Подключить цветные светодиодные ленты. Схема подключения светодиодной RGB-ленты

Контроллер для светодиодной ленты с пультом - востребованный элемент современного интерьера. Такой подсветкой можно выделить определенную зону в жилом помещении и создать очень интересные медиафасады. Благодаря красоте, практичности и невысокой цене такие осветительные приборы быстро завоевали популярность, поэтому у многих людей возникает вопрос о том, каким образом их установить и настроить.

Общие сведения о лентах

Ленты часто устанавливают в нише потолка над определенной зоной в квартире (например, над спальным местом или обеденной зоной). Многие жильцы не могут точно сказать, какой цвет им необходим, к тому же со временем одна и та же подсветка может надоесть. В такой ситуации выручит RGB контроллер для светодиодной ленты, с помощью которого подсветку можно настроить индивидуально.

Само название RGB обозначает три слова - Red, Green, Blue, то есть красный, зеленый и синий. Из такого небогатого предложения цветовых решений сложно выбрать один цвет, поэтому многие мастера рекомендуют устанавливать контроллеры. Благодаря этим устройствам жильцы смогут настраивать цвета по своему вкусу, например, желтый, оранжевый, фиолетовый, а также регулировать их интенсивность.

Перед тем как приобретать светодиодные ленты, нужно немного разобраться в их классификации. Обычно выделяют их два:

SMD 3528;
SMD 5050.

Оба типа лент отличаются по габаритам и параметрам: у первого размеры сторон составляют 3,5 мм на 2,8 мм, у второго - 5 мм на 5 мм, что и отражено в самих названиях. Аббревиатура SMD (Surface Mounted Device) буквально означает «устройство, установленное на поверхности».

Еще одна важная особенность - это мощность светового потока. У SMD 3528 она ниже, так как в такой ленте светодиоды являются однокристальными, в то время как в SMD 5050 они трехкристальные. Второй тип будет светить ярче, однако он будет потреблять в 3 раза больше мощности.

Немаловажным параметром является количество светодиодов на 1 метр ленты, где их может быть 30, 60, 120 или 240 штук. Чем больше светодиодов, тем ярче будет сиять подсветка. Но ленты с большим количеством маленьких лампочек будут стоить дороже. Специалисты советуют не приобретать слишком яркие устройства, поскольку для подсветки ниши в потолке хватит 60 диодов на 1 метр. Для декорирования мебели можно приобрести самую простую ленту с 30 диодами. Такие рекомендации являются оптимальными для любого интерьера.

Чтобы установить освещение в нишу потолка, для примера можно взять ленту типа SMD 5050, содержащую 60 диодов на 1 метр. Она имеет следующие характеристики:

цвет диодов - RGB, то есть многоцветная;
количество диодов - 60 штук на 1 метр;
мощность - 14 Вт/м;
напряжение - 24 В.

Также на упаковке будет представлена аббревиатура IP с примыкающими к ней цифрами. Эта характеристика указывает на степень защиты. Например, на коробке написано IP33, что означает следующее:

Первая цифра 3 указывает на степень защиты от попадания инородных тел и прочих контактов с осветительным прибором. По шкале от 0 до 5 она свидетельствует о защите от мелких частиц размером до 2,5 мм.
Вторая цифра 3 указывает на степень защиты от воды. Светодиоды защищены от наклонного попадания брызг под углом до 60 градусов.

Лента намотана на бобину (или катушку), стандартно ее длина равна 5 метрам, поэтому лучше всего приобрести две катушки, так как часто для подсветки различных ниш требуется от 5 до 8 метров, а иногда и больше. Устройство условно поделено на несколько небольших отрезков, на каждом из которых находится по 6 светодиодов. Отрезки представляют собой полностью самостоятельный осветительный прибор, который будет гореть при подключении к сети.

Светодиодная лента очень пластична, поэтому ее можно крепить в ниши любой сложности и формы, не говоря уже о прямых линиях и переходах. На обратной стороне светодиодов имеется липкий двусторонний скотч, благодаря которому цветная конструкция накрепко прилипнет к любой поверхности.

Ленту можно укоротить по необходимости. Для этого на ней всегда указано место разреза со значком ножниц и линией. Несоблюдение этого правила приведет к тому, что при разделении не там, где нужно, рабочие дорожки будет повреждены, а значит, светодиодная лента окажется испорченной.

Установка светодиодов в нишу

В имеющуюся нишу в потолке необходимо установить цветную светодиодную подсветку. Периметр ниши - 8 м, в мотке имеется 10 м ленты, следовательно, ее необходимо будет укоротить до нужной длины строго по участку среза.

