstavljaju gotov proizvod. Dovoljno je staviti napon napajanja na kontaktne jastučiće i traka će emitovati svjetlost. Da bi se dobio komad trake potrebne dužine, elementarni dijelovi su međusobno povezani u skladu sa slovnom oznakom.

Obično se traka proizvodi u dužini od pet metara. Ako je potrebno, može se skratiti poprečnim rezanjem duž linije povučene u sredini kontaktnih jastučića između oznaka ponekad se na ovom mjestu dodatno nanosi simbolična slika makaza. Ponekad se traka mora rezati da bi se postavila pod uglom. U ovom slučaju, rezani kontaktni jastučići istog imena povezani su međusobno lemljenjem komadima žice.

Načini kontrole boje sjaja
R G B LED trake

Postoje dva načina za kontrolu načina boje RGB LED trake, pomoću tri prekidača ili elektronskog uređaja.

Princip rada najjednostavnijeg kontrolera na prekidačima

Pogledajmo princip rada najjednostavnijeg kontrolera, zasnovanog na mehaničkim prekidačima. Kao prekidač za ručno upravljanje sjajem R G B trake, možete koristiti zidni prekidač s tri ključa, dizajniran za uključivanje lustera i svjetiljki u kućnoj mreži od 220 V. Dijagram električne veze će tada izgledati ovako.

Otpornici R1-R3 služe za ograničavanje struje i mogu se instalirati bilo gdje u krugu napajanja za kristale iste boje. Koristeći ovu shemu, možete spojiti RGB trake dizajnirane za napon napajanja od 12 V i 24 V.

Kao što se vidi iz dijagrama, pozitivni terminal napajanja spojen je direktno na pozitivni terminal LED trake, koji je zajednički za LED diode svih boja, a negativni terminal je spojen na R, G i B kontakte trake kroz prekidač. Koristeći prekidač od tri prekidača, možete dobiti sedam boja sjaja trake. Ovo je najjednostavniji, najpouzdaniji i najjeftiniji način kontrole boja sjaja R G B trake.

Princip rada elektronskog kontrolera

Za dobijanje beskonačnog broja boja sjaja R G B trake i u automatskom režimu dinamičke promene vrednosti svetlosnog toka, umesto prekidača koristi se električna jedinica koja se zove RGB kontroler. Uključen je u otvoreni krug između napajanja i RGB trake. Tipično, komplet kontrolera uključuje daljinski upravljač koji vam omogućava daljinsko upravljanje njegovim načinom rada, a kao rezultat, načinom osvjetljenja LED trake.

Budući da je za rad LED trake obično potreban istosmjerni napon od 12 V (rjeđe 24 V), za spajanje na 220 V AC napajanje koristi se napajanje ili adapter koji pretvara izmjenični napon u istosmjerni napon, koji je povezan preko odvojivog priključka koji se isporučuje sa kontrolnom jedinicom.

Pogledajmo princip rada RGB kontrolera na primjeru najjednostavnijeg i najčešće korištenog kontrolera, modela LN-IR24. Sastoji se od tri funkcionalne jedinice - RGB kontrolera, prekidača za napajanje i infracrvenog senzorskog čipa (IR). Čip kontrolera je programiran sa potrebnim radnim algoritmom za LED traku. Čipom kontrolera upravlja signal koji dolazi iz čipa IR senzora. IR senzor prima kontrolni signal kada pritisnete dugmad na daljinskom upravljaču.

Napon napajanja LED trake kontroliše se pomoću tri tranzistora sa efektom polja koji rade u prekidačkom režimu. Kada signal iz RGB kontrolnog kontrolera IC dođe do kapije tranzistora, njegov spoj drejn-izvor se otvara i struja počinje da teče kroz LED diode, uzrokujući da emituju svjetlost. Svjetlina LED dioda kontrolira se visokofrekventnim promjenama širine impulsa napojnog napona (širina impulsa modulacija).

Odabir napajanja i kontrolera za RGB traku

Napajanje za RGB LED traku mora biti odabrano na osnovu napona napajanja i potrošnje struje. Najpopularnije su LED trake za jednosmjerni napon od 12 V. Potrošnja struje u krugovima R, G i B može se pronaći na naljepnici ili odrediti samostalno korištenjem referentnih podataka za LED diode prikazanih u tabeli na stranici stranice Referentna tabela parametara popularnih SMD LED dioda. Uobičajeno je naznačiti potrošnju energije trake po metru njene dužine.

Pogledajmo primjer kako odrediti potrošnju energije RGB trake nepoznatog tipa za napon napajanja od 12 V. Na primjer, trebate odabrati napajanje i kontroler za RGB traku dužine 5 m Ono što trebate učiniti je odrediti vrstu RGB LED dioda instaliranih na traci. Da biste to učinili, samo izmjerite veličinu strana LED diode. Recimo da se ispostavi da je 5 mm × 5 mm. Iz tabele utvrđujemo da je ova veličina za LED LED-RGB-SMD5050 tipa. Zatim morate izbrojati broj LED kućišta po metru dužine. Recimo da ima 30 komada.

