Андрей Смирнов
Время чтения: ~10 мин.
Просмотров: 0

Подключение rgb светодиодной ленты через контроллер

Напряжение питания


Зачастую люди покупают ленту, не особо задумываясь о ее напряжении. То, что насоветовал продавец, то и берут. А они далеко не всегда компетентны.

Наиболее оптимальным является выбор led подсветки на 12 вольт. У нее есть ряд преимуществ:

большой ассортимент, который всегда есть в наличии во многих магазинах

Легко можно найти на замену кусок выгоревшей подсветки или вышедший из строя блок питания на 12В. Однако есть здесь и свои ограничения.

Данная лента поставляется в бобинах по 5 метров. Соединять последовательно их друг с другом нельзя.

На 12 вольтах, при большой протяженности (свыше 5м), идут существенные потери напряжения. Ток в цепи возрастает, и в конечном итоге светодиоды выходят из строя.

Еще из преимуществ:

данную марку можно резать на маленькие кусочки по 5см

Тем самым, очень легко подобрать оптимальный размер по габаритам конструкции.

К тому же, такие маленькие кусочки легко запитать напрямую от батарейки, без всяких громоздких источников напряжения.

Из-за больших потерь напряжения, источник питания должен быть размещен как можно ближе к началу ленты. Если у вас нет такой возможности, то выбирайте модели на 24 или 36 вольт.

У светодиодной ленты 220В тоже есть ряд преимуществ и недостатков. К преимуществам можно отнести тот факт, что она поставляется строительной длиной до 100м.

Это очень удобно, когда необходимо подсветить участки фасада дома, либо какие-то металлоконструкции.

Вдобавок ко всему, она изначально идет в герметичном исполнении. Но ее толщина в данном силиконе является одновременно и недостатком.

Использовать такую ленту внутри помещений не удобно, так как она будет занимать много места.

Помимо этого, существенным недостатком является тот факт, что резать ее можно только каждые полметра. Ну и стоимость качественных экземпляров будет существенным образом отличаться от низковольтных моделей.

Подключение, ошибки

Светодиод обладает многими преимуществами перед другими источниками излучения. Он экономичный, с большим эксплуатационным сроком, виброустойчивый и к тому же имеющий невеликие габариты. Однако, эти положительные качества не всегда полностью реализуются на практике. И прежде всего, из-за недостаточного понимания работы нелинейного полупроводникового прибора. Чтобы избежать этого и достичь эффективного использования, необходимо придерживаться правил.

Он подключается последовательно через резистор либо через драйвер питания, регулирующий величину тока. Неуправляемая подача быстро выведет его из строя.

Рис. 1

Не рекомендуется параллельное подключение между собой нескольких диодов к одному источнику питания. Рис. 2. Самый безобидный вариант от такого подсоединения проявится в том, что излучение света будет разной яркостью. При повреждении первого диода возрастает ток на второй, резко сокращающий сроки его эксплуатации вплоть до разрушения.
Не допускается последовательное подключение светодиода с разными параметрами тока. При этом слабо излучающий свет быстро выйдет из строя. Рис. 2

Подключение элемента неправильного сопротивления. Рис 3. Протекающий через него ток, может оказаться большим или недостаточным для оптимальной работы диода. Это приведёт к перегреву кристалла и сокращение сроков службы

Применение ограничивающего резистора недостаточной мощности, следствием которой будет его полное разрушение. Рисунок. 3.
При подключении светодиода к сети необходимо ограничить обратное напряжение. Увеличенный ток может, перегреть полупроводниковый переход, вызывающий тепловой пробой и повреждение светодиода.

Соблюдая правильность подсоединения элементов, достигают максимальной эффективности приборов в освещении и конструировании различных устройств.

Управление, подключение RGB светодиодов

Для управления RGB светодиодами необходимо установить нужное значение параметров. На выходы подаются прямоугольные импульсы определенной величины, влияющие на величину среднего тока и средней яркости.

Если импульсы будут маленькие, то светодиоды начнут мигать. Для постоянного свечения требуется частота 60-70 Гц ( старые модели ), в новых типах не менее 100 Гц.

Простейшая реализация управления RGB светодиодов требует ШИМ. Главное — правильная реализация программной части. На первый взгляд это сложно. Но только на первый взгляд… В действительности — это не тяжелее, чем подключать обычные диоды.

Что это такое

Для нормальной работы светодиодных светильников требуется специальный контроллер. Он представляет собой блок, который отвечает за режимы работы светодиодов. Сама аббревиатура расшифровывается, как Red Green Blue (красный, зелёный, синий), что означает названия трёх основных типов цвета. Контроллер управляет режимом мигания, цветом свечения ленты, яркостью, смешиванием основных цветов, которые в результате дают самые разные оттенки.