Лучше всего крепить пластичный электроприбор не к стене или коробу ниши, а к заранее приобретенному для этой цели кабелю-каналу. Если же периметр больше, чем длина целого мотка, то от края приклеенной ленты нужно отступить примерно 10 мм и прикрепить еще одну. Получится, что по краям каждого отрезка должны свободно свисать провода, по четыре на каждый.

Так как для подсветки выбраны многоцветные светодиоды, то отрезы оснащены четырьмя проводами, три из которых (красный, зеленый и синий) обозначают цвета, а четвертый (черный) - общий вывод. Одноцветная подсветка имеет только два проводка. Если в месте, где будут располагаться светодиоды, имеются металлические саморезы, то их рекомендуется изолировать при помощи изоленты.

Блок питания для RGB

Для того чтобы подключить светодиодную подсветку к сети, обязательно нужно приобрести блок питания. Подключать RGB напрямую к сети 220 В категорически воспрещается, так как это приведет к моментальному перегоранию подсветки. Этот агрегат необходимо приобретать с напряжением, соответствующим этому показателю у светодиодов, то есть 12 В или 24 В.

Одноцветную ленту подключить проще, так как она подсоединяется непосредственно к самому блоку. С RGB дело обстоит иначе, поскольку здесь понадобится контроллер. Он будет выступать в качестве регулятора цветов. Если его не использовать, то функция смены цветов будет утрачена. Контроллер, как и сам блок, должен иметь соответствующее выходное напряжение.

Мощность блока питания должна совпадать с мощностью светодиодов. Производитель обычно указывает этот показатель на 1 метр ленты, например, 14 В. Нетрудно посчитать, что на 8 метров будет приходиться 112 В, значит, и блок должен быть мощностью 112 В. Необходимо, чтобы в нем был запас по току примерно на 20-30%.

Качественный блок питания должен обладать высокой стабильностью выходного напряжения, иметь встроенный фильтр электромагнитных помех и защиту от перепадов напряжения, перегрузок или коротких замыканий. Корпус его должен быть выполнен из перфорированного металла, что способствует хорошей вентиляции и отсутствию перегрева. Если же его температура во время работы достигла 70 градусов, тогда следует снизить нагрузку.

Блок питания устанавливается с учетом свободного пространства вокруг него, что обеспечит ему естественную вентиляцию. Если такой возможности нет, то необходимо будет продумать вопрос об установке принудительной вентиляции. Когда нужно установить два блока для RGB, не следует размещать их вплотную друг к другу.

Контроллер для подсветки

Контроллер для светодиодной подсветки необходимо подбирать с учетом мощности и величины выходного напряжения. Все остальные характеристики (функциональность, программы и другие дополнительные возможности) рассчитаны исключительно на вкус и потребности пользователей. Прибор устанавливается рядом с блоком питания. К контроллеру также должен прилагаться пульт дистанционного управления, имеющий компактную форму и сенсорные кнопки управления.

Подключение к сети

Чтобы подключить блок питания, необходимо подвести питание (220В) от выключателя на клеммы блока «фаза» (L) и «ноль» (N). К клемме «Земля» необходимо подвести проводник питающего кабеля (РЕ). Контроллер подключается выходными клеммами на входные следующим образом:

+V - DC+;
-V - DC-.

Если пренебречь полярностью при подключении контроллера, тогда он просто выйдет из строя.

В самом конце можно подключать и саму ленту RGB. Здесь все максимально просто: красный провод подводится к выходу R, зеленый - к G, синий - к B. Если перепутать выходы и провода, то ничего страшного не произойдёт, подсветка будет исправно работать, но при настройке цветов с пульта управления могут возникать интересные несоответствия, например, жильцам захочется подсветить потолок синим, а он засияет зеленым цветом.

Важно знать, что к контроллеру можно подключить только пятиметровую ленту или более короткую. Это связано с тем, что каждая дорожка светодиодов рассчитана на определенный максимальный ток. Если соединить пятиметровую ленту еще с несколькими метрами такой же, то ток увеличится, и диоды очень быстро перегорят. Когда возникает необходимость подключить длинную ленту, то настоятельно рекомендуется дополнительно приобрести усилитель RGB .

После проделанной работы остается только проверить, как работает встроенная подсветка. Для этого необходимо просто нажать на кнопку включения на пульте, после чего потолок загорится красным цветом (стандартный режим). Во втором и третьем режимах подсветка будет синей и зеленой соответственно.