Jedan LED kristal troši struju od 0,02 A, tri kristala su smeštena u jedno kućište, tako da će ukupna potrošnja struje jedne LED diode biti 0,06 A. Postoji 30 LED dioda po metru dužine, pomnožite struju sa količinom 0,06 A × 30 = 1,8 A. Ali diode su spojene tri u seriju, što znači da će stvarna potrošnja struje metar trake biti tri puta manja, odnosno 0,6 A. Dužina naše trake je pet metara, dakle, ukupna potrošnja struje će biti 0,6 A × 5 m = 3 A.

Proračuni su pokazali da je za napajanje R G B trake duge pet metara potrebno napajanje ili mrežni adapter sa DC izlaznim naponom od 12 V i strujom opterećenja od najmanje 3 A. Napajanje mora imati rezervu struje, tako da Odabran je model adaptera APO12-5075UV, dizajniran za struju opterećenja do 5 A. Prilikom odabira napajanja potrebno je uzeti u obzir da njegov izlazni konektor mora odgovarati R G B konektoru kontrolera.

Prilikom odabira regulatora potrebno je uzeti u obzir da će strujna potrošnja u jednom kanalu R, G ili B biti tri puta manja. Stoga, za naš slučaj trebamo uzeti kontroler dizajniran za napon od 12 V i maksimalno dozvoljenu struju opterećenja po kanalu od najmanje 3 A/3=1 A.

Na primjer, LN-IR24B R G B kontroler ispunjava ove zahtjeve. Dizajniran je za struju opterećenja do 2 A (možete spojiti do 10 metara RGB trake). Omogućava vam da uključite i isključite traku, odaberete 16 statičkih boja i 6 dinamičkih modova daljinski, s udaljenosti do osam metara, koristeći elegantan daljinski upravljač. Napon napajanja kontrolera se napaja iz izvora napajanja ili mrežnog adaptera pomoću koaksijalnog DC priključka. R G B kontroler LN-IR24B je lagan i kompaktnih dimenzija.

Izgled kompleta za rasvjetu LED traka pripremljenog na osnovu rezultata proračuna prikazan je na fotografiji. Komplet uključuje napajanje model APO12-5075UV, RGB kontroler LN-IR24B sa daljinskim upravljačem i RGB LED traku.

Ako trebate spojiti nekoliko petometarskih R G B traka, trebat će vam moćniji kontroler, na primjer, CT305R, koji vam omogućava da napajate struju do 5 A na LED diode iste boje. Ovim kontrolerom se može kontrolisati ne samo pomoću daljinskog upravljača, već i preko mreže sa računara, pretvarajući na taj način R G B osvetljenje u boju i muzičku pratnju pri slušanju muzike.

Neprihvatljivo je spajati LED trake duže od pet metara u seriju, jer strujni putevi same trake imaju mali poprečni presjek. Takva veza će dovesti do smanjenja svjetlosnog toka na dijelu trake koji prelazi dužinu od pet metara. Ako trebate spojiti nekoliko LED traka od pet metara, onda su vodiči svake od njih spojeni direktno na kontroler.

U snažnim modelima kontrolera, terminalni blokovi se koriste za povezivanje vanjskih uređaja, u kojima su žice stegnute vijkom. Pored terminala moraju postojati oznake. INPUT (IN) znači da je na ove terminale spojeno eksterno napajanje iz kojeg se napaja napon za sam kontroler i LED trake. Polaritet je označen dodatnim znakovima “+” i “-”. Nepoštivanje ispravnog polariteta prilikom povezivanja napajanja može oštetiti kontroler.

Grupa terminala za spajanje R G B trake ima oznaku OUTPUT (OUT) i označava izlaz. Boje su označene slovima R (crvena), G (zelena), B (plava) i V+ (ovo je uobičajena žica bilo koje druge boje). Obojene žice obično dolaze i od trake, a dovoljno je samo povezati boju s bojom.

Napominjem da možete uspješno spojiti jednobojnu LED traku na bilo koji RGB kontroler koji odgovara struji. Tada će biti moguće koristiti daljinski upravljač za promjenu načina njegovog sjaja - uključite ga, isključite, promijenite svjetlinu, postavite dinamički način za promjenu svjetline.

Pogledajmo sada višebojni LED, koji se često naziva skraćeno: RGB LED. RGB je skraćenica koja znači: crvena - crvena, zelena - zelena, plava - plava. Odnosno, tri odvojene LED diode su smještene unutar ovog uređaja. U zavisnosti od tipa, RGB LED može imati zajedničku katodu ili zajedničku anodu.

