Подключение RGB ленты (схема с контроллером на пульт и без него, распиновка)

Принцип работы RGB-светильника

Чтобы подойти к вопросу подключения со знанием дела, надо понимать, как устроен этот осветительный прибор и как им управлять. Лента состоит из отдельных отрезков, на которые ее можно разрезать в указанных местах.

Схема одного элемента RGB-полотна.

Каждый отрезок содержит три группы светодиодов – красные, синие и зеленые. Они собраны последовательно по цветам и объединены параллельно по схеме с общим анодом. В цепочке каждого цвета установлен свой токоограничивающий резистор. Положительное напряжение присутствует всегда. Зажигаются светодиоды соединением катода с общим проводом. Раздельно регулируя яркость свечения каждого LED, можно добиться практически любого цвета, за исключением естественного белого.

Для получения белого свечения, близкого к натуральному, в каждый элемент ленты добавляют один светодиод белого свечения. Такой прибор обозначается буквами RGBW.

Что нужно для подключения светильника

Для подключения в схему RGB светодиодной ленты потребуются блоки:

собственно осветительный прибор нужной длины;
блок питания (возможно несколько);
RGB-контроллер;
усилитель (несколько);
соединительные провода;
выключатель питания;
коннекторы (но лучше освоить пайку).

RGB-коннектор для прямого соединения.

Этот список полный, в конкретной схеме некоторые элементы могут отсутствовать.

Из инструментов понадобятся:

кусачки для отрезания проводов нужной длины;
монтерский нож для зачистки концов (а лучше – специальный съемник изоляции;
паяльник с расходниками (для настоящих мастеров).

Набор для пайки.

Также понадобятся элементы крепления, но они подбираются по месту.

Монтаж светодиодной ленты. Схема подключения ленты, блока питания, RGB контроллера и усилителя

Как подключить светодиодную ленту. Схема подключение и монтаж светодиодной ленты.

Монтаж светодиодной ленты необходимо начинать с подготовки основания, на которой она будет приклеена. В первую очередь основания нужно обезжирить и очистить от пыли и грязи. Светодиодные ленты можно клеить под любым углом, но все же рекомендуем избегать острых углов.

Монтаж светодиодных лент очень прост, но необходимо придерживаться нескольких правил и наставлений.

Все сегменты светодиодной ленты параллельно соединены между собой, и весь суммарный ток проходит по дорожкам, которые рассчитаны на определенную мощность и количество светодиодов, так как лента выпускается по 5 метров, на эту длину и рассчитаны токопроводящие дорожки. С написанного мы сможем сделать вывод, даже не вывод, а очень важное правило и условие, собирая схему подключения подсветки: «Нельзя подключать последовательно более 5 метров ленты». Другими словами, нельзя подключать к концу 5 метровой бабины начала другой и так далее (см. рис ниже).

Если у вас стоит задача подключить ленту более 5 метров, необходимо отрезки подключать параллельно, для этого нужно протянуть длинные соединительный провод параллельно ленте. Таким образом, ток бежит по соединительному проводу ко второй ленте, а не по дорожкам первой.

Так же, нужно учесть, что длинный провод обладает большим сопротивлением, рекомендуем брать провод двойного сечения (2х1.5).

Существует второй вариант подключения, здесь блок питания находится посредине двух отрезков ленты. При таком расположении длина соединительного провода будет намного меньше, а его сечение, в сравнение с предыдущей схемой, использовать меньше — 2х0.75 (смотри схему ниже).

В случае если мощности одного трансформатора не достаточно, можно применить схему подключения с несколькими блоками питания. Такая схема рекомендуется, если один блок для всей подсветки слишком габаритный (из-за большой мощности) и не помещается в уже подготовленное место под него (например, ниша в потолке из гипсокартона). При данной схеме, каждый блок питания будет менее габаритный и их с легкостью можно спрятать. Стоит не забывать, что при реализации данной схемы увеличится ее стоимость, так как два блока питания дороже, чем один такой же мощности.

Схема подключения RGB светодиодной ленты (многоцветной).

Схема подключения RGB светодиодной ленты и монохромной (одноцветной) светодиодной ленты практически одинаковы, единственным отличием будет использование RGB контроллера при подключении многоцветной RGB светодиодной ленты. Контроллер будет расположен между блоком питания и светодиодной лентой.