Остальные режимы позволят подбирать и другие цвета, такие как желтый, оранжевый, фиолетовый, розовый, голубой, салатовый и т. д. Этот этап проверки работы RGB считается завершающим, он указывает на то, что светодиодная лента установлена правильно.

Самыми современными осветительными приборами являются светодиоды: светодиодные лампы, прожектора или модули. Хотя есть конструкции, в которых элементы соединены в полосу, – это светодиодные ленты. Они производятся различной яркости и цвета, есть и многоцветные ленты RGB (R – red «красный», G – green, «зелёный», B – blue, «синий»), позволяющие менять цвет ленты при помощи RGB-контроллера.

Применение многоцветной ленты

RGB лента, благодаря возможности менять цвет и яркость, используется во многих местах и дизайнерских решениях:

Основное или вспомогательное освещение комнаты. В сочетании с центральной люстрой делает освещённость более равномерной, а самостоятельно создает романтическое освещение или в сочетании с пультом с соответствующими возможностями обеспечивают цветомузыкальные эффекты;
В спальне, коридоре и на кухне обеспечивает дежурное и полное освещение. Переключать режимы можно вручную, по таймеру или датчиком движения;
Подсветка витрины магазина. Оттенок света выбирается по желанию оформителя;
Моддинг компьютера. Цвет может зависеть от температуры или загрузки процессора;
Фитолампа. Это удобный, но невыгодный вариант – используются только два цвета: красный и синий.

Конструкция led-ленты RGB

Светодиодная лента – это гибкая полоса, на которой расположены две, а на led-лентах RGB – четыре токопроводящие полоски. Между этими полосками расположены группами три последовательно включённых светодиода и токоограничивающее сопротивление. Элементы схемы используются формы SMD – surface mounted device (прибор, монтируемый на поверхность). Отличаются такие конструкции по размеру светодиодов, выраженному в 0,1 мм.

В многоцветных led-лентах устанавливаются элементы SMD5050 или 5*5мм. В отличие от светодиодов меньшего размера, в них три светодиода в одном корпусе. В монохромных конструкциях эти элементы включены параллельно, а в RGB-конструкциях каждый вывод подключается к своей токопроводящей полоске и имеет свой цвет свечения. Исключение составляют устройства, в которых в каждом элементе установлен ШИМ-контроллер. В таких аппаратах всего две токопроводящие полоски. Управление осуществляется при помощи цифрового сигнала.

Кроме обычных RGB-лент есть устройства RGBW. В них, кроме многоцветных, есть белые светодиоды. С их помощью достигается повышенная яркость и большее количество оттеков света.

Управление цветом

В многоцветных полосах управление яркостью каждого цвета осуществляется по отдельности. Этим достигается большое количество оттенков. При включении всех светодиодов на полную мощность лента начинает светиться белым цветом.

Для управления применяется RGB контроллер. Он может оснащаться пультом управления разного типа:

Встроенный или выносной на проводах. Применяется там, где не требуется постоянная регулировка цвета, например, в витринах магазинов;
С ИК-пультом. Самые простые и недорогие. Недостаток в том, что такой пульт работает только в пределах прямой видимости;
С радиопультом. Позволяет управлять светом даже из соседней комнаты, но при утере пульта приходится менять устройство;
С Wi-Fi и Bluetooth. Позволяет управлять при помощи мобильного телефона. Могут использоваться в системе “умный дом”.

Кроме регулировки цвета всей ленты одновременно, есть устройства, в которых каждый светодиод оснащён ШИМ-контроллером, регулирующим цвет своего светодиода. В таких конструкциях возможны различные цветосветовые эффекты: переливы цвета, бегущие огни, звёздный дождь и другие.

Управление led-лентой при помощи Ардуино

Один из способов управления многоцветными светодиодными устройствами – это платы Ардуино. В таких платах установлен программируемый микроконтроллер, к которому подключаются различные датчики и выходные устройства. По заданной программе такие устройства управляют цветом и яркостью свечения светодиодов. Они оснащаются аналоговыми выходами для управления обычной ргб-лентой, и цифровыми – для ленты с ШИМ-контоллерами.

Питание ленты RGB

Самое распространённое напряжение питания =12В, но встречаются полосы на 24, 110 и 220В. Они отличаются количеством соединённых последовательно светодиодов в группе.

Перед тем, как подключить rgb-ленту, нужно определить необходимую мощность блока питания, учитывая 20% запас. Питание таких устройств осуществляется от блоков питания разной мощности:

До 25Вт (2А). Такие устройства похожи на блок питания планшета или мобильного телефона, включаются в розетку;
До 100Вт (9А). Это приборы в пластиковом корпусе. Их можно спрятать в шкафу или в нише, в гипсокартонной стене;
Свыше 100Вт. Это аппараты в металлическом корпусе со встроенными кулерами. При установке необходимо предусмотреть доступ воздуха. При работе шумят, поэтому в доме целесообразнее вместо одного мощного устройства использовать несколько маломощных.

Сечение проводов для подключения светодиодных лент

При подключении таких приборов блок питания необходимо располагать рядом с лентой. Это связано с падением напряжения в подсоединяемых проводах.

Например, для подключения 5 метров ленты RGB SMD5050, напряжением 12В, мощностью 14,4Вт/метр, общей мощностью 72Вт и током, по формуле I=P/U=72Вт/12В=6А достаточно сечения провода 0,5 мм². Но при длине провода 10 метров падение напряжения составит 4В, поэтому необходимо выбрать сечение не менее 4 мм².

Информация. Для подключения устройств, находящихся на расстоянии друг от друга, используются отдельные блоки питания и RGB-повторители.

Подключать ленты последовательно допускается не более 5 метров. При большей длине растёт падение напряжения на токоведущих полосках, снижение яркости к концу, а также их нагрев. Это приведёт к выходу устройства из строя.

Подключение проводов

Для подключения на токопроводящих полосках есть контактные площадки – расширения, к которым производится подключение проводов. Они присоединяются двумя способами: пайкой или коннекторами.

Пайка проводов

Для подключения полосы при помощи пайки необходимы гибкие многожильные провода сечением не более 0,5 мм². Провода большего сечения могут оборвать контактные площадки.

Флюс используется только нейтральный. Порядок действий следующий:

если лента покрыта слоем силикона, нужно снять его, не повреждая токопроводящий слой;
паяльником мощностью не больше 15Вт залудить контактные площадки;
отрезать куски проводов необходимого размера;
снять изоляцию с провода на 5 мм и залудить его;
отрезать кусок термоусадочной трубки длиной 25 мм и надеть её на ленту;
припаять провода;
надеть термоусадочную трубку на место пайки и прогреть строительным феном или зажигалкой.

Внимание! Кислоту использовать нельзя – она может разрушить токопроводящие полоски или вызвать короткое замыкание.

Соединение коннекторами

Кроме пайки, подключение производится при помощи специальных коннекторов. Это менее надёжный, но более простой и быстрый способ. Кроме того, при подключении или ремонте ленты, установленной в труднодоступном месте, это единственный способ.

Коннекторы производятся разной формы: прямые, угловые, Т-образные, с проводами, для подключения к сети и без, для соединения отрезков полосы между собой.

Ремонт ленты

При выходе из строя отдельных участков полосы нет необходимости менять всю ленту целиком – достаточно заменить повреждённый участок. Это делается при помощи коротких, 10-15 мм, кусочков проводов или соединительными коннекторами.

Степень водозащищенности

Ленты производятся с разной степенью защиты от неблагоприятных воздействий окружающей среды:

IP20/IP33. Это открытые полосы. Применяются в сухих местах, в которых исключено попадание брызг воды. Это подсветка подвесного потолка, компьютерной клавиатуры или замена настольной лампы;
IP65. Покрыты силиконом только с лицевой стороны. Используются для подсветки плинтусов, рабочей зоны на кухне и других местах, в которых возможны брызги, но исключено попадание струй воды;
IP67/IP68. Покрыты силиконом полностью. Используются в любых условиях, в том числе в воде: в бассейнах и аквариумах.

Многоцветная светодиодная лента RGB – это новый современный вид освещения, позволяющий украсить интерьер разнообразными световыми эффектами.

Видео

При подключении обычной монохромной ленты следует придерживаться трех основных правил:

подключение выполняется параллельно отрезками не более 5 метров

лента монтируется на алюминиевый профиль

блок питания выбирается всегда с запасом по мощности

Эти же правила полностью применимы и для многоцветной RGB ленты. Однако здесь есть некоторые особенности. Связаны они с использованием в схеме подключения RGB контроллера.

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 ” ” и ” ”.

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.

Схема подключения светодиодной ленты RGB длиной 5м или 10м

Для начала рассмотрим вариант, когда у вас общая длина светодиодной подсветки всего 5м или 10м, то есть две цельные ленты соединенные параллельно по 5м каждая. Что необходимо в этом случае?

блок питания, преобразующий 220В из сети в 12 или 24В необходимые для работы подсветки

RGB контроллер

Его в отличие от блока питания можно подбирать без запаса по мощности, что называется впритык. Главное правильно рассчитать мощность самой ленты.

Например, если 1м потребляет 14,4Вт (данные можно найти на упаковке или из таблиц, согласно разновидности светодиодов), то 10м будут соответственно “кушать” 144Вт. Именно на такую мощность и покупаете контроллер.

Как все это правильно подключить? Во-первых, 220В нужно подать на сам блок питания. Обычно слева на нем имеются две клеммы с маркировкой L(фаза), N(ноль) и заземление. Здесь полярность L и N соблюдать не обязательно.

Light с контактами BGR V+

Расшифровываются они как:
B (blue) – синий

G (green) – зеленый

R (red) – красный

V – общий плюс на светодиодной ленте. Непосредственно на ленте он может быть подписан как ”+12” или просто ”+”. Все остальные три контакта rgb являются минусовыми.

Power с контактами “+” и ”-”

В отличие от монохромной ленты у RGB варианта не два контакта, а четыре. А иногда и все пять!

Пятый отвечает за белый свет, так как нормального белого естественного освещения получить от сочетания rgb цветов не получится. Называются такие светодиодные ленты RGBW или RGBWW.

Поэтому заранее уточняйте, сколько контактов для пайки проводов имеет лента и покупайте соответствующий контроллер. Особенно это актуально при покупках через интернет магазины.

К контактам Power подается напряжение 12 или 24В от блока питания.

Ищите на блоке клеммы с надписью ”V+” и “V-“. Вместо “V-“ иногда пишут “COM”.

Если перепутаете порядок, подключите красный к зеленому или наоборот, ничего страшного не случится, просто будут путаться цвета на пульту управления.

Кстати, светодиодную ленту RGB в крайних случаях можно подключать и вовсе без контроллера, напрямую к блоку.

Для этого нужно скрутить все три провода rgb в один и подать на него минус, а на второй проводок плюс.

Правда в этом случае, ни о какой разноцветной подсветке и речи быть не может. Однако как один из вариантов освещения, при выходе из строя контроллера, рассматривать можно.

При правильном подключении RGB ленты по первому варианту, у вас должна быть последовательность: 1 Блок питания
2 Контроллер
3 Светодиодная лента RGB

RGB лента длиной 15-20 метров

Если нужно подключить 15, 20 метров или более, такой вариант только с одним контроллером уже не подойдет. Есть два выхода:

использовать два контроллера

использовать RGB усилитель

Первый вариант неудобен более высокими затратами. А во-вторых, у вас будет два пульта управления, каждый из которых отвечает за различные участки ленты. И как вы их синхронизируете, тот еще вопрос.

Поэтому лучший вариант, когда все управляется от одного контроллера и с одного пульта. Это можно легко реализовать при помощи rgb усилителя.

Из названия понятно, что его предназначение усиливать сигнал от контроллера. Правда некоторые заблуждаются, полагая, что он нужен для более яркого свечения ленты. И его именно с этой целью можно использовать даже для 5-ти метровых участков. Это не так.

Выбирается он по мощности не всей длины светодиодной ленты, а только того участка, который к нему и подключается, помимо первых 5 или 10 метров.

Схема подключения усилителя

У усилителя есть входные-input и выходные-output клеммы. На входе и выходе те же контакты, что и у контроллера – общий плюс и цвета.

Также присутствуют и клеммы подключения питания:

VDD или "+"

GND или "-"

Напряжение 12-24В можно подавать как от дополнительного блока, так и от общего, если позволяет его мощность.

Для подключения, общие концы предыдущего отрезка светодиодной ленты, заводите во входные клеммы усилителя.

После этого под винты VDD и GND заводите проводники питания от блока.

В итоге у вас должна получиться последовательность: 1 Блок питания
2 Контроллер
3 Светодиодная лента №1
4 Усилитель
5 Светодиодная лента №2

Собранная подсветка по такой схеме будет работать и управляться с одного пульта.

Если вам нужно подключить еще 5-10 метров ленты, в схему добавляется еще один усилитель, а возможно и дополнительный блок питания (зависит от мощности освещения).

Только имейте в виду, что параллелить напрямую между собой сами блоки питания нельзя. Делать это нужно через диодный мост. Поэтому они должны быть разделены между собой через отдельные участки лент.

Таким образом можно собрать разноцветную подсветку любой длины под ваши запросы. Главное найти место для размещения всего этого оборудования.

Когда места не хватает, вместо большого усилителя можно использовать микро модель.

Он напоминает из себя что-то типа переходника, и размер у него соответствующий. При этом со своей задачей усиления сигнала справляется хорошо.

