Dải LED RGB Và RGBW: Mô Tả Dải LED Màu, đầu Nối Cho Dải Diode Nhiều Màu. Kết Nối, Lựa Chọn Bộ Khuếch đại

2024 Tác giả: Beatrice Philips | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-15 04:20

Các dải đèn LED với đèn LED trắng thông thường cũng như ánh sáng động (đỏ, vàng, xanh lam và xanh lá cây) có mặt ở khắp nơi. Sự kết hợp của chúng - các sọc bốn màu hoặc RGBW cho ra ngoài ba màu cơ bản và màu trắng.

Nó là gì?

Cụm đèn LED RGB là một phần bổ sung cho dải ánh sáng, tỏa sáng với ánh sáng trắng đặc biệt . Trong trường hợp đơn giản nhất, khi không có dải RGBW, các sọc màu được đặt bên cạnh các dải ánh sáng trắng - từng dải một (đối với từng màu) hoặc tất cả cùng một lúc, xen kẽ với nhau phát sáng trắng, đỏ, lục và lam. màu sắc.

Tiến bộ không đứng yên - đèn LED composite xuất hiện trên thị trường, tạo ra các màu trắng, đỏ, xanh lá cây và xanh lam . Có 4 tinh thể ánh sáng đơn giản được xây dựng trong một đèn LED tổng hợp như vậy, mỗi tinh thể trong số đó mang lại màu sắc riêng. Để điều khiển, đường dây 5 chân (5 dây) được cung cấp hoặc đường dây hai dây, qua đó nguồn điện được cung cấp cho đèn LED, có bộ vi điều khiển nguyên thủy. Trong trường hợp thứ hai, 5 tinh thể được đặt trong "multi-LED": 4 đèn phát sáng, một (chip đơn giản nhất) điều khiển. Là một con chip, một multivibrator (bộ điều chỉnh độ sáng) được cung cấp để cung cấp tuần tự nguồn điện từ chính nó, đi qua một đường dây hai bên ngoài, cho các tinh thể ánh sáng tương ứng.

Tương tự của RGBW là đèn LED năm thành phần (5 quan trọng), cũng chứa một đèn màu vàng . Cụm RGBW sẽ trở thành đèn LED RGBWY. Việc sửa đổi đèn LED đa nguyên tố như vậy không được ứng dụng trong thực tế - màu vàng được tái tạo bởi sự phát sáng đồng thời của các tinh thể ánh sáng đỏ và xanh lục. Các tinh thể ánh sáng nằm gần nhau, khi người quan sát cách chúng một hoặc hai mét (và xa hơn), sẽ hợp nhất trong trường nhìn của anh ta thành một điểm sáng duy nhất. Tính năng này của thị giác, được phát hiện bởi Lomonosov và được xác nhận trong thực tế bởi Helmholtz, cho phép bạn tạo ra một bóng râm tùy ý từ 16.777.216 biến thể có thể nhìn thấy bằng mắt. Ví dụ, bằng cách thay đổi độ sáng của ánh sáng đỏ và xanh lục, một người sẽ thấy ánh sáng có màu hơi vàng đỏ trên RG-LED.

Các dải RGBW có một tính năng thú vị - bù sáng . Nếu tinh thể ánh sáng trắng đột nhiên bị lỗi, khi sử dụng màu đỏ, xanh lam và xanh lục vẫn đang hoạt động, bạn có thể tạo lại ánh sáng trắng động - từ lạnh đến ấm, đặt độ sáng thích hợp. Tỷ lệ tín hiệu độ chói của ba đèn LED này đối với màu trắng trơn (không đổ bóng trên thang nhiệt độ màu) như sau: 30% ánh sáng cho màu đỏ, 59% - xanh lục, 11% - xanh lam.

Nếu bạn giảm ánh sáng màu xanh lá cây một chút và thêm màu xanh lam, bóng râm sẽ có màu trắng lạnh . Nếu bạn trừ màu xanh lam và thêm màu đỏ, màu sẽ trở thành màu trắng ấm. Vân vân. Trong các dải đèn công nghiệp, quá trình này không do con người điều khiển mà bởi một thiết bị đặc biệt - vi điều khiển điều khiển độ sáng, đặt các sắc thái và tần số, thuật toán thay đổi chúng theo thời gian.