Нулевая интенсивность каждого из трёх компонентов дает самый темный цвет (чёрный), а полная интенсивность каждого дает белый. Качество этого белого цвета зависит от природы первичных источников света, но при условии, если они правильно сбалансированы. В результате получается нейтральный белый цвет. Когда степенb интенсивности всех компонентов одинаковы, в результате получается оттенок серого. Он может быть темнее или светлее в зависимости от интенсивности. В случае? если степени интенсивности различны, в конечном итоге получается оттенок, более или менее насыщенный в зависимости от разницы самых сильных и самых слабых степеней интенсивностей основных цветов.

Само устройство является переключателем цепей источника питания к потребителю. Все три цвета могут быть в виде разных кристаллов либо изготовлены в виде отельного в одном корпусе светодиода, как, например, в SMD 5050.

Способы подключения

Схема подключения РГБ ленты едина для всех подсветок. Она состоит из трёх основных позиций: это блок питания, контроллер и сама лента.

Соединение пайкой

Для подсоединения проводов, идущих от контроллера к РГБ полосе, используют индукционный паяльник. Точечная пайка обеспечивает надёжные контакты.

Подводка к светодиоду

Коннекторы для светодиодной RGB полосы

Наилучший способ создания контактных соединений – это установка на концах проводов клемм. Это намного надёжнее пайки.

Подключение к контроллеру РГБ ленты длиной, превышающей его мощность

Величина нагрузки ленты указывается изготовителем в сопроводительной документации, выраженной в ваттах 1 метра отрезка. Если мощность управляющего блока недостаточна для эксплуатации данного куска ленты, то нужно в питание подсветки включить усилитель.

Прибор увеличивает сигнал контроллера. Если объединить несколько усилителей, можно сформировать подсветку любой длины. На корпусе устройства нанесена надпись «RGB AMPLFIFIER».

Устройство встраивают в разрыв ленты. Мощность подбирают, исходя из расчётной нагрузки последующей длины полосы.

Дополнительная информация. Например, нужно подключить РГБ ленту длиной 20 метров с расчетной нагрузкой 14,4 Вт/м. Мощность полосы составит 288 Вт. Контроллер рассчитан на нагрузку величиной 216 Вт. Требуемое дополнение мощности составит 288 – 216 = 72 Вт. Для обеспечения питания светодиодной системы понадобится блок питания мощностью 360 Вт.

RGB подсветка создаст своеобразный комфорт и украсит интерьер помещения. Световой декор поднимет настроение и придаст уютную атмосферу жилищу.

Что такое RGB светодиод и устройство

В отличии от устройства обычных светодиодов, где имеется анод и катод, в RGB чипах для каждого из цветов имеется свой пин — катод, четвертая нога — анод. Анод самый длинный, определить где какой пин для цвета — необходимо смотреть datasheet Вашего диода.

Аббревиатура RGB — основана на первых трех буквах от английских слов (Red, Green, Blue — красный, зелёный, синий). Благодаря смешению этих цветов можно получать различные цветовые решения. Данный принцип основан на восприятии цвета человеческим глазом.

Цвета, на которые способен RGB светодиод

При смешении основных цветов RGB — например, синего (B) и красного (R), мы получаем пурпурный (M magenta), при смешении зеленого (G) и красного (R) — жёлтый (Y yellow), при смешении зеленого (G) и синего (B) — циановый (С cyan). Если мы соединим все три цвета сразу, то получим белый.

Получение белого цвета

Если у обычного светодиода, как правило, установлены кристаллы белого цвета, то RGB светодиод имеет три кристалла с красным, синим и зеленым цветом. Под микроскопом это выглядит следующим образом:

Фото RGB под микроскопом

Для получения разнообразных цветов, а не только основных: зеленого, синего, красного, необходимо управление диодами, отличное от белых. В следующих главах мы рассмотрим некоторые основы управления RGB светодиодами.

Где и как используется

Устройство непосредственно используется вместе с различными светодиодными светильниками. Сами же светодиодные источники света применяются в самых разных сферах, начиная от производства и строительства, заканчивая украшением и подсветкой архитектурных элементов.

Благодаря своей стойкости к влаге они также используются для освещения водных объектов. RGB-контроллер позволяет создавать самые разные вариации света, что лишь придаст объекту особую эстетичность. Практически всегда к SMD 3528, а также к улученной модели SMD 5730 прилагаются контроллеры с разными типами управления.

Способы

Светодиодные ленты выпускают двух видов – с 2 или с 4 электроконтактами. Если у диодной ленты имеется только 2 контакта, значит она одноцветная, и чтобы правильно спаять две части, нужно соединить контакт со знаком «+» и со знаком «-». В случае когда у ленты 4 контакта, то это RGB-вариант, который при помощи 3 контроллеров дает возможность изменять цвет светодиодов. Некоторые типы лент выпускают в силиконе, защищающем контакты от воздействия влаги. Чтобы соединить между собой такие ленты, в области контакта силикон удаляют, а после того как спайка будет выполнена, изоляцию восстанавливают.

Соединить 2 отрезка светодиодного устройства довольно просто, но чтобы не упустить важные этапы, лучше всего следовать порядку, описанному в предлагаемой инструкции.

