Tiras de LED RGB e RGBW

Faixas de LED com LEDs brancos convencionais, bem como luz dinâmica (vermelho, amarelo, azul e verde) são onipresentes. Seu híbrido - quatro cores ou listras RGBW dão, além das três cores básicas, além disso, e branco.

O conjunto de LED RGB é um acréscimo à faixa de luz, que brilha com uma luz excepcionalmente branca. No caso mais simples, quando as tiras RGBW não estavam disponíveis, listras coloridas são colocadas ao lado das tiras de luz branca - uma a uma (para cada cor) ou todas de uma vez, alternando entre si brilho branco, vermelho, verde e azul cores.

O progresso não para - surgiram no mercado LEDs compostos, produzindo as cores branco, vermelho, verde e azul. Existem 4 cristais de luz simples integrados em um LED composto, cada um com sua própria cor. Para controle, é fornecida uma linha de 5 pinos (5 fios) ou uma linha de dois fios, através da qual a energia é fornecida ao LED, que tem um microcontrolador primitivo. Neste último caso, 5 cristais são colocados no "multi-LED": 4 emissores de luz, um (o chip mais simples) de controle. Como um chip, um multivibrador (dimmer) é fornecido, que fornece energia sequencialmente de si mesmo, que vem através de uma linha externa de dois fios, para os cristais de luz correspondentes.

Um análogo do RGBW é um LED de cinco componentes (5 críticos), que também contém um amarelo. Uma montagem RGBW se tornaria um LED RGBWY. Essa modificação de LEDs de elementos múltiplos não encontrou aplicação na prática - a cor amarela é reproduzida pelo brilho simultâneo dos cristais de luz vermelha e verde. Cristais de luz localizados próximos uns dos outros, quando o observador está a um ou dois metros de distância (e mais) deles, fundem-se em seu campo de visão em um único ponto de luz. Essa característica da visão, descoberta por Lomonosov e confirmada na prática por Helmholtz, permite criar uma sombra arbitrária a partir das 16.777.216 variações visíveis a olho nu. Ao alterar, por exemplo, o brilho do brilho vermelho e verde, uma pessoa vê uma tonalidade amarelada-avermelhada de luz no RG-LED.

As tiras RGBW têm um recurso interessante - compensação de luz. Se o cristal de luz branca falhar repentinamente, então usando o vermelho, o azul e o verde que ainda estão funcionando, você pode recriar uma luz esbranquiçada dinâmica - do frio ao quente, definindo o brilho apropriado. A relação do sinal de luminância desses três LEDs para o branco simples (sem sombreamento na escala de temperatura de cor) é a seguinte: 30% da luz dá vermelho, 59% - verde, 11% - azul.

Se você reduzir um pouco o brilho verde e adicionar azul, o tom será branco frio. Se você subtrair o azul e adicionar o vermelho, o matiz torna-se branco quente. Etc. Em fitas de luz industriais, esse processo não é controlado por uma pessoa, mas por um dispositivo especial - um microcontrolador dimmer, que define as tonalidades e a frequência, um algoritmo para alterá-las ao longo do tempo.

Um microcontrolador embutido com modos de iluminação rigidamente configurados está localizado em cada um dos LEDs: quando essa faixa de luz é ligada, todos os quatro elementos de luz acendem simultaneamente. A comutação cíclica suave ou abrupta é definida usando um dimmer externo. Endereço (algorítmico) - usando um digital adicional (linha de comunicação de três fios).

Resumir. Os LEDs W - brancos são os principais. São elementos leves que iluminam o dia a dia das pessoas em casa e no trabalho. Os cristais R, G e B - vermelho, verde e azul fornecem iluminação de fundo. Assim, nos lustres de LED, controlados por controle remoto, o proprietário escolhe a iluminação por conta própria. Por exemplo, na véspera de Ano Novo, os usuários costumam ligar uma fita ou lâmpada RGBW no modo "luzes em execução", como em uma guirlanda de árvore de Natal: vermelho, verde e azul piscam sequencialmente ou em intervalos diferentes.

O teto assim iluminado ganha um aspecto elegante e festivo. Os usuários que preferem piscar nítido, piscando para uma transição suave de uma cor para outra, escolhem outro modo. O uso de microcontroladores Arduino arbitrariamente programáveis ​​permitiu que cada proprietário de tal fita leve definir seu próprio algoritmo, não limitado a um ou mais presets de fábrica.

Fitas RGBW flexíveis - em 5, 12 e 24 volts, ao contrário das de 220 volts, são cortadas em setores menores que 0,5 ou 1 metro. Tetos, paredes e pisos com transições escalonadas são alinhados ao redor do perímetro usando segmentos curtos e longos conectados por conectores de 90 graus que criam voltas da fita neste ângulo. Isso significa que uma sala com iluminação dinâmica adquire uma aparência elegante e completa. As faixas de luz mais simples sem comutação de dimmer são conectadas diretamente. Eles precisarão de uma fonte de alimentação (adaptador, driver) com duas tensões de saída independentes: 2 volts para LEDs coloridos e 3 para brancos.

Além da fita de diodo multicor, o mestre precisará de tais acessórios e componentes.

• Conectores de canto.Na maioria das vezes, são conectores retangulares - uma volta. Tees podem ser usados ​​- adaptadores-conectores em forma de T. As "cruzes" são usadas para conectar ônibus multi-fios que se cruzam, seus "pontos positivos" e negativos são isolados eletricamente um do outro. Asteriscos - em casos especiais: 5, 6, 7 e mais terminais permitem que uma das fitas forneça uma conexão à unidade de fonte de alimentação, e o centro da "estrela" - o multiconector em várias tiras compartilhará as tensões de alimentação com o resto das fitas. Conectores - "cruzes" e "estrelas" são mal distribuídos, devido à sua singularidade - um usuário que sabe soldar coleta essa topologia usando pedaços de arame.

• Cabo de alimentação - quando há muitas fitas, é necessária uma seção transversal decente. Uma fita de 12 volts com capacidade de, por exemplo, 10 watts por metro, consome quase um ampere. Portanto, 5 m de fita leve consumirão: 5/6 A, multiplicado por 5 m, dará 25/6, ou mais de 4 A. E dada a perda de calor (para LEDs e fios sob carga), apenas 2,5 A O conjunto de luz não decepcionou com uma baixa luminosidade do que a declarada pelo fabricante, você precisa de um cabo com uma margem que permita fornecer 10 A sem uma queda perceptível na tensão de alimentação sob carga. Muitas construtoras, diante dessa necessidade, pegam um pedaço de cabo comum ao qual várias faixas de luz são conectadas, com uma seção transversal de 2-5 mm2 - e não calculam mal: se a fonte de alimentação for potente o suficiente, a luz as tiras brilham com o brilho declarado.

• Adesivo universal. Você pode usar "unhas líquidas", uma reminiscência da cola "Moment-1".

• Caixa branca com tampa transparente (possivelmente com difusor) ou tubo de silicone transparente. Neste último caso, uma mangueira de jardim ou técnica que transmite luz branca é adequada - com um diâmetro interno de cerca de um centímetro e um pequeno. A embalagem da fita tornará o conjunto à prova d'água e à prova de poeira. Faixas de luz prontas com uma classe de proteção contra umidade IP-69 já são colocadas em um invólucro resistente a poeira e umidade. A fita adesiva selada, embora perca um pouco - até 10% da luminosidade na casca, é extremamente protegida das intempéries externas e das influências microclimáticas (mecânicas e químicas).

• Fonte de energia. Pode ser fornecido em conjunto. Se for uma fita RGBW sem controlador, ela funciona a partir de 220 V, ou seja,"Da tomada", um retificador de rede é montado no cabo de alimentação como um dispositivo em uma minicápsula. Esta é uma ponte retificadora de diodo de alta tensão. Paralelo a ele - um capacitor de alta tensão é conectado na saída, via de regra, com uma margem de queda de tensão de até 400 V.

• Vários fechos: buchas e parafusos para eles. Necessário para desligar a fonte de alimentação.

Ferramentas - uma faca para descascar fios e contatos, um ferro de solda com solda, breu e fluxo de solda, uma chave de fenda. A soldagem é necessária em casos não padrão, quando não há conectores com a topologia necessária, mas você precisa pendurar os elementos leves.

Unidade funcional do controlador - uma miniplaca em uma caixa com cabos é conectada à fonte de alimentação através da entrada correspondente nela. Via de regra, são os terminais "+ 5V" (ou 12 V) e "terra" ("massa"). As saídas do controlador também são saídas de carga: o microcircuito controla a fonte de alimentação por meio de estágios de transistor de potência, que funcionam como interruptores. Via de regra, esses são "pontos negativos" em "R", "G", "B" e "W" e têm um "mais" comum, mas também há uma polaridade reversa - com uma "massa" comum. Uma linha de energia de 5 fios é formada.

