Benzi LED RGB și RGBW

Benzile LED cu LED-uri albe convenționale, precum și lumina dinamică (roșu, galben, albastru și verde) sunt omniprezente. Hibridul lor - benzi cu patru culori sau RGBW dau, în plus față de cele trei culori de bază, în plus și alb.

Ansamblul LED RGB este un plus la banda luminoasă, care strălucește cu o lumină excepțional de albă. În cel mai simplu caz, când benzile RGBW nu erau la îndemână, dungi colorate sunt așezate lângă benzi de lumină albă - fie una câte una (pentru fiecare culoare), fie toate deodată, alternând unele cu altele strălucire albă, roșie, verde și albastră. culorile.

Progresul nu stă pe loc - pe piață au apărut LED-uri compozite, producând culori alb, roșu, verde și albastru. Există 4 cristale de lumină simple încorporate într-un astfel de LED compozit, fiecare dintre acestea dând propria culoare. Pentru control, este prevăzută fie o linie cu 5 pini (5 fire), fie o linie cu două fire, prin care se alimentează LED-ul, care are un microcontroler primitiv. În acest din urmă caz, în „multi-LED” sunt plasate 5 cristale: 4 emițătoare de lumină, un control (cel mai simplu cip). Ca cip, este prevăzut un multivibrator (dimmer) care furnizează secvenţial energie de la sine, care vine printr-o linie externă cu două fire, cristalelor de lumină corespunzătoare.

Un analog al RGBW este un LED cu cinci componente (5 critice), care conține și unul galben. Un ansamblu RGBW ar deveni un LED RGBWY. Această modificare a LED-urilor cu mai multe elemente nu și-a găsit aplicație în practică - culoarea galbenă este reprodusă de strălucirea simultană a cristalelor de lumină roșie și verde. Cristalele de lumină situate aproape unele de altele, atunci când observatorul se află la unul sau doi metri (și mai departe) de ele, se contopesc în câmpul său vizual într-un singur punct de lumină. Această caracteristică a vederii, descoperită de Lomonosov și confirmată în practică de Helmholtz, vă permite să creați o nuanță arbitrară din cele 16.777.216 de variații vizibile pentru ochi. Schimbând, de exemplu, luminozitatea strălucirii roșii și verzi, o persoană vede o nuanță de lumină roșiatică-gălbuie pe LED-ul RG.

Benzile RGBW au o caracteristică interesantă - compensarea luminii. Dacă cristalul de lumină albă eșuează brusc, atunci folosind roșul, albastrul și verdele care încă funcționează, puteți recrea o lumină albicioasă dinamică - de la rece la cald, setând luminozitatea corespunzătoare. Raportul semnalului de luminanță al acestor trei LED-uri pentru alb simplu (fără umbrire pe scara temperaturii culorii) este următorul: 30% din lumină dă roșu, 59% - verde, 11% - albastru.

Dacă reduceți puțin strălucirea verde și adăugați albastru, nuanța va fi alb rece. Dacă scadeți albastrul și adăugați roșu, nuanța devine alb cald. etc. În benzile luminoase industriale, acest proces nu este controlat de o persoană, ci de un dispozitiv special - un microcontroler cu dimmer, care stabilește nuanțele și frecvența, un algoritm pentru schimbarea lor în timp.

Un microcontroler încorporat cu moduri de iluminare setate rigid este amplasat în fiecare dintre LED-uri: atunci când o astfel de bandă de lumină este pornită, toate cele patru elemente de lumină se aprind simultan. Comutarea ciclică lină sau bruscă este setată folosind un dimmer extern. Adresă (algoritmică) - folosind o linie digitală suplimentară (linie de comunicație cu trei fire).

Rezuma. LED-urile W - albe sunt principalele. Acestea sunt elemente ușoare care oferă lumină pentru viața de zi cu zi a oamenilor de acasă și de la serviciu. Cristalele R, G și B - roșu, verde și albastru dau iluminare de fundal. Așadar, în candelabrele LED, controlate de la telecomandă, proprietarul alege singur iluminarea. De exemplu, în noaptea de Revelion, utilizatorii pornesc adesea o bandă sau o lampă RGBW în modul „lumini de rulare”, ca pe o ghirlandă de brad: roșu, verde și albastru clipesc secvenţial sau la intervale diferite.

Tavanul astfel iluminat capătă un aspect elegant, festiv. Utilizatorii care preferă clipirea ascuțită, clipirea la o tranziție lină de la o culoare la alta, selectează un alt mod. Utilizarea microcontrolerelor Arduino programabile în mod arbitrar a permis fiecărui proprietar al unei astfel de benzi ușoare să-și seteze propriul algoritm, fără a se limita la una sau mai multe presetări din fabrică.