Если возникла ситуация, что нужно подключить более 5-ти метров RGB светодиодной ленты, тогда нужно воспользоваться схемой с параллельным подключением с применением соединительного провода, наподобие схемы с монохромной лентой, которую описали ранее.

Единственный минус выше указанных схем – это большая мощность, габариты блока питания и лишние затраты на соединительные провода. Эти две схемы, больше подходят, для одного-двух 5-ти метровых отрезков, если же использовать три или четыре отрезка по 5 метров (общая длина ленты 15-20м), RGB контроллер будет перегружаться, так как RGB светодиодная лента имеет довольно большую мощность (три цветовых канала и три кристалла на светодиоде). Через контроллер пробегут суммарные токи всех отрезков лент. В таком случае мы рекомендуем использовать схему с несколькими блоками питания, а для того что бы заставить светодиодную ленту, подключенных к разным RGB контроллерам, синхронно выполнять команды пульта управления, необходимо добавить в схему RGB усилитель, или несколько усилителей, если блоков питания больше двух.

Зачем это делать? Ответ один, если не использовать RGB усилитель, каждый отрезок ленты будет жить собственной жизнью и выполнять команды лишь своего пульта управления.

Ниже предлагаем рассмотреть пример схемы подключение более 5-ти метров RGB светодиодной ленты с использованием нескольких блоков питания, одного RGB контроллера и нескольких RGB усилителей.

ledworld.ua

Какой выбрать контроллер

Контроллер нужен для управления цветами свечения LED-ленты. Он позволяет установить необходимые пропорции красного, зеленого и синего цветов и получить практически любой цвет, включая условно белый. Также можно управлять динамикой перехода от одного цвета к другому. Регулирование производится методом ШИМ, поэтому потери мощности при изменении яркости невелики. По потребительским свойствам большую часть цветных светорегуляторов можно разделить на категории:

С дистанционным управлением. Выбор режима производится с пульта управления (подобно телевизионному или от другой бытовой аппаратуры). Связь между ПДУ и контроллером бывает по ИК-каналу или по радиоканалу (такие блоки имеют метку RF). В первом случае при установке надо обеспечить прямую видимость между передающей и приемной частью. Во втором таких ограничений нет. Можно управлять свечением даже в соседней комнате или спрятать приемную и исполнительную часть за элементами интерьера.

RF-контроллер на 12/24 В и ток до 18 А.
Встраиваемый в подрозетники или в элементы мебели. Такой контроллер выглядит как футуристический выключатель освещения. Можно задавать режимы работы так же, как с ПДУ.

Встраиваемый блок управления.
Контроллер, управляемый от персонального компьютера. Возможности создания световых эффектов неограниченны. Но нужен под рукой включенный ПК.

Выбор блока управления по электрическим параметрам производится по двум основным характеристикам:

рабочее напряжение – должно совпадать с напряжением ленты и блока питания;
наибольшая мощность – должна соответствовать суммарной мощности ленты, которую планируется подсоединить.

Если требуется регулировать яркость очень длинного (а значит, очень мощного) светильника, с которым не сможет справиться ни один промышленный контроллер, понадобится усилитель.

Можно ли обойтись без контроллера

Контроллер не является принципиальным элементом, без которого RGB-светильник не будет работать. Подключение RGB ленты можно выполнить без него, включив все элементы светильника постоянно на полную яркость.

Подключение LED-светильника на максимальную яркость.

В этом варианте светильник будет излучать свет, близкий к белому. С экономической точки зрения смысла в этом нет – лента с белым цветом излучения стоит намного дешевле. Другой вариант – подключить цветную ленту для раздельной ручной регулировки каналов. Это можно сделать с помощью потенциометров или другим способом.

Подключение LED-светильника для ручной регулировки.

В этом варианте яркость каналов можно регулировать раздельно, устанавливая нужный цвет свечения, но на переменных резисторах бесполезно теряется часть мощности. Вместо потенциометров можно поставить отдельные выключатели и смешивать цвета на полной яркости.

Можно поискать другие способы регулировать ток в ручном режиме, но все эти методы позволяют получить лишь статическую картинку. Динамические световые эффекты возможны лишь с помощью RGB-контроллера.