Кроме этого, его можно использовать, если вам не хватает мощности вашего контролера. Например, мощность всей светодиодной ленты 110Вт, а контроллера всего 70Вт.

Чтобы не менять его, просто докупаете такой мини усилитель, последовательно соединяете два элемента и наслаждаетесь освещением.

Кстати, такого же миниатюрного размера может быть и сам контроллер.

Светящиеся только красным - R , зеленым - G , синим - B или белым - CW цветом, как правило, подключаются непосредственно к источнику постоянного тока напряжением 12 В или 24 В. R G B светодиодную ленту, как и монохромные, тоже можно подключить к блоку питания постоянного тока, соединив выводы R , G и B между собой.

Но в таком случае будет упущена возможность реализации цветовых эффектов освещения, ради которых лента и была создана. Поэтому при установке цветных светодиодных лент, в разрыв цепи между блоком питания и лентой обычно устанавливают электронный контроллер. Он позволяет в автоматическом режиме изменять цвет и яркость свечения ленты в динамическом режиме по заданной с пульта дистанционного управления программе.

На фотографии изображена электрическая схема подключения R G B светодиодной ленты к сети 220 В. Блок питания (адаптер) преобразует переменное напряжение 220 В в напряжение постоянного тока 12 В, которое по двум проводам с соблюдением полярности подается на R G B контроллер. К контроллеру посредством четырех проводов в соответствии с маркировкой подключается светодиодная лента. Для удобства монтажа и ремонта светодиодного освещения узлы между собой соединяются с помощью разъемов.

Электрическая схема LED R G B светодиода SMD-5050

Для подключения, а тем более ремонта R G B светодиодной ленты на профессиональном уровне, необходимо представлять, как она устроена, и знать электрическую схему и распиновку применяемых в лентах светодиодов. На фотографии ниже представлен фрагмент R G B светодиодной ленты с нанесенной схемой распайки кристаллов светодиодов.

Как видно на схеме, кристаллы в светодиоде электрически не связаны между собой. Три разноцветных кристалла в одном корпусе светодиода образуют триаду. Благодаря такой конструкции, управляя яркостью свечения каждого кристалла индивидуально можно получить бесконечное количество цветов свечения светодиода. На таком принципе управления цветом построены дисплеи сотовых телефонов, навигаторов, фотоаппаратов, компьютерных мониторов, телевизоров и многих других изделий.

Технические характеристики светодиода SMD-5050 приведены на странице сайта «Справочник по SMD светодиодам» .

Электрическая схема LED R G B ленты на светодиодах SMD-5050

Разобравшись с устройством светодиода легко разобраться и с устройством светодиодной ленты. В верхней части картинки фотография работоспособного отрезка LED R G B ленты, а в нижней его электрическая схема.

Как видно из схемы, одноименные контактные площадки светодиодной ленты, находящиеся с ее правой и левой стороны электрически соединены между собой напрямую. Таким образом, обеспечивается возможность подачи питающего напряжения на ленту с любого конца и на следующий отрезок ленты при ее наращивании.

Кристаллы светодиодов VD1, VD2 и VD3 одинакового цвета свечения соединены последовательно. Для ограничения тока в каждой из цветовых цепей установлены токоограничивающие резисторы. Два из них номиналом 150 Ом, а один 300 Ом, в цепи кристаллов красного цвета. Резистор большего номинала установлен для выравнивания яркости всех цветов с учетом интенсивности излучения кристаллом светодиода и не одинаковой цветовой чувствительности человеческого глаза к разным цветам.

Как разрезать светодиодную ленту на отрезки

Как Вы уже наверно поняли, R G B светодиодная лента любой длины (относиться и к монохромным лентам), состоит из коротких самостоятельных отрезков, представляющих собой законченное изделие. Достаточно подать на контактные площадки напряжение питания и лента будет излучать свет. Для получения отрезка ленты требуемой длины элементарные отрезки соединяют между собой в соответствии с буквенной маркировкой.

Обычно лента выпускается длиной пять метров. В случае необходимости ее можно укоротить, разрезав поперек по линии, нанесенной по центру контактных площадок между маркировкой, бывает, в этом месте дополнительно наносят символическое изображение ножниц. Иногда ленту приходится разрезать, чтобы установить под углом. В таком случае разрезанные одноименные контактные площадки соединяются между собой с помощью пайки отрезками провода .

Способы управления цветом свечения
R G B светодиодных лент

Есть два способа управления цветовым режимом работы R G B светодиодной ленты, с помощью трех выключателей или электронного устройства.

