RGB- Ja RGBW-LED-nauhat: Värillisten LED-nauhojen Kuvaus, Moniväristen Diodiliuskojen Liittimet. Liitäntä, Vahvistimen Valinta

2024 Kirjoittaja: Beatrice Philips | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-15 04:11

LED -nauhat, joissa on perinteiset valkoiset LEDit, sekä dynaaminen valo (punainen, keltainen, sininen ja vihreä) ovat kaikkialla läsnä. Niiden hybridi-neliväriset tai RGBW-raidat antavat kolmen perusvärin lisäksi lisäksi valkoisen.

Mikä se on?

RGB LED -kokoonpano on lisäys valonauhaan, joka loistaa poikkeuksellisen valkoisella valolla . Yksinkertaisimmassa tapauksessa, kun RGBW -nauhat eivät olleet käsillä, värilliset raidat asetetaan valkoisten valonauhojen viereen - joko yksi kerrallaan (kullekin värille) tai kaikki kerralla, vuorotellen valkoisen, punaisen, vihreän ja sinisen hehkun kanssa värit.

Edistys ei pysähdy - markkinoille ilmestyi komposiitti -LEDit, jotka tuottivat valkoisia, punaisia, vihreitä ja sinisiä värejä . Tällaiseen yhdistettyyn LED -valoon on rakennettu 4 yksinkertaista valokristallia, joista jokainen antaa oman värinsä. Ohjausta varten on joko 5-nastainen (5-johtiminen) linja tai kaksijohtiminen linja, jonka kautta virta syötetään LED-valolle, jossa on primitiivinen mikro-ohjain. Jälkimmäisessä tapauksessa 5 kideä on sijoitettu "moni-LED-valoon": 4 valoa emittoivaa, yksi (yksinkertaisin siru) -ohjaus. Siruna on multivibraattori (himmennin), joka syöttää peräkkäin virtaa itsestään, joka tulee ulkoisen kaksijohtimisen linjan kautta, vastaaville valokiteille.

RGBW: n analogi on viisikomponenttinen (5-kriittinen) LED, joka sisältää myös keltaisen . RGBW -kokoonpanosta tulee RGBWY -LED. Tällainen monielementtisten LEDien muutos ei ole löytänyt sovellusta käytännössä - keltainen väri toistetaan punaisen ja vihreän valon kiteiden samanaikaisella hehkulla. Valokiteet, jotka sijaitsevat lähellä toisiaan, kun tarkkailija on yhden tai kahden metrin päässä (ja kauempana) niistä, sulautuvat hänen näkökentässään yhteen valopisteeseen. Tämä näköominaisuus, jonka Lomonosov löysi ja jonka Helmholtz vahvisti käytännössä, mahdollistaa mielivaltaisen sävyn luomisen silmään näkyvistä 16 777 216 muunnelmasta. Muuttamalla esimerkiksi punaisen ja vihreän hehkun kirkkautta henkilö näkee RG-LED-valossa punertavan kellertävän valon.

RGBW -nauhoissa on mielenkiintoinen ominaisuus - valon kompensointi . Jos valkoinen valokide epäonnistuu yhtäkkiä, voit käyttää punaista, sinistä ja vihreää, jotka toimivat edelleen, ja luoda uudelleen dynaamisen valkoisen valon - kylmästä lämpimään ja säätää sopivan kirkkauden. Näiden kolmen LEDin luminanssisignaalin suhde tavalliselle valkoiselle (ilman värilämpötila -asteikon varjostusta) on seuraava: 30% valosta antaa punaista, 59% - vihreää, 11% - sinistä.

Jos vähennät vihreää hehkua hieman ja lisäät sinistä, sävy on kylmävalkoinen . Jos vähennät sinistä ja lisäät punaisen, sävy muuttuu lämpimän valkoiseksi. Jne. Teollisissa valonauhoissa tätä prosessia ei ohjaa henkilö, vaan erityinen laite - himmentävä mikro -ohjain, joka asettaa sävyt ja taajuuden, algoritmin niiden muuttamiseksi ajan mittaan.