Benzile RGBW flexibile - la 5, 12 și 24 de volți, spre deosebire de cele de 220 de volți, sunt tăiate în sectoare mai scurte de 0,5 sau 1 metru. Tavanele, pereții și podelele cu tranziții în trepte sunt căptușite în jurul perimetrului folosind segmente scurte și lungi conectate prin conectori de 90 de grade care creează învârtiri ale benzii în acest unghi. Aceasta înseamnă că o cameră iluminată dinamic capătă un aspect elegant și complet. Cele mai simple benzi luminoase fără comutare de variație sunt conectate direct. Vor avea nevoie de o sursă de alimentare (adaptor, driver) cu două tensiuni de ieșire independente: 2 volți pentru LED-urile colorate, 3 pentru cele albe.

Pe lângă banda cu diode multicolore, maestrul va avea nevoie de astfel de accesorii și componente.

• Conectori de colț.Cel mai adesea aceștia sunt conectori dreptunghiulari - o tură. Pot fi folosite teuri - adaptoare-conectori în formă de T. „Crucile” sunt folosite pentru a conecta autobuzele cu mai multe fire care se intersectează, „plusurile” și minusurile lor sunt izolate electric unele de altele. Asteriscurile - în cazuri speciale: 5, 6, 7 și mai multe terminale permit uneia dintre benzi să ofere o conexiune la unitatea de alimentare, iar centrul "stelei" - multiconectorul în mai multe benzi va împărți tensiunile de alimentare cu restul benzilor. Conectorii - „crucile” și „stelele” sunt prost distribuite, din cauza unicității lor - un utilizator care știe să lipire colectează o astfel de topologie folosind bucăți de sârmă.

• Cablu de alimentare - atunci când există multe benzi, este necesară o secțiune transversală decentă. O bandă de 12 volți cu o capacitate de, de exemplu, 10 wați pe metru, consumă aproape un amper. Prin urmare, 5 m bandă luminoasă vor consuma: 5/6 A, înmulțit cu 5 m, va da 25/6, sau mai mult de 4 A. Și având în vedere pierderea de căldură (la LED-uri și fire sub sarcină), doar 2,5 A vor ajunge la benzi.Ansamblul usor nu te-a dezamagit cu o luminozitate scazuta decat cea declarata de producator, ai nevoie de un cablu cu o marja care sa iti permita sa furnizezi 10 A fara o scadere vizibila a tensiunii de alimentare sub sarcina. Mulți constructori de case, confruntați cu această nevoie, iau o bucată comună de cablu la care sunt conectate mai multe benzi luminoase, cu o secțiune transversală de 2-5 mm2 - și nu calculează greșit: dacă sursa de alimentare este suficient de puternică, lumina benzile strălucesc cu luminozitatea declarată.

• Adeziv universal. Puteți folosi „unghii lichide”, care amintește de lipiciul „Moment-1”.

• Cutie alba cu capac transparent (eventual cu difuzor) sau tub transparent de silicon. În acest din urmă caz, este potrivit un furtun de grădină sau tehnic care transmite lumină albă - cu un diametru interior de aproximativ un centimetru și unul mic. Ambalarea benzii va face ca ansamblul să fie impermeabil și rezistent la praf. Benzile luminoase gata făcute cu o clasă de protecție la umiditate IP-69 sunt deja plasate într-o carcasă rezistentă la praf și umiditate. Banda ușoară sigilată, deși pierde puțin - până la 10% din luminozitatea învelișului, este extrem de protejată de intemperii externe și de influențele microclimatice (mecanice și chimice).

• Alimentare electrică. Poate fi furnizat ca set. Dacă o bandă RGBW fără controler, funcționează de la 220 V, adică.„De la priză”, apoi un redresor de rețea este montat pe cablul de alimentare ca dispozitiv într-o mini-capsulă. Aceasta este o punte redresor-diodă de înaltă tensiune. Paralel cu acesta - un condensator de înaltă tensiune este conectat la ieșire, de regulă, cu o marjă de cădere de tensiune până la 400 V.

• Diverse elemente de fixare: dibluri și șuruburi pentru ele. Necesar pentru a agăța sursa de alimentare.

Instrumente - un cuțit pentru dezlipirea firelor și a contactelor, un fier de lipit cu lipit, colofoniu și flux de lipit, o șurubelniță. Lipirea este necesară în cazurile non-standard când nu există conectori cu topologia necesară, dar trebuie să atârnați elementele ușoare.

Unitatea funcțională a controlerului - o mini-placă într-o carcasă cu ieșiri este conectată la sursa de alimentare prin intrarea corespunzătoare a acesteia. De regulă, acestea sunt bornele „+ 5V” (sau 12 V) și „masa” („masă”). Ieșirile controlerului sunt, de asemenea, ieșiri de sarcină: microcircuitul controlează alimentarea prin trepte de tranzistor de putere, care funcționează ca întrerupătoare. De regulă, acestea sunt „minusuri” pe „R”, „G”, „B” și „W”, și au un „plus” comun, dar există și o polaritate inversă - cu o „masă” comună. Se formează o linie de alimentare cu 5 fire.