К контроллеру можно подключать и монохромный светильник на соответствующее напряжение и мощность. Он подключается к одному из выводов блока управления и работает в режиме регулирования яркости.

Когда не обойтись без усилителя

Если возможности контроллера по мощности исчерпаны, а необходимо нарастить длину полотна светильника, можно использовать усилитель – в зарубежной терминологии «повторитель RGB-сигнала». И на самом деле, по напряжению он повторяет сигнал, поданный на вход, но усиливает его по току. Выбирают усилитель по нескольким параметрам:

напряжение должно соответствовать напряжению контроллера (соответственно, напряжению блока питания и светильника);
мощность должна с запасом обеспечивать энергоснабжение предполагаемого участка ленты;
количество каналов — не менее трех для RGB-светильника;
исполнение – в большинстве случаев с общим анодом, но проверить не помешает.

Также можно обратить внимание и на другие параметры – диапазон рабочих температур, степень защиты и т.д. Большей частью это нужно, если предполагается монтировать повторитель в сложных условиях (на улице и т.д.).

Как подключить 10, 15, 20 или 30 метров светодиодной RGB ленты? — Статья о параллельном соединении

Если вам нужно подключить 5 метров светодиодной ленты, тогда все просто: вам достаточно соединить ее контакты + и — с соответствующими контактами от блока питания и вуаля! Ваша лента работает.

Что же делать если у вас например 30 метров ленты 12v? На первый взгляд все также: соединить всю ленту в линию и подключить к блоку питания. Однако, на практике, если вы это сделаете, у вас получится примерно такой эффект: первые 5 метров будут светить как должны, а дальше яркость ленты будет снижаться по экспоненте: чем дальше, тем тусклее. Причем это не будет зависеть от мощности блоков питания.

Виной всему падение напряжения. Чтобы разобраться обратимся к закону Ома, связывающему потери напряжения на метр ΔU, силу тока l и сопротивление на метр R:

ΔU=IR

Где:

R — сопротивление проводов (в омах Ом/м)

I — сила тока (в амперах A)
ΔU — падение напряжения (в вольтах В/м)

Из формулы видно, что падение напряжения напрямую зависит от силы тока и сопротивления линии: Чем больше любая из этих двух переменных, тем большее напряжение мы теряем.

Вернемся к примеру: у нас по-прежнему 30 метров тускло светящей ленты, подключенной в линию. Что было сделано не так?

Для работы нескольких катушек ленты требуется большая сила тока, чем для работы одной. Повысив силу тока, мы увеличили падение напряжения ΔU.

Мы увеличили длину линии, что привело к росту общего сопротивления. Если раньше общее сопротивление линии было равно 5м * R, то теперь оно равняется 30м * R. Так как мы увеличили сопротивление, выросло и падение напряжения!

И как подключить больше ленты?

— Нужно понизить силу тока.

На практике это выглядит так: каждую катушку ленты 12v нужно подключить параллельно. Для этого от блока питания нужно провести не 1 двужильный провод, а несколько — для каждой катушки по отдельности. Далее все как обычно: вы соединяете ленту, соблюдая полярность, и она светит одинаково ярко по всей своей длине.

— Нужно, по возможности, снизить длину линии.

В нашем случае это можно сделать, если установить блоки питания посередине цепи, а не в самом начале. Таким образом можно снизить максимальную длину проводов.

Не правильно:

Правильнее:

Допустим, как подключить несколько десятков метров одноцветной ленты мы разобрались:

1) Параллельно подключить каждые 5 метров к блоку питания.

2) Минимизировать длину линии.

Но как быть с RGB лентой? Ее подключение несколько сложнее, ведь для нормальной работы RGB ленте необходим не только блок питания, но и контроллер. Он преобразует входящее напряжение, отправляя сигнал к ленте по 4м каналам: R, G, B, и +. Т.е. сначала мы подключаем блоки питания к контроллеру, от которого, затем, питание идет к ленте в виде RGB сигнала. Далее возможны 2 варианта:

Мощности контроллера достаточно.

Если вам нужно соединить 20-25 метров RGB ленты 14.4вт, то мощности одного контроллера на 432вт вполне хватит. В таком случае можно просто подключить всю RGB ленту к контроллеру также, как мы бы присоединили одноцветную ленту к блоку питания: каждые 5 метров запитываем параллельно непосредственно от RGB контроллера.