Một bộ vi điều khiển tích hợp với các chế độ chiếu sáng được thiết lập chặt chẽ nằm trong mỗi đèn LED: khi dải ánh sáng như vậy được bật, cả bốn phần tử ánh sáng sẽ sáng đồng thời. Chuyển đổi theo chu kỳ mượt mà hoặc đột ngột được thiết lập bằng cách sử dụng bộ điều chỉnh độ sáng bên ngoài . Địa chỉ (theo thuật toán) - sử dụng thêm một đường dây liên lạc kỹ thuật số (ba dây).

Trong trường hợp thứ hai, các hệ thống như vậy đắt hơn đáng kể so với băng RGBW đơn giản.

Tổng kết. Đèn LED W - màu trắng là chủ đạo . Đây là những yếu tố ánh sáng cung cấp ánh sáng cho cuộc sống hàng ngày của mọi người ở nhà và nơi làm việc. Các tinh thể R, G và B - đỏ, xanh lá cây và xanh lam giúp chiếu sáng nền. Vì vậy, ở đèn chùm LED, được điều khiển từ điều khiển từ xa, chủ nhân tự lựa chọn độ chiếu sáng. Ví dụ, vào đêm giao thừa, người dùng thường bật băng hoặc đèn RGBW ở chế độ "đèn chạy", giống như trên một vòng hoa trên cây thông Noel: đèn nháy đỏ, xanh lá cây và xanh lam tuần tự hoặc các khoảng thời gian khác nhau.

Trần nhà được chiếu sáng theo cách này sẽ có được một cái nhìn thanh lịch, đậm chất lễ hội . Người dùng nào thích nháy mắt sắc nét, nháy để chuyển từ màu này sang màu khác một cách mượt mà thì chọn chế độ khác. Việc sử dụng các bộ vi điều khiển Arduino có thể lập trình tùy ý cho phép mỗi chủ sở hữu của băng đèn như vậy thiết lập thuật toán của riêng họ, không giới hạn ở một hoặc nhiều cài đặt trước của nhà máy.

Băng RGBW linh hoạt - ở 5, 12 và 24 vôn, không giống như 220 vôn, được cắt thành các đoạn ngắn hơn 0,5 hoặc 1 mét . Trần, tường và sàn nhà với các bước chuyển tiếp được xếp xung quanh chu vi bằng cách sử dụng các đoạn ngắn và dài được kết nối bằng các đầu nối 90 độ tạo ra các lượt băng ở góc này. Điều này có nghĩa là một căn phòng được chiếu sáng động sẽ có vẻ ngoài thanh lịch và hoàn chỉnh. Các dải ánh sáng đơn giản nhất mà không có công tắc điều chỉnh độ sáng được kết nối trực tiếp. Họ sẽ cần một bộ nguồn (bộ chuyển đổi, trình điều khiển) với hai điện áp đầu ra độc lập: 2 volt cho đèn LED màu, 3 cho đèn trắng.

Các phụ kiện và thành phần cần thiết

Ngoài băng diode nhiều màu, chủ nhân sẽ cần các phụ kiện và linh kiện như vậy.

Các đầu nối góc . Thông thường đây là những đầu nối hình chữ nhật - một lượt. Có thể sử dụng tees - Bộ điều hợp-đầu nối hình chữ T. Các "thánh giá" được sử dụng để kết nối các xe buýt nhiều dây giao nhau, các "điểm cộng" và điểm trừ của chúng được cách ly về điện với nhau. Dấu hoa thị - trong các trường hợp đặc biệt: các đầu nối 5, 6, 7 và nhiều hơn nữa cho phép một trong các dải băng cung cấp kết nối với bộ cấp nguồn và trung tâm của "ngôi sao" - bộ kết nối đa điểm thành nhiều dải sẽ chia sẻ điện áp nguồn với phần còn lại của băng. Các đầu nối - "chữ thập" và "sao" được phân phối kém, do tính độc nhất của chúng - một người dùng biết cách hàn sẽ thu thập cấu trúc liên kết như vậy bằng cách sử dụng các đoạn dây.

Cáp nguồn - khi có nhiều băng, cần phải có tiết diện phù hợp . Một băng 12 vôn có công suất, ví dụ, 10 watt trên mét, tiêu thụ gần một ampe. Do đó, 5 m băng sáng sẽ tiêu thụ: 5/6 A, nhân với 5 m, sẽ cho 25/6, hoặc nhiều hơn 4 A. Và với tổn thất nhiệt (đối với đèn LED và dây dẫn dưới tải), chỉ 2,5 A sẽ đạt được các băng. Cụm đèn không làm bạn thất vọng với độ sáng thấp hơn so với công bố của nhà sản xuất, bạn cần một cáp có biên độ cho phép bạn cung cấp 10 A mà không bị sụt giảm đáng kể điện áp nguồn khi tải. Nhiều nhà xây dựng gia đình, đối mặt với nhu cầu này, sử dụng một đoạn cáp chung để kết nối một số dải đèn với tiết diện từ 2-5 mm2 - và họ không tính toán sai: nếu nguồn điện đủ mạnh, đèn dải sáng với độ sáng đã khai báo.

Chất kết dính đa năng . Bạn có thể sử dụng "móng tay lỏng", gợi nhớ đến keo "Moment-1".

Hộp màu trắng có nắp trong suốt (có thể có bộ khuếch tán) hoặc ống silicon trong suốt . Trong trường hợp thứ hai, một khu vườn hoặc ống kỹ thuật truyền ánh sáng trắng là phù hợp - với đường kính trong khoảng một cm và một đường kính nhỏ. Đóng gói băng sẽ giúp cho việc lắp ráp không thấm nước và chống bụi. Các dải đèn làm sẵn với cấp bảo vệ chống ẩm IP-69 đã được đặt trong một lớp vỏ chống bụi và chống ẩm. Băng keo kín, mặc dù mất đi một chút - lên đến 10% độ sáng trong vỏ, nhưng được bảo vệ cực kỳ tốt khỏi thời tiết bên ngoài và các ảnh hưởng vi khí hậu (cơ học và hóa học).

Nguồn cấp . Có thể được cung cấp như một bộ. Nếu băng RGBW không có bộ điều khiển hoạt động từ 220 V, tức là "từ ổ cắm", thì bộ chỉnh lưu điện được gắn như một thiết bị trong một hộp nhỏ trên dây nguồn. Đây là một cầu chỉnh lưu diode điện áp cao. Song song với nó - một tụ điện cao áp được kết nối ở đầu ra, theo quy luật, với biên độ điện áp giảm xuống đến 400 V.

Chốt khác nhau: chốt và vít cho chúng . Yêu cầu treo nguồn điện.

Dụng cụ - dao để tuốt dây và tiếp điểm, mỏ hàn có chất hàn, nhựa thông và chất trợ dung hàn, tuốc nơ vít . Hàn là cần thiết trong các trường hợp phi tiêu chuẩn khi không có đầu nối với cấu trúc liên kết yêu cầu, nhưng bạn cần phải treo các phần tử nhẹ.

Một số khối thiết bị đầu cuối có thiết bị đầu cuối vít.

Bộ điều khiển

Bộ điều khiển chức năng - một bo mạch mini trong hộp có các đầu ra được kết nối với nguồn điện qua đầu vào tương ứng trên đó. Theo quy định, đây là các thiết bị đầu cuối "+ 5V" (hoặc 12 V) và "đất" ("khối lượng"). Đầu ra của bộ điều khiển cũng là đầu ra của tải: vi mạch điều khiển nguồn điện thông qua các tầng bóng bán dẫn công suất, chúng hoạt động như các công tắc. Theo quy luật, đây là những "minuses" trên "R", "G", "B" và "W", và chúng có một "cộng" chung, nhưng cũng có một phân cực ngược - với một "khối lượng" chung . Một đường dây điện gồm 5 dây được hình thành.

Sơ đồ phức tạp như sau: "cộng" và "trừ" là những cái duy nhất ở đây. Nguồn điện chung phù hợp với đèn LED (nhóm tinh thể ánh sáng) . Chip trong hộp đèn LED độc lập - chuyển đổi cục bộ các màu phát sáng. Sau đó, "trừ" "nằm" trên dây chung, "cộng" đi riêng, và trong bus điều khiển có một đường tốc độ cao theo giao thức kỹ thuật số - dây cho "tiếp nhận" và "truyền".

Bộ điều khiển, phát hiện rằng các chip ánh sáng đã được kết nối và sẵn sàng hoạt động, sẽ gửi cho chúng các lệnh địa chỉ thông qua bus ("Rx" / "Tx" / "ground") . Đột ngột kết nối “cộng” với “nhận” hoặc “truyền” là một sai lầm phổ biến của những người mới làm nghề thủ công: chip và bộ điều khiển đầu (“bộ não”) không có bảo vệ sẽ ngay lập tức bị cháy (sự cố nhiệt và điện của phần vi xử lý).

Thực tế là điện áp xung tần số cao mà chúng hoạt động là phần trăm và phần nghìn của vôn - một vài vôn hoặc nhiều hơn sẽ "giết chết" thiết bị điện tử ngay lập tức.

Bộ khuếch đại

Cần có bộ khuếch đại tín hiệu kỹ thuật số từ hệ thống điều khiển phức tạp ("thông minh") cho băng ánh sáng RGBW khi độ dài của dòng chương trình là hàng trăm mét trở lên. Để bù đắp cho những tổn thất của điện áp tần số cao, vốn đã ít ỏi, và cường độ dòng điện của nó là một vài microampe, cái gọi là. tăng cường . Tìm và chọn nó là một vấn đề - chỉ có một số công ty sản xuất sản phẩm này, vì những trường hợp như vậy là rất hiếm. Những người đam mê tự lắp ráp các mạch như vậy bằng cách mua các thiết bị phát thanh trực tuyến ở Trung Quốc.

Đối với bộ khuếch đại công suất - khi dải sáng ở các phần cuối "chùng xuống" độ sáng, đôi khi việc mua thêm một bộ chuyển đổi 5, 12 hoặc 24 vôn sẽ rẻ hơn nhiều lần so với việc đầu tư nhiều tiền hơn vào cáp nhiều lõi có hình chữ thập dày. -tiết diện. Nhược điểm của giải pháp này là nguồn điện, vì lợi ích toàn vẹn của thiết kế ban đầu của căn phòng, được ẩn dưới cấu trúc lơ lửng của đèn chùm, phía sau nó - từ phía đối diện với lối vào phòng . Nguồn được cung cấp thông qua các dây bổ sung thông qua các đầu nối được thiết kế lại mà các dây dẫn nhỏ được kết nối với nhau.

Nguồn cấp

Bất kỳ mô-đun nào giảm từ 220 đến 12/24 volt, cung cấp cách ly khỏi điện áp cao của mạng, đều thích hợp làm bộ chuyển đổi. Nó biến điện áp xoay chiều thành điện áp không đổi - nhờ nó, các dải ánh sáng không nhấp nháy, làm mỏi mắt người dùng trong nhiều giờ làm việc, mà cung cấp ánh sáng chính và ánh sáng nền đồng đều, không bị nhiễu.

Mẹo lựa chọn

Tránh sử dụng băng nhẹ bị nhấp nháy trong quá trình hoạt động. Các gợn sóng - với tần số 50-100 hertz, cũng được cung cấp bởi các bộ nguồn đơn giản nhất (một máy biến áp và hai điốt, thậm chí không có tụ điện làm mịn) . Lựa chọn và thống nhất về công suất của bộ cấp nguồn và tổng công suất tiêu thụ (tính bằng watt) của chính các dải đèn. Nếu ánh sáng đầu tiên nhỏ hơn ánh sáng thứ hai, sự phát sáng không hoàn toàn và thiết bị hoạt động ở chế độ quá tải hoặc định kỳ tắt do quá nhiệt.

Nếu ngược lại, toàn bộ cụm sẽ phục vụ trong nhiều năm mà không có bất kỳ phàn nàn nào, vì nguồn điện có nguồn điện dự trữ.

Kết nối và thiết lập

Làm theo các bước bên dưới để chỉnh sửa và thiết lập ánh sáng RGBW động

1. Lắp đặt nguồn điện. Đặt nó ở một nơi khuất - một hốc tường, sau tủ, v.v.
2. Đặt các dải đèn vào những vị trí thích hợp trong phòng.
3. Kết nối các đầu nối. Nếu các phần của dải đèn được nối bằng cách hàn, trước - trước khi đặt băng, hãy hàn các phần ở những vị trí khó tiếp cận cho trần, sàn và tường.
4. Lắp đặt và kết nối đầu ra và cáp nguồn (dây) với nguồn điện.
5. Treo và kết nối bộ điều khiển (nếu có) theo hướng dẫn lắp ráp và vận hành của thiết bị.
6. Dẫn và kết nối các dây (và các phần của chúng), đã được kiểm tra theo kế hoạch thiết lập hệ thống chiếu sáng cá nhân của bạn.

Kiểm tra xem hệ thống đã được lắp ráp chính xác chưa. Toàn bộ cụm đèn sẽ sáng lên. Nếu điều khiển từ xa được cung cấp, hãy lắp pin hoặc pin sạc vào đó và kiểm tra việc chuyển đổi các chế độ trong đèn phát sáng. Đi qua các chế độ phát sáng - mọi thứ do nhà máy thiết lập sẽ hoạt động. Nếu chương trình từ điều khiển từ xa được cung cấp, hãy đặt thuật toán chuyển đổi màu sắc và ánh sáng trắng của riêng bạn. Kết quả là tạo ra ánh sáng nhiều màu, kết hợp với hoặc không có màu chính (trắng).