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 ”Характеристики светодиодных лент SMD 3528” и ”Отличия светодиодной ленты SMD 2835 от SMD 3528”.
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.
RGBW и RGBWW светодиодные ленты
Для достижения лучшего качества белого цвета цветной светодиодной лентой помимо трехцветных светодиодов на ленты стали устанавливать дополнительные белые светодиоды, который управлялись по отдельному каналу. Такие светодиодные ленты маркируются как RGBW. Белый светодиод в таких лентах имеет цветовую температуру порядка 6000К. Причем остается возможность включения белого света путем комбинации всех цветов или отдельным каналом белыми светодиодами.
Белые светодиоды могут устанавливаться поочередно с RGB светодиодами, но для достижения лучшего качества чаще всего такие ленты имеют два ряда светодиодов, один RGB, другой белые светодиоды 5050. В последнее время на ленты RGBW все чаще стали устанавливать новые светодиоды, на которых помимо трех цветных кристаллов имеется и кристалл белого светодиода.
Но на этом не остановились, и добавили еще один светодиод с теплым белым светом с цветовой температурой в пределах 2900K. Такую светодиодную ленту маркируют RGBWW. Самый простой способ реализации заключается в установке помимо отдельного холодного белого светодиода еще одного теплого белого светодиода. Сейчас встречаются даже комбинированные белые светодиоды, способные излучать как белый, так и теплый белый свет, и комбинированные светодиоды с пятью кристаллами.
Применение белого и теплого белого светодиода позволяет более точно установить требуемый оттенок белого света, и к тому же получить его большую яркость.
Что такое RGB светодиодная лент?
RGB светодиодная лента – это светодиодная лента на основе гибкой печатной платы, на которой установлены трехцветные (цветные) RGB светодиоды, благодаря которым светодиодная лента может испускать практически любой цвет и оттенок.
Чем отличаются RGB светодиодные ленты от обычных светодиодных лент?
RGB светодиодные ленты отличаются от обычных монохромных LED лент установленными светодиодами, методом подключения и управления, а также возможностью в любое время включать любой оттенок цвета. Для их подключения и управления цветом требуется установка специального управляющего драйвера.
Где используются RGB светодиодные ленты?
RGB светодиодные ленты могут использоваться наравне с обычными монохромными светодиодными лентами, имея при этом ряд преимуществ перед ними. Но в большинстве случаев RGB LED ленты применяются для декоративной подсветки в помещениях.
Что такое RGBW и RGBWW светодиодные ленты?
RGBW и RGBWW светодиодные ленты – это все те же RGB светодиодные ленты, но с некоторыми модификациями. В RGBW светодиодных лентах имеется дополнительные белые светодиоды с цветовой температурой около 6000К, которые управляются по отдельному каналу. RGBWW светодиодные ленты помимо белого холодного светодиода имеют еще и теплый белый светодиоды с цветовой температурой около 2900К.
Выбор ленты
Светодиодная лента 220в: подключение к сети
Аббревиатура RGB – это название цветов: Red – красный, Green – зелёный, Blue – синий. Если в маркировке есть эти буквы, то это может значить, что лента оснащена трёхцветными светодиодами. Смешивая цвета, добиваются нужной окраски света.
Есть LED полосы с пятью выводами на каждый светодиод. Ленты имеют маркировку RGB W. Последняя литера означает английское слово white (белый цвет). Пятый вывод диода «отвечает» за белое свечение. В простой ленте RGB тоже можно добиться этого эффекта, но это будет не совсем чистое белое излучение.
При выборе изделия нужно обращать на класс защиты, их в основном всего два:
- IP 20 – не выдерживает условия повышенной влажности и запылённости;
- IP 67-69 – подсветку можно монтировать в ванных комнатах, саунах и бассейнах, не боится пыли.
Степень освещённости
На пульте управления в левом углу расположены две белые кнопки. С их помощью устанавливают два режима освещённости. Первая кнопка слева включает светодиодную систему на полную мощность. Второй клавишей можно превратить освещение помещения в полусумрак.
Дорогие системы оснащаются диммерами. С их помощью меняют силу света от максимума до минимума постепенно.
Параметр светимости определяется количеством люменов, приходящихся на 1 метр длины ленты. Если величина составляет 5 лм/м, то РГБ полоса длиной 5 метров будет обладать степенью освещённости 25 люменов. Этот показатель можно сравнить с лампочкой мощностью 150 Вт.
Тип светодиодов
В печатных РГБ схемах устанавливают светодиоды 2-х типов. Первый вид имеет 4 подводки – это три провода (R, G, B) и один общий для всех диодов проводник.