Общая мощность ленты больше мощности контроллера. Если вам нужно подключить, например, 100 метров RGB ленты, то одним контроллером будет не обойтись. Как быть? Использовать усилители, как на фото ниже:

Что такое усилители?

Усилитель, как следует из названия, предназначен для усиления сигнала RGB. Обратите внимание на фото выше. Что куда подключать:

Input — входящий сигнал R, G, B и + от контроллера. Т.е. вместо того, чтобы вести сигнал от контроллера к ленте, мы направляем его на усилитель.

Output — исходящий сигнал R, G, B и +, к этим зажимам мы присоединяем провода от ленты. По ним пойдет усиленный сигнал.

Power — входящее напряжение 12v. Сюда мы подводим провода от блока питания.

А на практике?

На деле это значит, что вы можете подключить сколько угодно RGB ленты и управлять ей с одного пульта.

Чтобы сделать это:

Вариант подешевле:

Подключаем блоки питания соответствующей мощности к контроллеру RGB и к усилителям.

От контроллера ведем исходящий сигнал на усилители и на отрезок ленты, соответствующий по мощности контроллеру.

От усилителей провода направляем на остальную часть ленты. Ленту подключаем параллельно: каждые пять метров напрямую к усилителю.

Вариант получше:

Подключаем блоки питания к контроллеру и усилителям.

От контроллера ведем исходящий сигнал только на усилители.

И уже от усилителей провода направляем на ленту.

При таком подходе контроллер будет отвечать только за передачу сигнала, а нагрузка, в основном, ляжет на усилители. Кроме того, лента на всем участке будет светить одинаково без потери цвета и силы свечения.

Дмитрий Семенов

giant4.ru

Варианты подключения цветной ленты

Вариант схемы подключения определяется только общей мощностью потребления LED-ленты, которая зависит от:

удельного потребления одного метра полотна;
общего метража светильника.

Чем больше светильник потребляет, тем сложнее схема.

Важно! Варианты схем даны в зависимости от метража ленты, но фактическое потребление надо каждый раз уточнять по техническим характеристикам конкретного RGB-светильника.

Стандартная схема

По этой схеме можно скоммутировать светильник, если общая длина полотна или суммы его отрезков составляет не более 5 метров.

Подключение коротких отрезков LED-полотна.

Задача состоит лишь в том, чтобы подобрать источник питания и блок управления потребного напряжения и мощности. Обычно это не составляет труда.

Схема питания удлиненной RGB-ленты

Если длина полотна составляет больше 5 метров, то последовательно соединять отрезки нельзя. По проводникам светильника пойдет слишком большой ток, а они на него не рассчитаны. Поэтому надо соединять куски ленты длиной не более 5 метров параллельно, подключение выполнять коннекторами, а лучше – пайкой отрезков проводов.

Подключение длинных отрезков LED-полотна.

В этом случае подобрать блок питания и контроллер потребной мощности также не сложно.

Схема подключения длинных полотен

Если суммарная длина отрезков полотна не позволяет подобрать подходящий контроллер по мощности (или даже блок питания на соответствующий ток), то для наращивания системы придется использовать усилители RGB-сигнала (один или несколько). Например, надо подключить полотно длиной 20 м или более. Все ленты разбиваются на группы так, чтобы мощность каждой группы не превышала возможности контроллера и усилителя.

Подключение отрезков LED-полотна с использованием усилителей.

Наращивать систему в теории можно до бесконечности. Если источник напряжения в одиночку способен обеспечить питание всех составляющих схемы и все расположено достаточно близко, чтобы не испытывать неудобств при прокладке питающего кабеля, то дополнительные блоки питания не понадобятся.

RGB светодиодная лента

Введение

Светодиодная RGB лента представляет собой гибкую ленту, с нанесенными на ней проводниками и RGB-светодиодами (полноцветными). В последнее время светодиодные ленты получили широкое распространение в архитектуре, авто и мото тюнинге, костюмах, декорациях и т.п. Также бывают водонепроницаемые ленты, которые можно использовать к примеру в бассейнах.
Светодиодные ленты бывают двух типов: аналоговые и цифровые. В аналоговых лентах все светодиоды включены в параллель. Следовательно, вы можете задавать цвет всей светодиодной ленты, но не можете установить определенный цвет для конкретного LED. Эти ленты просты в подключении и не дорогие. Цифровые светодиодные ленты устроены немного сложнее. К каждому светодиоду дополнительно устанавливается микросхема, что делает возможным управлять любым светодиодом. Такие ленты намного дороже обычных.

В данной статье мы рассмотрим работы только с аналоговыми светодиодными лентами.

Аналоговые RGB светодиодные ленты

Техническая спецификация: — 10.5мм ширина, 3мм толщина, 100мм длина одного сегмента — водонепроницаемая — снизу скотч 3М — макс. потребление тока (12В, белый цвет) — 60мА на сегмент — цвет свечения (длина волны, нм): 630нм/530нм/475нм

Схема светодиодной RGB ленты

Лента поставляется в рулонах и состоит из секций длиной по 10 см. В каждой секции размещается 3 RGB светодиода, типоразмера 5050. Т.е. в каждой секции получается, что содержится 9 светодиодов: 3 красных, 3 зеленых и 3 синих. Границы секций отмечены и содержат медные площадки. Поэтому, при необходимости, ленту можно обрезать и спокойно припаиваться. Схема светодиодной ленты:

Энергопотребление

В каждой секции ленты, последовательно подключены по 3 светодиода, поэтому питание 5В не подойдет. Питание должно быть 12В, но можно подавать напряжение и 9В, но тогда светодиоды будут гореть не так ярко.

Одна LED-линия сегмента потребляет приблизительно 20мА при питании 12В. Т.о. если зажечь белый цвет (т.е. красный 100%, зеленый 100% и синий 100%), то энергопотребление секции составит около 60мА.

Теперь, можно легко посчитать потребление тока всей ленты. Итак, длина ленты составляет 1 метр. В ленте 10 секций (по 10 см каждая). Потребление ленты при белом цвете составит 60мА*10=600мА или 0.6А. Если использовать ШИМ fade-эффект между цветами, то энергопотребление можно снизить вдвое.

Подключение ленты

Для того, чтобы подключить ленту, необходимо припаять провода к 4 контактным площадкам. Мы использовали белый провод для +12В, а остальные цвета в соответствии с цветами светодиодов.

Срежьте защитную пленку на конце ленты. С какой стороны будет производится подключение — не важно, т.к. лента симметричная.

Зачистите слой изоляции, чтобы оголить контактные площадки.

Залудите их.

Припаяйте четыре провода. Лучше использовать многожильный провод (например ПВ3 или кабель ПВС), он более гибкий.

Для защиты от воды и внешних воздействий можно использовать термоусадочную трубку. Если светодиодная лента будет использоваться во влажной среде, то дополнительно, контакты можно промазать силиконом.

Работа с светодиодной лентой

Ленту легко можно использовать с любым микроконтроллером. Для управления светодиодами рекомендуется использовать широтно-импульсную модуляцию (ШИМ). Не подключайте выводы ленты напрямую к выводам МК, т.к. это большая токовая нагрузка и контроллер может сгореть. Лучше использовать транзисторы.

Вы можете использовать NPN-транзисторы или еще лучше N-канальные мосфеты. При подборе транзистора не забудьте, что максимальный коммутируемый ток транзистора нужно брать с запасом.

Подключение светодиодной ленты к контроллеру Arduino

Рассмотрим пример подключения светодиодной ленты к популярному контроллеру Arduino. Для подключения, можно использовать недорогие и популярные мосфеты STP16NF06. Можно также использовать и обычные биполярные транзисторы, к примеру TIP120. Но по сравнению с мосфетом, у него больше потери напряжения, поэтому все же рекомендуется использовать первые. На схеме ниже показано подключение RGB светодиодной ленты при использовании N-канальных мосфетах. Затвор мосфета подключается к pin1 контроллера, сток к pin2 и исток к pin3.

Ниже, показана схема подключения при использовании обычных биполярных транзисторов (например TIP120). База транзистора подключается к pin1 контроллера, коллектор к pin2 и эмиттер к pin3. Между базой и выводом контроллера необходимо поставить резистор сопротивлением 100-220 Ом.

К контроллеру Arduino подключите источник питания с напряжением 9-12 Вольт, а +12В от светодиодной ленты необходимо подключить к выводу Vin контроллера. Можно использовать 2 раздельных источника питания, только не забудьте соединить «земли» источника и контроллера.

Пример программы

Для управления лентой будет использовать ШИМ-выход контроллера, для этого можно использовать функцию analogWrite() для выводов 3, 5, 6, 9, 10 или 11. При analogWrite(pin, 0) светодиод не будет гореть, при analogWrite(pin, 127) светодиод будет гореть в полнакала, а при analogWrite(pin, 255) светодиод будет гореть с максимальной яркостью. Ниже приведен пример скетча для Arduino:

#define REDPIN 5 #define GREENPIN 6 #define BLUEPIN 3 #define FADESPEED 5 // чем выше число, тем медленнее будет fade-эффект void setup() { pinMode(REDPIN, OUTPUT); pinMode(GREENPIN, OUTPUT); pinMode(BLUEPIN, OUTPUT); } void loop() { int r, g, b; // fade от голубого к фиолетовому for (r = 0; r 0; b—) { analogWrite(BLUEPIN, b); delay(FADESPEED); } // fade от красного к желтому for (g = 0; g 0; r—) { analogWrite(REDPIN, r); delay(FADESPEED); } // fade от зеленого к зеленовато-голубому for (b = 0; b 0; g—) { analogWrite(GREENPIN, g); delay(FADESPEED); } }

Оригинал статьи

Как избежать ошибок

Самой распространенной ошибкой даже у опытных электриков, пытающихся подключить пульт управления к светодиодной ленте, является превышение возможностей блока питания, контроллера или усилителя по мощности. Это случается, когда схема собирается «на грани», и кажется, что блок питания обеспечит ток, хоть и без запаса. В итоге срок службы дорогостоящего прибора оказывается весьма коротким.

Другая недооценка – нехватка сечения провода. Мощный потребитель подсоединяется слишком тонкими или слишком длинными проводами. Первый случай ведет к перегреву, второй – к падению напряжения на питающей линии и тусклому свечению светильника.

Сечение медного проводника, мм	0,5	0,75	1	1,5	2
Максимально допустимый ток при открытой прокладке, А	11	15	17	23	26

Также следует обращать внимание на верную распиновку светильника RGB. Если подсоединить провода не в соответствии с цветами, можно получить казус, когда на разных отрезках полотна горят разные группы светодиодов. Такое чаще бывает при использовании пайки для соединения отрезков полотна.

В завершении видео: Инструкцию по подключению светодиодной ленты к инфракрасному контроллеру с пультом.

Остальные ошибки могут быть следствием невнимательности и небрежности при монтаже. Сразу после окончания работ надо проверить правильность и надежность соединений. Если сделать это до первой подачи напряжения, то RGB-светильник прослужит долго.

Подготовка

В первую очередь нужно приобрести все, что нужно для работы. Стоит помнить, что светодиодную ленту можно заказать из Китая, но в этом случае гарантии как таковой не будет. Если купить ее в магазине, придется переплатить, зато при возникновении проблем можно вернуть продукцию по гарантии. Нужно следующее:

Светодиодная лента. Выбирать однотонный или многоцветный вариант в зависимости от назначения. Подойдут только изделия, рассчитанные на напряжение 12 В.
Острый нож. Проще всего использовать канцелярский или строительный со сменными лезвиями. Также могут понадобиться ножницы.
Бокорезы, вместо них можно взять кусачки.
Провода для соединения элементов.
Паяльник, а также припой и флюс. Подбирать следует небольшие варианты с маленьким жалом, стандартным приспособлением припаять контакты невозможно.
Коннекторы, с их помощью подключить провода не составит труда и без пайки. Подбирать под тип ленты. Например, в RGB 4 контакта, в RGBW – 5, а в RGBWW – 6.

Коннекторы для подключения светодиодной ленты.

Для многоцветного варианта нужно ставить контроллер, с его помощью можно менять оттенки подсветки. Если подключить напрямую, то будет гореть или только один цвет, или сразу все.

Для регулировки не только цвета, но и яркости надо дополнительно приобрести диммер.