Jokaisessa LED-valossa on sisäänrakennettu mikrokontrolleri, jossa on tiukasti asetetut valaistustilat: kun tällainen valonauha kytketään päälle, kaikki neljä valoelementtiä syttyvät samanaikaisesti. Tasainen tai äkillinen jaksollinen kytkentä asetetaan ulkoisella himmentimellä . Osoite (algoritminen) - käyttämällä ylimääräistä digitaalista (kolmijohtiminen tietoliikenneyhteys).

Jälkimmäisessä tapauksessa tällaiset järjestelmät ovat huomattavasti kalliimpia kuin yksinkertainen RGBW -nauha.

Tee yhteenveto. W - valkoiset LEDit ovat tärkeimmät . Nämä ovat kevyitä elementtejä, jotka tarjoavat valoa ihmisten jokapäiväiseen elämään kotona ja työssä. Kiteet R, G ja B - punainen, vihreä ja sininen taustavalaistus. Joten LED -kattokruunuissa, joita ohjataan kaukosäätimellä, omistaja valitsee valaistuksen itse. Esimerkiksi uudenvuodenaattona käyttäjät kytkevät usein päälle RGBW -nauhan tai lampun "ajovalot" -tilassa, kuten joulukuusen seppeleessä: punainen, vihreä ja sininen vilkkuvat peräkkäin tai eri aikaväleillä.

Tällä tavalla valaistu katto saa tyylikkään, juhlallisen ilmeen . Käyttäjät, jotka pitävät vilkkaasta vilkkumisesta, vilkkumisesta tasaiseen siirtymiseen väristä toiseen, valitsevat toisen tilan. Mielivaltaisesti ohjelmoitavien Arduino -mikrokontrollerien käyttö antoi jokaiselle tällaisen kevyen nauhan omistajalle mahdollisuuden määrittää oma algoritminsa, joka ei rajoitu yhteen tai useampaan tehdasasetukseen.

Joustavat RGBW -nauhat - 5, 12 ja 24 volttia, toisin kuin 220 volttia, leikataan alle 0,5 tai 1 metrin pituisiksi sektoreiksi . Katot, seinät ja lattiat, joissa on porrastetut siirtymät, on vuorattu kehän ympäri käyttämällä lyhyitä ja pitkiä segmenttejä, jotka on yhdistetty 90 asteen liittimillä, jotka luovat nauhan käännöksiä tässä kulmassa. Tämä tarkoittaa, että dynaamisesti valaistu huone saa tyylikkään ja täydellisen ilmeen. Yksinkertaisimmat valonauhat ilman himmenninkytkintä kytketään suoraan. He tarvitsevat virtalähteen (sovitin, ohjain), jossa on kaksi itsenäistä lähtöjännitettä: 2 volttia värillisille LED -valolle ja 3 valkoiselle.

Tarvittavat lisävarusteet ja komponentit

Monivärisen dioditeipin lisäksi mestari tarvitsee tällaisia lisävarusteita ja komponentteja.

Kulmaliittimet . Useimmiten nämä ovat suorakulmaisia liittimiä - yksi kierros. T-paitoja voidaan käyttää-T-muotoiset adapterit-liittimet. "Ristejä" käytetään liittämään risteäviä monijohtimisbusseja, niiden "plussat" ja miinukset on eristetty toisistaan sähköisesti. Tähdet - erityistapauksissa: 5, 6, 7 ja useampia päätelaitteita mahdollistavat yhden nauhoista yhteyden muodostamisen virtalähteeseen, ja "tähden" keskipiste - moniliitäntä useisiin nauhoihin jakaa syöttöjännitteet loput nauhat. Liittimet - "ristit" ja "tähdet" ovat huonosti jakautuneet ainutlaatuisuutensa vuoksi - juotososaava käyttäjä kerää tällaisen topologian käyttämällä lankakappaleita.

Virtajohto - kun nauhoja on paljon, vaaditaan kunnollinen poikkileikkaus . 12 voltin nauha, jonka kapasiteetti on esimerkiksi 10 wattia metriä kohti, kuluttaa lähes ampeeria. Siksi 5 m valonauhaa kuluttaa: 5/6 A, kerrottuna 5 m: llä, antaa 25/6 tai enemmän kuin 4 A. Ja kun otetaan huomioon lämpöhäviö (LED -valot ja johdot kuormitettuna), vain 2,5 A Valokokoonpano ei tuottanut pettymystä valmistajan ilmoittamalla alhaisella valoteholla. Tarvitset kaapelin, jonka marginaali mahdollistaa 10 A: n syöttämisen ilman, että syöttöjännite laskee merkittävästi kuormitettuna. Monet kodinrakentajat, jotka kohtaavat tämän tarpeen, ottavat yhteisen kaapelin, johon on kytketty useita valonauhoja ja joiden poikkileikkaus on 2-5 mm2-eivätkä ne laske väärin: jos virtalähde on riittävän tehokas, valo nauhat hehkuvat ilmoitetulla kirkkaudella.