1. Miješanje boja

Zašto je RGB LED bolji od tri konvencionalna? Sve je u sposobnosti naše vizije da pomiješa svjetlost iz različitih izvora postavljenih blizu jedan drugom. Na primjer, ako plave i crvene LED diode postavimo jednu do druge, tada će se na udaljenosti od nekoliko metara njihov sjaj spojiti i oko će vidjeti jednu ljubičastu tačku. A ako dodamo i zelenu, tačka će nam izgledati bijela. Upravo tako rade kompjuterski monitori, televizori i vanjski ekrani. TV matrica se sastoji od pojedinačnih tačaka različitih boja. Ako uzmete lupu i pogledate kroz nju u uključen monitor, lako možete vidjeti ove tačke. Ali na otvorenom ekranu, tačke nisu postavljene baš gusto, tako da se mogu razlikovati golim okom. Ali sa udaljenosti od nekoliko desetina metara ove tačke se ne razlikuju. Ispostavilo se da što su višebojne tačke bliže jedna drugoj, oko treba manje udaljenosti da pomiješa ove boje. Otuda zaključak: za razliku od tri odvojene LED diode, miješanje boja RGB LED-a je uočljivo već na udaljenosti od 30-70 cm. Inače, RGB LED sa mat sočivom djeluje još bolje.

2. Povezivanje RGB LED na Arduino

Pošto se višebojna LED dioda sastoji od tri obične LED diode, spojit ćemo ih zasebno. Svaka LED dioda je povezana na svoj pin i ima svoj zasebni otpornik. U ovom tutorijalu koristimo RGB LED sa zajedničkom katodom, tako da će biti samo jedna žica za uzemljenje. Šematski dijagram
Izgled rasporeda

3. Program za kontrolu RGB LED

Hajde da komponujemo jednostavan program, koji će redom osvetliti svaku od tri boje.<3; i++) pinMode(rgbPins[i], OUTPUT); } void loop() { digitalWrite(rgbPins, LOW); digitalWrite(rgbPins, HIGH); delay(500); digitalWrite(rgbPins, LOW); digitalWrite(rgbPins, HIGH); delay(500); digitalWrite(rgbPins, LOW); digitalWrite(rgbPins, HIGH); delay(500); }

konst bajt rPin = 3; konst bajt gPin = 5; konst bajt bPin = 6; void setup() ( pinMode(rPin, OUTPUT); pinMode(gPin, OUTPUT); pinMode(bPin, OUTPUT); ) void loop() ( // isključiti plavo, uključiti crveno digitalWrite(bPin, LOW); digitalWrite( rPin, HIGH (500) isključiti crveno, uključiti digitalWrite(gPin, HIGH); , HIGH kašnjenje (500 ) Učitajte program na Arduino i promatrajte rezultat. Vaš pretraživač ne podržava video oznaku. Hajde da malo optimizujemo program: umesto varijabli rPin, gPin i bPin koristićemo niz. To će nam pomoći u sljedećim zadacima.

const byte rgbPins = (3,5,6); void setup() ( for(bajt i=0; i

• 4. Sedam duginih boja
• Pokušajmo sada upaliti dvije boje u isto vrijeme. Programirajmo sljedeći niz boja:
• crvena
• crvena + zelena = žuta
• zeleno
• zelena + plava = svijetlo plava

plava<3; i++) pinMode(rgbPins[i], OUTPUT); } void loop() { // перебираем все шесть цветов for(int i=0; i<6; i++){ // перебираем три компоненты каждого из шести цветов for(int k=0; k<3; k++){ digitalWrite(rgbPins[k], rainbow[i][k]); } delay(1000); } } В результате работы программы получается: Your browser does not support the video tag.

plava + crvena = ljubičasta

Izostavili smo narandžastu boju radi jednostavnosti. Dakle, ispostavilo se da je šest boja duge 🙂 const byte rgbPins = (3,5,6); const byte rainbow = ( (1,0,0), // crvena (1,1,0), // žuta (0,1,0), // zelena (0,1,1), // plava ( 0,0,1), // plava (1,0,1), // ljubičasta ); void setup() ( for(bajt i=0; i 5. Glatka promjena boje Nismo uzalud spojili RGB LED na pinove 3, 5 i 6. Kao što znate, ovi pinovi vam omogućavaju da generišete PWM signal različitih radnih ciklusa. Drugim riječima, ne možemo samo uključiti ili isključiti LED, već kontrolirati nivo napona na njemu. Ovo se radi pomoću funkcije<3; i++){ pinMode(rgbPins[i], OUTPUT); } // начальное состояние - горит красный цвет analogWrite(rgbPins, 255); analogWrite(rgbPins, 0); analogWrite(rgbPins, 0); } void loop() { // гасим красный, параллельно разжигаем зеленый for(int i=255; i>analogWrite

. Napravimo tako da naša LED dioda prelazi između duginih boja ne naglo, već glatko.

1. Indikator temperature. Dodajmo termistor u krug i spojimo ga na analogni ulaz. LED dioda bi trebala promijeniti boju ovisno o temperaturi termistora. Što je temperatura niža, boja je plava, a što je temperatura viša, više crvene.
2. RGB lampa sa regulatorom. Dodajmo tri varijabilna otpornika u kolo i spojimo ih na analogne ulaze. Program bi trebao kontinuirano čitati vrijednosti otpornika i mijenjati boju odgovarajuće RGB LED komponente.