В RGB W добавляют 5 провод. Это связано с тем, что в светодиод добавлен 4-й кристалл, который излучает белый свет.
Плотность диодов
От частоты размещения светодиодов на полосе зависит качество светового потока. Слишком много излучателей может превратить отрезок ленты в бесформенный сверкающий объект. Существует несколько видов RGB изделий с различной плотностью диодов. На картинке внизу представлено 6 вариантов расположения светящихся элементов.
Плотность светодиодов
Цвет ленты
Этот параметр целиком зависит от качества изготовления светодиодов. У разных производителей РГБ ленты могут излучать цветовую гамму неравнозначной насыщенности. Брендовые изделия выдают яркие сочные краски огней. Ленты с непонятной маркировкой неизвестного производителя могут сильно разочаровать потребителя.
Степень защиты
Защита от пыли, влаги и воды имеет систему классификации. С низким классом защиты ленты эксплуатируют в жилых помещениях, где есть нормальная влажность и минимум пыли. Самая высокая защищённость позволяет монтировать подсветку под водой. В нижней таблице указаны коды защиты и, что они означают.
Классы защиты РГБ подсветки
Питание RGB ленты
РГБ подсветка потребляет постоянный ток напряжением 12, 24 и 36 вольт. Блок питания представляет собой выпрямитель с понижающим трансформатором, который подключают к бытовой электросети 230 вольт.
Обратите внимание! Существуют редкие модели светодиодных подсветок, которые включают напрямую в обычную розетку 220 в. Диоды излучают исключительно белый свет
Ряд светодиодов размещён на металлическом каркасе. Такие подсветки монтируют на нижней поверхности подвесных шкафов над кухонными столами или тумбами.
Блок питания
Также нужно будет позаботиться о питании устройства.
Блок питания нам понадобится на 12 вольт, а мощность варьируется в зависимости от длины ленты и плотности светодиодов.
К примеру, лента со светодиодами 5050, плотностью 60 светодиодов на метр потребляет максимум 0,8 А на метр. Данные выведены чисто экспериментально, ибо в даташитах на ленты с этими светодиодами красуется цифра 14,4 ватт на метр, что означает 1,2 Ампера при 12 вольтах.
Значит для 5-ти метровой ленты достаточно блока питания 4А. И это для максимальной яркости в режиме белого цвета. Также, если цвет отличается от белого, то потребление снижается.
Чтобы было легче выбрать блок питания я тут заморочился и нарисовал таблицу потребления для ленты.
Максимально потребляемый светодиодной лентой ток , Ампер:
Расчёт потребления тока светодиодными лентами
Соответственно выбираем блок питания способный выдать ток НЕ МЕНЬШИЙ чем способна потребить ваша лента.
Способы подключения
Есть два варианта подключения ленты RGB:
- пайка;
- коннекторы.
Соединение пайкой
Для того чтобы припаять кабель к светодиодной полосе, необходимо:
- Провод сечением до 0,5 мм2. Более толстый может оторвать контактные площадки.
- Паяльник мощностью до 25 Вт. Мощный паяльник перегреет место пайки, и площадка отклеится от основания.
- Припой и нейтральный флюс.
- Термоусадочная трубка длиной 30 мм.
Коннекторы для светодиодной полосы RGB
Современный способ подключения – коннекторы. Это небольшие пластмассовые устройства, внутри которых контактные площадки для присоединения к ленте. Их количество должно соответствовать количеству токопроводящих полосок 2, 4 или 5.
Эти приборы выпускаются для различных вариантов подключения:
- с выводами, для подачи питания;
- соединительные, предназначенные для подключения двух отрезков полосы;
- угловые, для соединения под углом;
- в форме «Т» или крестообразные.
И многие другие. С помощью коннекторов можно произвести ремонт устройства своими руками.
Подключение к контроллеру RGB большей длины, чем его номинальная мощность
При управлении светодиодами мощностью, превышающей параметры контроллера, или при подключении устройств, расположенных на большом расстоянии, используется RGB-повторитель.
Сигнал на него поступает от контроллера по тонким кабелям, и устройство управляет свечением рядом расположенных отрезков ленты.
Способы управления
RGB контроллер для регулировки цвета, яркости, использования эффектов и управления лентой беспроводным ИК-пультом
Для управления параметрами многоцветной полосы потребуется специальный контроллер. Выбор конкретного типа устройства определяется следующими факторами:
- мощность, рассчитываемая с учетом общего количества подключаемых к контроллеру светодиодных элементов;
- набор предполагаемых функций, зависящий от конкретного назначения подсветки;
- возможность дистанционного управления.