Yleisliima . Voit käyttää "nestemäisiä kynsiä", jotka muistuttavat "Moment-1" -liimaa.

Valkoinen laatikko, jossa on läpinäkyvä kansi (mahdollisesti hajotin) tai läpinäkyvä silikoniputki . Jälkimmäisessä tapauksessa sopii puutarha- tai tekninen letku, joka siirtää valkoista valoa - jonka sisähalkaisija on noin senttimetri ja pieni. Teipin pakkaaminen tekee kokoonpanosta veden- ja pölytiivis. Valmis valolistat, joiden kosteussuojausluokka on IP-69, on jo sijoitettu pölyä ja kosteutta kestävään kuoreen. Tiivistetty kevyt nauha, vaikka se menettää hieman - jopa 10% kuoren kirkkaudesta, on erittäin suojattu ulkoisilta sääolosuhteilta ja mikroilmasto- (mekaanisilta ja kemiallisilta) vaikutuksilta.

Virtalähde . Voidaan toimittaa sarjana. Jos RGBW-nauha ilman ohjainta toimii 220 V: n jännitteellä eli "pistorasiasta", virran tasasuuntaaja asennetaan laitteena virtajohdon minikapseliin. Tämä on suurjännite diodi-tasasuuntaaja silta. Sen rinnalla - suurjännitekondensaattori on kytketty lähtöliikkeeseen pääsääntöisesti jännitevarauksella jopa 400 V.

Erilaisia kiinnikkeitä: tapit ja ruuvit niitä varten . Tarvitaan virtalähteen ripustamiseen.

Työkalut - veitsi johtojen ja koskettimien irrottamiseen, juotin, jossa on juote, kolofoni ja juotosvirta, ruuvimeisseli . Juottoa tarvitaan epätyypillisissä tapauksissa, joissa vaadittavalla topologialla ei ole liittimiä, mutta sinun on ripustettava valoelementit.

Joissakin riviliittimissä on ruuviliittimet.

Ohjain

Ohjaimen toiminnallinen yksikkö - minikortti kotelossa, jossa on lähdöt, on kytketty virtalähteeseen vastaavan tulon kautta. Yleensä nämä ovat liittimiä "+ 5V" (tai 12 V) ja "maa" ("massa"). Ohjaimen lähdöt ovat myös kuormilähtöjä: mikropiiri ohjaa virtalähdettä tehotransistorivaiheiden kautta, jotka toimivat kytkiminä. Yleensä nämä ovat "miinuksia" "R", "G", "B" ja "W", ja niillä on yhteinen "plus", mutta on myös käänteinen napaisuus - yhteinen "massa ". Muodostuu 5-johtiminen sähkölinja.

Monimutkainen kaava on seuraava: "plus" ja "miinus" ovat ainoat täällä. Yhteinen virtalähde sopii LEDille (valokiteiden ryhmät) . LED -kotelon siru itsenäisesti - vaihtaa paikallisesti hehkuvärit. Sitten "miinus" "istuu" yhteisellä johdolla, "plus" menee erikseen, ja ohjausväylässä on digitaalisen protokollan mukainen suurnopeuslinja - johdot "vastaanottoa" ja "lähetystä" varten.

Ohjain havaitsee, että valopiirit ovat kytkettyinä ja käyttövalmiina, lähettää heille osoitekomennot väylän kautta ("Rx" / "Tx" / "maa") . Yhtäkkiä "plus": n yhdistäminen "vastaanottoon" tai "lähetykseen" on aloittelijoiden yleinen virhe: sirut ja päänohjain ("aivot"), joilla ei ole suojaa, palavat välittömästi (mikroprosessoriosan lämpö- ja sähkökatko).