Принцип работы простейшего контроллера на выключателях

Рассмотрим принцип работы самого простого контроллера, на механических выключателях. В качестве выключателя для ручного управления свечением R G B ленты можно применить трех клавишный настенный выключатель, предназначенный для включения люстр и светильников в бытовую сеть 220 В. Электрическая схема подключения тогда будет иметь следующий вид.

Резисторы R1-R3 служат для ограничения тока и их можно устанавливать в любом месте цепи питания кристаллов одного цвета. По этой схеме можно подключать R G B ленты, рассчитанные на напряжение питания как 12 В, так и 24 В.

Как видно из схемы, плюсовой вывод блока питания подключается непосредственно к плюсовому выводу светодиодной ленты, который является общий для светодиодов всех цветов, а минусовой вывод подключается к R , G и B контактам ленты через выключатель. Коммутатором из трех выключателей можно получить семь цветов свечения ленты. Это самый простой, надежный и дешевый способ управления цветами свечения R G B ленты.

Принцип работы электронного контроллера

Для получения бесконечного количества цветов свечения R G B ленты и в автоматическом режиме динамическое изменение величины светового потока, вместо выключателей используют электрический блок, который называется R G B контроллер. Его включают в разрыв цепи между блоком питания и R G B лентой. Обычно в комплект контроллера входит пульт дистанционного управления, позволяющий на расстоянии управлять режимом его работы, и как следствие режимом свечения светодиодной ленты.

Так как для работы светодиодной ленты требуется, как правило, напряжение постоянного тока 12 В (реже 24 В), то для подключения ее к электросети переменного тока 220 В применяется блок питания или адаптер, преобразующий переменное напряжение в напряжение постоянного тока, которое через разъемное соединение подается на блок контроллера.

Рассмотрим принцип работы RGB контроллера на примере самого простого и широко применяемого контроллера модели LN-IR24. Он состоит из трех функциональных узлов – контроллера управления R G B , силовых ключей и микросхемы инфракрасного сенсора (ИК). Микросхема контроллера прошита на требуемый алгоритм работы светодиодной ленты. Управление микросхемой контроллера осуществляется сигналом, поступающим с микросхемы сенсора ИК. На ИК сенсор управляющий сигнал поступает при нажатии кнопок на пульте дистанционного управления.

Управление подачей питающего напряжения на светодиодную ленту осуществляется с помощью трех полевых транзисторов, работающих в ключевом режиме. При поступлении сигнала с микросхемы контроллера управления RGB на затвор транзистора, его переход сток-исток открывается, и через светодиоды начинает протекать ток, в результате чего они начинают излучать свет. Управление яркостью свечения светодиодов осуществляется за счет высокочастотного изменения ширины импульсов подаваемого питающего напряжения (широтно-импульсной модуляции).

Выбор блока питания и контроллера для R G B ленты

Блок питания для RGB светодиодной ленты, необходимо выбирать, исходя из напряжения ее питания и потребляемого тока. Наиболее популярны светодиодные ленты на напряжение постоянного тока 12 В. Ток потребления по цепям R, G и B можно узнать из этикетки или определить самостоятельно, воспользовавшись справочными данными на светодиоды, изложенными в таблице на странице сайта Справочная таблица параметров популярных SMD светодиодов . Принято мощность потребления ленты указывать на метр ее длины.

Рассмотрим на примере как определить мощность потребления RGB ленты неизвестного типа на напряжение питания 12 В. Например, нужно подобрать блок питания и контроллер для R G B ленты длиной 5 м. Первое что необходимо сделать, определить тип RGB светодиодов установленных на ленте. Для этого достаточно измерять размер боковых сторон светодиода. Допустим, получилось 5 мм×5 мм. По таблице определяем, что такой размер имеет светодиод типа LED-RGB-SMD5050. Далее нужно подсчитать количество корпусов светодиодов на метре длины. Допустим, получилось 30 штук.

Один кристалл светодиода потребляет ток 0,02 А, в одном корпусе размещено три кристалла, следовательно суммарный ток потребления одного светодиода составит 0,06 А. На одном метре длины 30 светодиодов, умножаем ток на количество 0,06 А×30=1,8 А. Но диоды включены по три последовательно, значит, реальный ток потребления метра ленты будет в три раза меньше, то есть 0,6 А. Длина нашей ленты пять метров, следовательно, суммарный ток потребления составит 0,6 А×5 м=3 А.

Расчеты показали, что для питания R G B ленты длиной пять метров нужен блок питания или сетевой адаптер с выходным напряжением постоянного тока 12 В и током нагрузки не менее 3 А. Блок питания должен иметь запас по току, поэтому был выбран, адаптер модели АРО12-5075UV, рассчитанный на ток нагрузки до 5 А. При выборе блока питания нужно учесть, что выходной его разъем должен подходить к разъему R G B контроллера.

При выборе контроллера надо учесть, что ток потребления по отдельно взятому каналу R , G или B будет в три раза меньше. Следовательно, для нашего случая нужно брать контроллер, рассчитанный на напряжение 12 В и максимально допустимым током нагрузки на канал не менее 3 А/3=1 А.

Этим требованиям соответствует, например, R G B контроллер LN-IR24B. Он рассчитан на ток нагрузки до 2 А (можно подключить до 10 метров RGB ленты). Позволяет включать и выключать ленту, выбирать 16 статических цветов и 6 динамических режимов дистанционно, с расстояния до восьми метров, с помощью элегантного пульта ДУ. Питающее напряжение на контроллер подается с блока питания или сетевого адаптера с помощью коаксиального DC Jack. R G B -контроллер LN-IR24B имеет малый вес и габаритные размеры.

Внешний вид подготовленного по результатам расчета комплекта для освещения светодиодной лентой показан на фотографии. В комплект входит блок питания модели АРО12-5075UV, R G B контроллер LN-IR24B с пультом дистанционного управления и R G B светодиодная лента.

Если потребуется подключить несколько пятиметровых R G B лент, то потребуется более мощный контроллер, например, CT305R, позволяющий выдавать ток до 5 А на светодиоды одного цвета. Этим контроллером можно управлять не только с помощью пульта дистанционного управления, но и по сети с компьютера, превратив тем самым R G B освещение в цветомузыкальное сопровождение при прослушивании музыки.

Соединять последовательно светодиодные ленты длиной более пяти метров недопустимо, так как токоведущие дорожки самой ленты имеют малое сечение. Такое подключение приведет к снижению светового потока на участке ленты, превышающего длину пять метров. Если нужно подключить несколько пятиметровых светодиодных лент, то проводники каждой из них подключаются непосредственно к контроллеру.

В мощных моделях контроллеров для подключения внешних устройств используются клеммные колодки, в которых провода зажимаются с помощью винта. Рядом с клеммами обязательно нанесена маркировка. INPUT (IN) означает вход, к этим клеммам подключается внешний блок питания, с которого подается питающее напряжение для самого контроллера и светодиодных лент. Полярность обозначена дополнительными знаками «+» и «-». Несоблюдение полярности при подключении блока питания может вывести контроллер из строя.

Группа клемм для подключения R G B ленты обозначена надписью OUTPUT (OUT) и означает выход. Цвета обозначены буквами R (красный), G (зеленый), B (синий) и V+ (это общий провод любого другого цвета). От ленты обычно идут тоже цветные провода и достаточно просто присоединить их цвет в цвет.

Замечу, что к любому R G B контроллеру, соответствующему по току, можно с успехом подключить монохромную светодиодную ленту . Тогда появится возможность с помощью пульта дистанционного управления менять режим ее свечения – включать, выключать, менять яркость, устанавливать динамический режим изменения яркости.

Светодиодная RGB лента способна изменять цвет свечения при управлении величиной тока в трех каналах цветности (красном R, зеленом G и синем B). Управление цветом производится с помощью контроллера, включаемого между блоком питания и самой лентой. Как правило, для RGB ленты используют светодиоды в корпусах 5050 или 5060, соответственно такая лента потребляет 14,4 Вт/м (при плотности 60 светодиодов на метр) или 7,2 Вт/м (при плотности 30 светодиодов на метр). Это довольно большая мощность. Длина шлейфа ленты, которую можно подключить ограничена возможностями блока питания или контроллера. Существующие блоки питания для светодиодной ленты имеют мощность до 200 Вт (без применения принудительного охлаждения). Таким образом, максимальная длина шлейфа ленты не более 13,5 метров (для самой распространенной ленты 14,4 Вт/м). Контроллеры бывают разные, но чаще применяют устройства с мощностью 144 Вт, что еще сильнее ограничивает длину шлейфа - до 10 метров.

Часто таких длин не достаточно для оборудования помещения, поэтому приходится объединять в единую систему несколько блоков питания и управляющих устройств. Использовать несколько контроллеров, даже управляемых от одного пульта, нецелесообразно, так как возможны сбои в работе, что может привести к утрате синхронизации цвета свечения отдельных шлейфов системы.

Более правильно использовать в системе один контроллер, а для питания остальных шлейфов ленты использовать усилители управляющего RGB сигнала, поступающего от основного контроллера.