Поскольку областей применения данных изделий очень много (включая подсветку витрин в магазинах или освещение аквариумов) – потребность в дополнительном функционале возникает не всегда. В приведенных выше случаях не нужен контроллер с большим числом световых эффектов или с включением по таймеру, например.
Светодиодная подсветка интерьеров с пультом управления смотрится очень эффектно. Еще более оригинальный вариант – возможность радиоуправления системой.
Способы подключения RGB-подсветки к компьютеру
Чтобы самостоятельно изготовить подсветку рабочего места, монитора или компьютера, не потребуется опыт и знания профессионального компьютерщика. Рассмотрим подробно самые распространённые варианты создания RGB-подсветки, отличающиеся способом подключения к источнику напряжения.
От блока питания компьютера
Этот способ считается самым безопасным и удобным в реализации. Поскольку на компьютерах устанавливают БП с хорошим запасом по мощности, бояться, что светодиодная лента перегрузит блок питания, не стоит. Но некоторые расчёты всё же потребуются – нужно узнать суммарный ток потребления всех компонент ПК, от центрального процессора и видеокарты до накопителей и метаринки – все эти данные можно отыскать в интернете. Как правило, в распоряжении остаётся порядка 3-5 ампер, чего вполне достаточно для подключения ленты длиной в несколько метров. Упростить расчёты поможет следующая таблица:
ВАЖНО. Все работы по монтажу ленты производятся при выключенном компьютере
Мы настоятельно рекомендуем не использовать кнопку включения блока питания, имеющуюся на корпусе ПК сзади, поскольку при выполнении работ её можно нажать случайно, а вытащить питающий провод из розетки.
Пошаговый алгоритм подключения:
- снимаем боковую крышку ПК;
- вскрывать БП не нужно. Он имеет достаточное количество проводов для подключения периферии. Желательно использовать разъём для подключения дисковода для НГМД (дискет), которые сейчас практически не используются, или незадействованный разъём для жёсткого диска. На оба подаётся питание 12 В;
- отрезаем сам разъём, будем использовать жёлтый и один из чёрных проводов, два остальных (красный и чёрный) нужно заизолировать. Жёлтый провод – питающий, чёрный – это минус, при подключении ленты не перепутайте, иначе она не будет работать;
- остаётся аккуратно припаять провода к концам светодиодной ленты (жёлтый – плюс, чёрный – минус);
- можно не отрезать разъём, а паять светодиодную ленту непосредственно к штырькам. Такой вариант даже предпочтительнее с точки зрения требований безопасности.
Через материнскую плату
Данный способ ещё проще, но он менее универсален, поскольку не все материнские платы имеют соответствующий разъём. Обычно он располагается с краю МП и имеет надпись RGB (четыре штырька) или RGBW (5 штырьков). Если таких разъёмов на вашей материнской плате нет, этот метод использовать не получится.
Разъём на 4 пина
Разъём на 5 пинов (RGBW)
Подробная инструкция, как подключить RGB-подсветку к корпусу материнской платы:
- рассчитываем длину ленты по тому же принципу, который описан в схеме с подключением через блок питания;
- отрезаем ленту по отмеченной на обратной стороне линии;
- для подключения к разъёму на материнской плате используем специальный коннектор, который можно приобрести в магазине радиодеталей;
- в одну сторону коннектора вставляем отрезанный конец ленты, затем надеваем фишку на разъём на материнской плате до упора;
- проверяем работоспособность ленты, включив компьютер;
- если всё нормально, крепим саму ленту (можно использовать специальный алюминиевый профиль с матовым пластиком, о котором мы уже упоминали).
https://youtube.com/watch?v=6ksL9tWH0L0
Подключение RGB-подсветки непосредственно к материнской плате считается оптимальным вариантом, поскольку не требует пайки и обеспечивает более надёжный контакт.
Через USB
Оба описанных выше способа непригодны для ноутбуков, поэтому здесь целесообразнее использовать для подключения подсветки стандартный USB разъём. Метод вполне пригоден и для стационарных ПК, при условии наличия свободных разъёмов. Но здесь придётся учесть тот факт, что номинал напряжения, подаваемого на USB, ограничивается значением в 5 В, и по току ограничения ещё жёстче – всего 0.5 А. Поскольку лента рассчитана на питание 12 В, придётся приобрести специальный преобразователь, благо, стоит он недорого.