Tosiasia on, että korkean taajuuden pulssijännite, jolla ne toimivat, on sadasosa ja tuhannesosa voltista-muutama tai enemmän volttia "tappaa" elektroniikan välittömästi.

Vahvistin

RGBW-valonauhan monimutkaisen ("älykkään") ohjausjärjestelmän digitaalisten signaalien vahvistin vaaditaan, kun ohjelmalinjan pituus on satoja metrejä tai enemmän. Korvaamaan jo niukan suuritaajuisen jännitteen häviöt ja sen virrankulutus on muutama mikroampeeri, ns. tehosterokotus . Sen löytäminen ja valitseminen on ongelmallista - vain muutama yritys valmistaa tätä tuotetta, koska tällaiset tilanteet ovat hyvin harvinaisia. Harrastajat kokoavat tällaiset piirit itse ostamalla radioelementtejä Kiinasta verkossa.

Mitä tulee tehovahvistimeen - kun viimeisten osien valonauha "heikkenee" kirkkaudessaan, on joskus halvempaa ostaa lisäadapteri 5, 12 tai 24 voltille kuin sijoittaa useita kertoja enemmän rahaa monisäikeisiin kaapeleihin, joissa on paksu risti -jakso. Tämän ratkaisun haittana on, että virtalähde on huoneen alkuperäisen suunnittelun eheyden vuoksi piilotettu kattokruunun ripustetun rakenteen alle, sen taakse - huoneen sisäänkäyntiä vastapäätä . Virta syötetään lisäjohtojen kautta uudelleen suunniteltujen liittimien kautta, joihin on kytketty pieniä johtimia.

Virtalähde

Mikä tahansa moduuli, joka laskee 220: sta 12/24 volttiin ja joka eristää verkon korkean jännitteen, soveltuu sovittimeksi. Se muuttaa vaihtojännitteen vakiojännitteeksi - sen ansiosta valonauhat eivät välkky, väsyttäen silmiä monen tunnin työskentelyn aikana, mutta antavat tasaisen, sykkimättömän päävalon ja taustavalon.

Valintavinkit

Vältä kevyen teipin käyttöä, joka välkkyy käytön aikana. Aaltoja - joiden taajuus on 50-100 hertsiä, antavat myös yksinkertaisimmat virtalähteet (muuntaja ja kaksi diodia, jopa ilman tasoituskondensaattoria) . Valitse ja sovi virtalähteen teho ja itse valonauhojen kokonaiskulutus (watteina). Jos ensimmäinen on pienempi kuin toinen, hehku on epätäydellinen ja laite toimii ylikuormitustilassa tai sammuu ajoittain ylikuumenemisen vuoksi.

Jos päinvastoin koko kokoonpano toimii monta vuotta ilman valittamista, koska virtalähteellä on tehovara.

Liitäntä ja asennus

Muokkaa ja määritä dynaaminen RGBW -valaistus noudattamalla alla olevia ohjeita

1. Asenna virtalähde. Aseta se piilotettuun paikkaan - kapealle seinälle, kaapin taakse jne.
2. Aseta valonauhat huoneen oikeisiin paikkoihin.
3. Liitä liittimet. Jos valonauhojen osat liitetään juottamalla, juota osat ennen teipin asettamista vaikeasti saavutettaviin paikkoihin kattoa, lattiaa ja seiniä varten.
4. Asenna ja kytke lähtö- ja virtakaapelit (johdot) virtalähteeseen.
5. Katkaise puhelu ja kytke ohjain (jos sellainen on) laitteen asennus- ja käyttöönotto -ohjeita noudattaen.
6. Johda ja liitä johdot (ja niiden osat) tarkistettuasi yksilöllisen valaistusjärjestelmän asennussuunnitelman mukaan.

Tarkista, onko järjestelmä koottu oikein. Koko valokokoonpanon pitäisi syttyä. Jos mukana toimitetaan kaukosäädin, aseta siihen paristot tai ladattavat paristot ja tarkista tilojen vaihtaminen hehkussa. Käy läpi hohtotilat - kaiken tehtaan asettaman pitäisi toimia. Jos ohjelmointi on saatavilla kauko -ohjaimesta, aseta oma algoritmi värien ja valkoisen valon vaihtamiseksi. Tuloksena on monivärinen hehku yhdistettynä päävalkoiseen tai ilman sitä.