  1. Проводят измерения по месту крепления ленты. Отрезают ленту нужной длины.
  2. Провода контактов зачищают от оплетки, затем их оголенную медную часть лудят. Иногда лужение представляет собой определенную сложность, которая связана с тем, из какого материала выполнены токопроводящие контакты токопроводящих дорожек.
  3. Провода также зачищают и свободные концы лудят.
  4. Провода паяют вместе с контактами на оптимальном температурном режиме, установленном на электропаяльнике. Длительность паяния не должна превышать 10 секунд, чтобы от перегрева не произошло повреждение светодиодов и токопроводящих дорожек.
  5. Место стыковки проводов и контактов светодиодного устройства изолируют при помощи термоусадочной трубки. Если светодиодное устройство было заключено в силиконовую защиту, то место стыка двух его частей герметизируют силиконовым герметиком или клеем.

16фотографий

После выполнения паяльного процесса светодиодное устройство проверяют на работоспособность, убедившись в которой, можно приступить к монтажу ленты на ее постоянное место, выбранное для подсветки помещения.

Соединить отрезки светодиодных устройств между собой можно при помощи коннекторов. Коннектором называют специальный переходник, который дает возможность создать из двух кусков единую электрическую цепь. Паяльные работы при использовании коннектора не потребуются. Подбирают коннекторы исходя из ширины свтодиодного устройства. Чаще всего используют коннекторы для лент, ширина которых составляет 8-10 мм

Выбирая коннектор, следует также обратить внимание и на то, под какое количество контактов он рассчитан: если в светодиодном устройстве имеется 4 контакта, то и коннектор должен быть предназначен под 4 контакта соответственно

Коннекторы подразделяются на 3 варианта.

  • Прямой вид – предназначается для прямой стыковки двух кусков светодиодного устройства. В процессе работы на включенной ленте место стыка будет незаметным.
  • Угловой вид – предназначается для стыковки двух частей диодной ленты под прямым углом. В результате применения получается ровное и четкое соединение лент, незаметное при включении.
  • Удлинительный вид – его еще называют гибким вариантом. В качестве удлинения используют провода, которые дают возможность стыковать два куста диодной ленты под любым нужным углом.

Применение коннекторного соединения считают временным, его применяют в том случае, когда требуется подключить светодиодное устройство, но нет возможности выполнить паяльные работы. Подключение коннекторами довольно затратный с точки зрения времени и сил процесс.

Процесс стыковки двух отрезков светодиодного устройства при помощи гибкого коннектора включает в себя определенные действия.

  1. С контактов ленты перед установкой коннектора требуется удалить изоляционный лак, который наносится туда заводом-изготовителем. Далее ленты располагают в нужном направлении, определяют полярность контактов, которые снабжены пометками «+» и «-». При стыковке «+» нужно соединить с «+», а контакт с меткой «-» соединяют с «-». Ошибку полярности допускать нельзя, так как при включении светодиодного устройства произойдет замыкание.
  2. Клипсы гибкого коннектора открывают, внутрь вкладывают контакты, соблюдая полярность, затем фиксатор коннектора нужно защелкнуть. Защелкивание сопровождается некоторым усилием и щелчком фиксатора.
  3. После закрытия фиксаторов соединение светодиодного устройства будет единым, а его работоспособность перед окончательной установкой проверяют включением системы в электросеть.

Удобство коннектора состоит в том, что после стыковки двух частей дополнительная изоляция для соединения не потребуется. Но в таком варианте соединения есть и свои недостатки. В месте стыковки электроконтактов снижается сечение, поэтому при длительной работе в местах соединения появляется нагревание. Такой нагрев опасен тем, что контакты светодиодного устройства со временем могут подгорать, снижая тем самым токопроводимость. Кроме того, от перегрева могут выйти их строя светодиоды, которые расположены вблизи коннекторного соединения. У светодиодов снижается интенсивность свечения или они вовсе перегорают.

Основные выводы

Для крепления диодной полосы на шероховатую поверхность используется двусторонний
скотч, если не хочется покупать специальный алюминиевый профиль. Но это лишает
возможности делать световой поток более равномерным при помощи рассеивателя.

При устройстве подсветки потолка не всегда крепление ленты под плинтус является лучшим вариантом. Максимальный поток света позволяет получать крепление к стене на расстоянии 5 см от потолка. При устройстве подсветки в шкафах RGB-полосу нужно размещать так, чтобы свет не слепил глаза.

Мощный блок питания оснащается
вентилятором, который во время работы создает шум. Если светодиодная система
освещения устраивается в помещении, в котором он может мешать (например,
спальне), лучше установить этот прибор в другом помещении.

Светодиодные системы не самые надежные,
поэтому при монтаже необходимо предусмотреть необходимость в частичном или
полном демонтаже.

Предыдущая
СветодиодыПринцип работы и маркировка электровакуумного диода
Следующая
СветодиодыХарактеристики, параметры и преимущества светодиодов SMD 5730

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации