RGB 和 RGBW LED 燈條
帶有傳統白光 LED 以及動態光(紅色、黃色、藍色和綠色)的 LED 燈條無處不在。 他們的混合 - 四色或 RGBW 條紋除了主要的三種顏色外,還有白色。
這是什麼?
RGB 彩色 LED 組件是燈條的補充,它專門用白光發光。 在最簡單的情況下,當手邊沒有 RGBW 燈帶時,彩色燈帶被放置在白光帶旁邊 - 一個接一個(針對每種顏色),或者一次全部,交替白色、紅色、綠色和藍色發光顏色其他。
進展不會停滯不前——產生白色、紅色、綠色和藍色的複合 LED 已經上市銷售。 在這樣的複合 LED 中,內置了 4 個簡單的光晶體,每個晶體都有自己的顏色。對於控制,提供了 5 針(5 線)線或兩線線,通過該線向具有原始微控制器的 LED 供電。在後一種情況下,5 個晶體被放置在“多 LED”中:4 個發光,一個(最簡單的芯片)控制。多諧振盪器(調光器)作為芯片提供,它通過外部兩線線路從自身依次向相應的光晶體供電。
RGBW 的類似物是五分量(5 晶體)LED,它也包含黃色。 一個 RGBW 組件將變成一個 RGBWY LED。多元素 LED 的這種修改尚未找到實際應用——黃色是由紅色和綠色晶體的同時發光再現的。當觀察者距離它們一兩米(或更遠)時,彼此靠近的光晶體會在他的視野中合併成一個光點。這一視覺特徵由羅蒙諾索夫發現並由亥姆霍茲在實踐中證實,允許您從眼睛可見的 16,777,216 種變化中創建任意陰影。例如,通過改變紅光和綠光的亮度,人們會在 RG LED 上看到紅黃色的光影。
RGBW 磁帶有一個有趣的特性——光補償。 如果白光晶體突然失效,那麼借助仍在工作的紅色、藍色和綠色,您可以重新創建動態的白色光 - 從冷到暖,設置適當的亮度。這三個 LED 的亮度信號對於純白(在色溫標度上沒有陰影)的比例如下:30% 的光給出紅色,59% 的綠色,11% 的藍色。
如果稍微減少綠色的輝光並添加藍色,陰影將是冷白色。 如果減少藍色並添加紅色,則陰影將變為暖白色。等等。在工業燈帶中,這個過程不是由人控制的,而是由一個特殊的設備控制的——一個調光微控制器,它可以設置陰影和頻率,以及隨時間改變它們的算法。
具有嚴格設置發光模式的內置微控制器位於每個 LED 中:當這樣的燈帶打開時,所有四個發光元件同時發光。 使用外部調光器設置平穩或突然的循環。 可尋址(算法) - 使用額外的數字(三線通信線)。
在後一種情況下,這種系統明顯比簡單的 RGBW 磁帶更昂貴。
總結。 LED W - 白色是主要的。 這些是輕元素,為人們在家中和工作中的日常生活提供光。水晶 R、G 和 B - 紅色、綠色和藍色提供背景照明。因此,在遙控器控制的 LED 吊燈中,業主自主選擇背光源。例如,在新年前夜,用戶經常以“行車燈”模式打開 RGBW 磁帶或燈,就像在聖誕樹花環上一樣:紅色、綠色和藍色依次或以不同的間隔閃爍。
以這種方式照明的天花板具有優雅的節日氣氛。 喜歡快速眨眼、閃爍以從一種顏色平滑過渡到另一種顏色的用戶,請選擇另一種模式。使用任意可編程的 Arduino 微控制器允許這種光帶的每個所有者設置自己的算法,而不僅限於一個或多個工廠預設。
柔性 RGBW 膠帶 - 用於 5、12 和 24 伏,與 220 伏不同,被切割成小於 0.5 或 1 米的扇區。 帶有階梯式過渡的天花板、牆壁和地板使用由 90 度連接器連接的短部分和長部分圍繞周邊覆蓋,這些連接器在這個角度形成膠帶轉彎。這意味著帶有發電機照明的房間獲得了優雅和完整的外觀。最簡單的沒有調光開關的燈帶是直接連接的。他們將需要一個具有兩個獨立輸出電壓的電源(適配器、驅動器):彩色 LED 為 2 伏,白色 LED 為 3 伏。
必要的配件和組件
除了多色二極管膠帶外,主人還需要這樣的配件和組件。
- 角連接器。大多數情況下,這些是矩形連接器 - 一圈。可以使用三通 - T 形適配器 - 連接器。 “十字”用於連接相交的多線總線,它們的“正”和“負”相互電隔離。星號 - 在特殊情況下:5、6、7 和更多端子允許其中一個磁帶提供與電源的連接,而“星號”的中心 - 多個帶的多連接器,將共享與磁帶的其餘部分供電電壓。連接器——“十字”和“星號”並不常見,因為它們的獨特性——知道如何焊接的用戶使用線段組裝這樣的拓撲結構。
- 電源線 - 當有很多磁帶時,需要一個體面的部分。 一個 12 伏的膠帶,例如每米 10 瓦的功率,幾乎消耗一安培。因此,5 m 的燈帶將消耗:5/6 A,乘以 5 m,將得到 25/6,或超過 4 A。考慮到熱損失(負載下的 LED 和電線),只有 2.5 A到達磁帶。為了使最終的燈組件不會因低於製造商規定的亮度而讓您失望,您需要一根有餘量的電纜,允許您提供 10 A 電流,而負載下的電源電壓不會明顯下降。許多自己動手做的人,面對這種需要,使用一根普通的電纜,上面連接著幾個光帶,橫截面為 2-5 mm2 - 不要丟失:如果電源足夠強大,那麼燈帶以聲明的亮度發光。
- 萬能膠。 您可以使用讓人想起 Moment-1 膠水的“液體指甲”。
- 帶有透明蓋子(可能帶有擴散器)或透明矽膠管的白色盒子。 在後一種情況下,傳輸白光的花園或技術軟管是合適的 - 內徑約為一厘米左右。纏繞膠帶將使組件防水和防塵。具有 IP-69 防潮等級的現成光帶已放置在防塵防水外殼中。密封的燈帶雖然損失了一點點 - 外殼中高達 10% 的光度,但受到外部天氣和小氣候(機械和化學)影響的極大保護。
- 電源。 可以成套供應。如果沒有控制器的 RGBW 磁帶從 220 V 工作,即“從插座”工作,則電源整流器作為迷你膠囊中的設備安裝在電源線上。這是一個高壓二極管整流橋。與它並聯,一個高壓電容器通常連接在輸出端,電壓下降到 400 V 的裕度。
- 各種緊固件:用於它們的銷釘和螺釘。 需要掛電源。
工具 - 用於剝線和触點的刀,帶有焊料、松香和助焊劑的烙鐵,螺絲刀。 在非標準情況下需要焊接,即沒有具有所需拓撲結構的連接器,但需要掛燈元件。
一些接線端子具有螺釘端子。
控制器
控制器功能單元 - 帶有引腳的外殼中的微型板通過其上的相應輸入連接到電源。通常,這些是“+ 5V”(或 12 V)和“地”(“質量”)的結論。控制器輸出也是負載輸出:微電路通過用作按鍵的功率晶體管級聯控制電源。 通常,這些是“R”、“G”、“B”和“W”上的“減號”,它們有一個共同的“加號”,但也有一個相反的極性——有一個共同的“質量”。 形成5線電源線。
複雜的方案如下:這裡只有“加號”和“減號”。 普通電源適用於 LED(光晶體組)。 LED 外殼中的芯片獨立地在本地切換發光顏色。然後“減號”被“種植”在一根公共線上,“加號”分開,控制總線有一條高速數字協議線——用於“接收”和“傳輸”的線。
控制器檢測到燈芯片已連接並準備好運行,通過總線(“Rx”/“Tx”/“地”)向它們發送地址命令。 突然將“加”連接到“接收”或“傳輸”是新手高手的常見錯誤:沒有保護的芯片和頭部控制器(“大腦”)會立即燒毀(微處理器部分的熱和電擊穿) .
事實是,它們工作的高頻脈衝電壓是百分之一和千分之一伏 - 幾伏或更多伏會立即“殺死”電子設備。
放大器
當程序線的長度為數百米或更長時,需要來自複雜(“智能”)RGBW 光帶控制系統的數字信號放大器。 為了補償RF電壓的損失,這已經是微不足道的了,它的安培數是幾微安,所謂的。助推器。 尋找和選擇它是有問題的——只有少數公司生產這種產品,因為這種情況非常罕見。愛好者自己組裝這些電路,在中國在線購買無線電元件。
至於功率放大器 - 當光帶在最後部分的亮度“下降”時,購買一個額外的 5、12 或 24 伏適配器有時比在厚的多芯電纜上投資幾倍便宜部分。 這種解決方案的缺點是,為了房間原始設計的完整性,電源隱藏在吊燈的懸掛結構下,在它後面 - 從房間入口的對面一側。 電源通過重新設計的連接器通過額外的電線供電,小導線連接到這些連接器。
電源
作為適配器,任何從 220 伏降到 12/24 伏的模塊都是合適的,可以提供與網絡高壓的去耦。 它將交流電壓變為恆定電壓 - 多虧了它,光帶不會閃爍,在許多小時的工作中不會使用戶的眼睛感到疲勞,而是可以均勻地提供主光和背景照明,而不會產生脈動。
選擇技巧
避免使用在操作過程中閃爍的光帶。 紋波 - 頻率為 50-100 赫茲的也是最簡單的電源(一個變壓器和兩個二極管,即使沒有平滑電容器)。 選擇並協調電源的功率和光帶本身的總消耗(以瓦特為單位)。如果第一個小於第二個,則發光不完整,並且設備在過載模式下運行或由於過熱而定期關閉。
如果相反,整個組件將持續多年而沒有任何抱怨,因為電源具有電力儲備。
連接和設置
按照以下步驟安裝和設置動態 RGBW 照明。
- 安裝電源。把它放在一個隱蔽的地方——牆上的壁龕、壁櫥後面等。
- 在房間的正確位置粘貼燈帶。
- 連接連接器。如果燈帶的分段通過焊接連接,請提前 - 在定位帶之前,將分段焊接到天花板、地板和牆壁難以到達的位置。
- 將輸出和網絡電纜(電線)安裝並連接到電源。
- 按照組裝和調試設備的說明掛起並連接控制器(如果有)。
- 參考您設置照明系統的個人計劃,引導並連接電線(及其部分)。
檢查系統是否正確組裝。整個燈組件應亮起。如果提供了遙控器,請將電池或蓄電池插入其中並檢查模式切換是否發光。通過發光模式 - 工廠設置的所有模式都應該工作。如果提供從遙控器編程,請設置您自己的算法來切換顏色和白光。結果是與主(白色)結合或不結合的多色發光。
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