Пошаговый алгоритм:
- поскольку при повышении напряжения с 5 до 12 В сила тока падает в 2,5 раза до 0,2 А, длинную светодиодную ленту подключить не удастся. Рассчитать её длину легко простым суммированием, если знать потребление тока одним светодиодом. Оптимальный вариант – лента SMD3528 (60 диодов на погонный метр), при этом максимальная длина подсветки составит 0,5 м;
- для подключения ленты к разъёму можно использовать специальный коннектор.
ВНИМАНИЕ. Если длина ленты будет больше расчётной, USB разъём будет перегреваться и рано или поздно перегорит.
Ремонт контроллера LN-IR24B RGB светодиодных лент
Если проверка ПДУ, блока питания и RGB светодиодной ленты подтвердила их исправность, значит, неисправен контроллер и следует его заменить или отремонтировать.
Ремонт контроллера начинается с осмотра печатной платы. Для этого нужно снять крышку-дно, отжав лезвием ножа боковую стенку в сторону.
На боках крышки имеются по два квадратных отверстия, за которые цепляются фиксаторы основания корпуса, и крышка надежно закрепляется.
Печатная плата в корпусе зафиксирована только со стороны припайки проводников несколькими каплями силикона. Для освобождения печатной платы нужно лезвием ножа подрезать силикон вдоль стенок корпуса. Работать нужно аккуратно, чтобы не перерезать провода.
После извлечения печатной платы нужно внимательно внешним осмотром проверить ее на отсутствие дефектов – холодных паек выводов деталей, следов их перегрева в виде потемнений маркировки или копоти на корпусе, перегрева проводников или их разрушения.
Если дефектов не обнаружено, значит, неисправны радиоэлементы. Микросхемы редко выходят из строя, узким местом в контроллерах обычно являются силовые ключи, которые выходят из строя, как правило, из-за нарушения правил эксплуатации, а именно, перегрузке по току. Все три ключа выходят из строя очень редко, чаще один, средний (управления зеленым цветом), так как подогревается соседними транзисторами и в результате работает в более тяжелых температурных условиях.
Если предельный ток нагрузки указан 2 А, то для надежной работы контроллера нагружать выходы надо током не более 1,8 А, а лучше 1,5 А. Тогда контроллер прослужит долго.
Ключи в контроллере LN-IR24B выполнены на трех полевых транзисторах mosfet P3055LD в корпусе DPAK (TO-252) для SMD-монтажа, выдерживающие ток нагрузки до 12 А. Но в контроллере транзисторы не установлены на теплоотводы и поэтому допустимый ток нагрузки ограничен до 2 А.
Ниже приведена структурно-монтажная схема светодиодной RGB системы освещения. Пути прохождения цифровых сигналов с микросхемы на затворы полевых транзисторов показаны линиями соответствующих цветов.
Проверять работу контроллера лучше всего с помощью осциллографа. Тогда появится возможность проверить как работу микросхем, так и транзисторов. Для проверки достаточно подать на контроллер питающее напряжение. RGB ленту подключать не обязательно. Далее с помощью ПДУ, направленного на сенсор последовательно нажать сначала на кнопку ON (включить), а затем W (белый). Таким образом, контроллер будет включен в режим свечения светодиодной ленты белым светом (будут светиться все три цвета).
Общий провод осциллографа подключается к +12 В, а щупом прикасаются последовательно к затворам каждого из транзисторов. На экране осциллографа должны наблюдаться прямоугольные импульсы размахом около 5 В. Если импульсов нет, то концом щупа прикасаются с другого конца токоограничительного резистора. Если и в этом случае импульсы не появились, то возможно вышла из строя микросхема или на нее не поступает цифровой сигнал с микросхемы сенсора. В случае неисправности микросхем, ремонт контроллера экономически нецелесообразен.
В случае наличия сигналов с микросхемы нужно последовательно прикоснуться щупом к стокам транзисторов (местам пайки выходных RGB проводников). Если транзисторы исправны, то на экране осциллографа должны появиться прямоугольные импульсы размахом около 12 В, как на фотографии. Если импульсов нет, значит в обрыве переход транзистора исток-сток, если импульсы размахом всего 5 В, значит, имеет место пробоя между затвором и стоком, а вывод истока в обрыве. Неисправный транзистор подлежит замене.
В случае, если в светодиодном освещении не горит один или два цвета, то проверить ключевые транзисторы неработающих каналов можно и без осциллографа. Для этого нужно выходной провод отсутствующего цвета, и на котором присутствует цвет, поменять местами, перепаяв на плате. Например, лента не светит красным цветом, зеленый и синий цвета есть. Отпаиваете от платы красный провод и зеленый. Красный припаиваете на место зеленого, а зеленый на место красного. Включаете систему, если красный цвет появился, а зеленый нет, значит, точно не работает ключевой транзистор и его нужно заменить.