O esquema complicado é o seguinte: "mais" e "menos" são os únicos aqui. Uma fonte de alimentação comum é adequada para o LED (grupos de cristais de luz). O chip na caixa do LED de forma independente - alterna localmente as cores de brilho. Então o "menos" "fica" no fio comum, o "mais" vai separadamente e no barramento de controle há uma linha de alta velocidade de acordo com o protocolo digital - fios para "recepção" e "transmissão".

O controlador, detectando que os chips leves estão conectados e prontos para operação, envia-lhes comandos de endereço via barramento ("Rx" / "Tx" / "terra"). De repente, conectar "mais" a "recepção" ou "transmissão" é um erro comum de artesãos novatos: chips e um controlador de cabeça ("cérebro") que não têm proteção irão queimar instantaneamente (quebra térmica e elétrica da parte do microprocessador).

Um amplificador de sinais digitais de um sistema de controle complexo ("inteligente") para fita RGBW-light é necessário quando o comprimento da linha do programa é de centenas ou mais metros. Para compensar as perdas da tensão de alta frequência, que já é escassa, e sua amperagem é de alguns microamperes, os chamados. reforço. Encontrar e escolher é problemático - apenas algumas empresas produzem este produto, uma vez que tais situações são muito raras. Os entusiastas montam esses circuitos por conta própria, comprando online elementos de rádio na China.

Quanto ao amplificador de potência - quando a faixa de luz nas últimas seções "afunda" em brilho, às vezes é mais barato comprar um adaptador adicional para 5, 12 ou 24 volts do que investir várias vezes mais em cabos multicore com uma cruz grossa -seção. A desvantagem desta solução é que a fonte de alimentação, a bem da integridade do desenho original da divisão, fica escondida sob a estrutura suspensa do lustre, por trás dela - do lado oposto à entrada da divisão. A energia é fornecida por meio de fios adicionais por meio de conectores reprojetados aos quais pequenos fios condutores são conectados.

Qualquer módulo que desça de 220 a 12/24 volts, fornecendo isolamento da alta tensão da rede, é adequado como um adaptador. Transforma a tensão alternada em tensão constante - graças a ela, as faixas de luz não piscam, cansando os olhos do usuário durante muitas horas de trabalho, mas fornecem uma luz principal e uma iluminação de fundo uniformes e sem pulsação.

Evite usar fita adesiva leve que pisca durante a operação. Ondulações - com frequência de 50-100 hertz, também são fornecidas pelas fontes de alimentação mais simples (um transformador e dois diodos, mesmo sem um capacitor de suavização). Escolha e chegue a um acordo sobre a potência da fonte de alimentação e o consumo total (em watts) das próprias faixas de luz.Se o primeiro for menor que o segundo, o brilho está incompleto e a unidade opera em modo de sobrecarga ou desliga periodicamente devido a superaquecimento.

Siga as etapas abaixo para editar e configurar a iluminação RGBW dinâmica.

1. Instale a fonte de alimentação. Coloque-o em um lugar escondido - um nicho na parede, atrás de um armário, etc.
2. Coloque as tiras de luz nos lugares certos da sala.
3. Conecte os conectores. Se as seções das tiras de luz forem conectadas por soldagem, solde as seções para locais de difícil acesso para o teto, piso e paredes com antecedência - antes de colocar a fita.
4. Instale e conecte os cabos de saída e de alimentação (cabos) à fonte de alimentação.
5. Suspenda e conecte o controlador (se houver) seguindo as instruções de montagem e comissionamento do dispositivo.
6. Conduza e conecte os fios (e suas seções), tendo verificado de acordo com seu plano individual de configuração do sistema de iluminação.

Verifique se o sistema está montado corretamente. Todo o conjunto de luz deve acender. Se um controle remoto for fornecido, insira baterias ou baterias recarregáveis ​​nele e verifique a alternância de modos no brilho. Passe pelos modos de brilho - tudo definido pela fábrica deve funcionar. Se a programação do controle remoto for fornecida, defina seu próprio algoritmo para alternar cores e luz branca. O resultado é um brilho multicolorido, combinado com ou sem o principal (branco).