Schema complicată este următoarea: „plus” și „minus” sunt singurele aici. Sursa de alimentare comună este potrivită pentru LED (grupuri de cristale de lumină). Cipul din carcasa LED-ului în mod independent - schimbă local culorile strălucitoare. Apoi „minus” „stă” pe firul comun, „plus” merge separat, iar în magistrala de control există o linie de mare viteză conform protocolului digital - fire pentru „recepție” și „transmisie”.

Controlerul, detectând că cipurile luminoase sunt conectate și gata de funcționare, le trimite comenzi de adresă prin magistrală ("Rx" / "Tx" / "ground"). Conectarea bruscă a „plus” la „recepție” sau „transmisie” este o greșeală comună a meșterilor începători: cipurile și un controler de cap („creierul”) care nu au protecție se vor arde instantaneu (defecțiunea termică și electrică a părții microprocesorului).

Un amplificator de semnale digitale de la un sistem de control complex ("inteligent") pentru bandă de lumină RGBW este necesar atunci când lungimea liniei de program este de sute sau mai multe metri. Pentru a compensa pierderile de tensiune de înaltă frecvență, care este deja redusă, iar amperajul său este de câțiva microamperi, așa-numitul. rapel. Găsirea și alegerea acestuia este problematică - doar câteva companii produc acest produs, deoarece astfel de situații sunt foarte rare. Entuziaștii asamblează singuri astfel de circuite, cumpărând online elemente radio din China.

În ceea ce privește amplificatorul de putere - atunci când banda luminoasă din ultimele secțiuni „sac” în luminozitate, uneori este mai ieftin să achiziționați un adaptor suplimentar pentru 5, 12 sau 24 de volți decât să investiți de mai multe ori mai mulți bani pe cabluri multifilare cu o cruce groasă. -secțiune. Dezavantajul acestei soluții este că unitatea de alimentare, de dragul integrității designului original al camerei, este ascunsă sub structura suspendată a candelabrei, în spatele acesteia - din partea opusă intrării în cameră. Alimentarea este furnizată prin fire suplimentare prin conectori reproiectați la care sunt conectate cabluri mici.

Orice modul care coboară de la 220 la 12/24 volți, oferind izolare de tensiunea înaltă a rețelei, este potrivit ca adaptor. Transformă tensiunea alternativă în tensiune constantă - datorită acesteia, benzile de lumină nu pâlpâie, obosind ochii utilizatorului în timpul multor ore de lucru, dar oferă o lumină principală uniformă, fără pulsații și o iluminare de fundal.

Evitați să utilizați bandă ușoară care pâlpâie în timpul funcționării. Ondulările - cu o frecvență de 50-100 herți, sunt date și de cele mai simple surse de alimentare (un transformator și două diode, chiar și fără un condensator de netezire). Alegeți și conveniți asupra puterii sursei de alimentare și a consumului total (în wați) al benzilor luminoase în sine.Dacă primul este mai mic decât al doilea, strălucirea este incompletă, iar unitatea funcționează în modul de suprasarcină sau se oprește periodic din cauza supraîncălzirii.

Urmați pașii de mai jos pentru a edita și configura iluminarea dinamică RGBW.

1. Instalați sursa de alimentare. Așezați-l într-un loc ascuns - o nișă în perete, în spatele unui dulap etc.
2. Așezați benzi luminoase în locurile potrivite din cameră.
3. Conectați conectorii. Dacă secțiunile benzilor de lumină sunt conectate prin lipire, în prealabil - înainte de a plasa banda, lipiți secțiunile pentru locuri greu accesibile pentru tavan, podea și pereți.
4. Instalați și conectați cablurile de ieșire și de alimentare (corduri) la sursa de alimentare.
5. Închideți și conectați controlerul (dacă există) urmând instrucțiunile de asamblare și punere în funcțiune ale dispozitivului.
6. Conduceți și conectați firele (și secțiunile lor), după verificarea conform planului dvs. individual de configurare a sistemului de iluminat.

Verificați dacă sistemul este asamblat corect. Întregul ansamblu de lumină ar trebui să se aprindă. Dacă este furnizată o telecomandă, introduceți bateriile sau bateriile reîncărcabile în ea și verificați comutarea modurilor în lumina strălucitoare. Treceți prin modurile de strălucire - totul setat de fabrică ar trebui să funcționeze. Dacă este furnizată programarea de la telecomandă, setați-vă propriul algoritm pentru comutarea culorilor și a luminii albe. Rezultatul este o strălucire multicoloră, combinată cu sau fără cea principală (albă).