Полевой транзистор P3055LD в корпусе DPAK (ТО-252) и его аналоги часто применяются в материнских платах компьютеров. Для замены при ремонте контроллеров я использовал аналог транзистора P3055LD, транзисторы типа P3055LDG и PHD3355L из неисправных материнских плат компьютеров.
Виды лент
Нет смысла рассматривать отдельные модели светодиодных лент от разных производителей. Они могут отличаться по множеству параметров и невозможно выделить группу лучших из них. Все зависит от предпочтений покупателя и необходимых технических характеристик. Поэтому мы рассмотрим 2 основные категории, на которые делятся все модели.
Многоцветные RGB
Первым делом стоит ознакомиться с лентами, которые могут излучать множество разнообразных оттенков. Создание цвета происходит по принципу RGB. В каждый светодиод монтируется 3 кристалла, соответствующих одному из основных оттенков. То есть красный, зеленый и синий. После этого пользователь самостоятельно получает нужный оттенок, регулируя яркость каждого кристалла.
Смена цвета происходит с помощью специального пульта. При этом регулируется не только яркость кристаллов RGB, но и насыщенность с интенсивностью. Таким образом, можно использовать ленту не только в качестве постоянного источника света с одним оттенком. Можно включать циклическую смену цветов, “беговую дорожку” или создавать мерцание.
Плюсы:
- Гораздо экономнее, нежели классические “лампочки Ильича”;
- Разнообразность оттенков;
- Свет получается довольно ярким и насыщенным;
- Можно настраивать дистанционным пультом управления;
- При желании можно регулировать не только оттенки, но и включать дополнительные режимы освещения.
Минусы:
- Невозможно использовать в качестве основного источника света в доме, поскольку сильно воздействуют на глаза;
- Гораздо дороже, нежели вид, который будет рассмотрен следующим.
Таким образом, RGB-ленты подходят только в качестве дополнительного декора. Например, ими можно украсить машину, рекламную вывеску, двор в новогоднюю пору и так далее. Однако для постоянного использования такой вид не рекомендуется.
Монохромные SMD
Следующий вид имеет сразу несколько преимуществ перед предыдущим. Во-первых, монохромные светодиоды гораздо дешевле, нежели многоцветные. Во-вторых, их можно комфортно использовать в качестве главного источника освещения в помещении. В-третьих, это самый распространенный вид, который проверен временем.
У монохромных светодиодов нет определенного оттенка, с которым выпускаются все модели. На выбор пользователя представляется несколько вариантов с различными цветовыми решениями. Изначально это было красное, синее, зеленое или классическое желтое свечение. В связи с активным ростом рынка светодиодных лент появились и другие решения. Теперь покупатель может приобрести ленты с промежуточными оттенками. Например, это может быть фиолетовый или голубой.
Доступен и вариант с белым свечением. Белый оттенок делится на несколько подвидов: нейтральный, теплый и холодный. Стоит отметить, что белых кристаллов для светодиодов не существуют. Для достижения этого оттенка производитель наносит люминофор на синий цвет. Со временем это вещество теряет свои свойства и появляется настоящее свечение.
Плюсы:
- Низкая стоимость в сравнении с многоцветными светодиодами;
- Небольшой размер;
- Легко установить дома своими руками;
- Широкий выбор разных оттенков;
- В магазинах можно встретить широкий ассортимент моделей с различной мощностью;
- Можно комфортно использовать в качестве основного источника освещения квартиры.
Минусы:
- Наиболее качественные модели от хороших брендов обойдутся гораздо дороже;
- Встречается огромное количество подделок, имеющих низкое качество и надежность. Поэтому нужно уметь отличать оригинал;
- Если неправильно подобрать цвет, то может испортиться общая атмосфера интерьера в помещении.
Особенности конструкции RGB-ленты
Схема RGB-ленты
Она представляет собой гибкую печатную плату, на которой размещаются светодиоды, а также резисторы, задача которых – ограничивать ток диодов. Ширина чаще всего варьируется от 8 до 20 мм. Встречаются такие, на которых светодиоды различных цветов размещены рядом друг с другом. Однако наибольшее распространение получили устройства со светодиодами, скомплектованные в одном корпусе. У такого RGB LED имеется 6 выводов.
Они могут иметь разную мощность, количество светодиодов на метр, размер, схему и конструкцию. Например Gauss LED: длина 5 метров, мощность 4.8 Вт, напряжение 12 В, светодиоды SMD 3528, их количество на метр – 60, без защиты от влаги и воды.
