Anschließen einer RGB-LED an Arduino. RGB-LEDs: Funktionsweise, interne Struktur, Anschluss, RGB-LED und Arduino-Controller zum Einschalten des LED-Streifens

Der RGB-Streifen, dessen Verbindung in der Lampe für die Erzeugung der Farben Rot, Grün und Blau sorgt, ist ein dynamisches Beleuchtungssystem, bei dem drei Primärfarben mehr als 16 Millionen Farbtöne erzeugen. Das für das menschliche Auge sichtbare Licht wird Spektrum genannt. Es ist an einem Ende blau und am anderen rot. Der Rest, den wir sehen können, liegt dazwischen. Außerhalb dieser Grenzen liegen kurze Wellenlängen der Ultraviolett-, Röntgen- und Infrarotstrahlung sowie Radiowellen, die für den Menschen nicht sichtbar sind.

Funktionsprinzip des LED-Streifens

LED-Band besteht aus einem selbstklebenden Streifen und einem Untergrund, auf dem in bestimmten Abständen LEDs angebracht sind, die nach dem Anlegen von Strom zu leuchten beginnen. LED-Beleuchtung ist eine großartige Ergänzung für jedes Wohn- oder Bürodesign.

Vorteile von RGB-Streifen: Sie sind kostengünstig anzuschließen, einfach zu installieren und können die Stimmung von Menschen und das Erscheinungsbild eines Raums sofort verändern. Verschiedene Helligkeitsstufen und Farbtypen machen LED-Lichtbänder vielseitig und die Einsatzmöglichkeiten endlos.

Installationsorte:

1. Küche und Bad.
2. Wandpaneele und Sockelleisten.
3. In Deckenaufhängung als Wandleuchte.
4. In Schränken, Vitrinen und Bartheken.
5. Um Türen, Fenster und Treppen herum.
6. Unter dem Dach der Scheinwerfer.
7. In Gärten, Wegen und Schildern.
8. Beleuchtung für Weihnachten oder andere besondere Anlässe.
9. Auf der Rückseite von Fernsehern und Lautsprechersystemen.

Auswahl eines Modells für die Installation

Testen Sie den LED-Streifen, indem Sie ihn vorübergehend installieren, ihn einschalten, um den Lichtstrom, das Muster und den Winkel zu sehen, bevor Sie ihn endgültig befestigen. Integrierte Streifen werden passend zu hochwertigen Farben und Mustern hergestellt. Die LED muss von einem qualifizierten Elektriker installiert werden.

Das RGB-Band weist folgende Eigenschaften auf:

1. Erleuchtung. Für die lokale Beleuchtung reicht ein sanfter Farbschimmer, für die Beleuchtung eines großen Projekts benötigen Sie einen Streifen mit maximaler Lichtleistung.
2. Flexibles oder starres Design. Für jede abgerundete Schicht ist ein flexibles Klebeband erforderlich, während starres Klebeband für gerade Oberflächen nützlich ist.
3. Die Farbe, die einige Streifen abgeben, unterscheidet sich von der echten weißen LED. Wenn Sie es für Massenbeleuchtung verwenden müssen, wird empfohlen, ein Modell mit Echtweißfähigkeiten zu verwenden.
4. Der endgültige Effekt einer RGB-Streifenbeleuchtungsverbindung hängt von einer Reihe von Faktoren ab: Eisgröße, Anzahl der Einheiten pro Meter, Winkel und Position des Streifens, Farbtextur, Reflexionsvermögen der Oberflächen und Entfernung vom Betrachter.

Hauptanwendungen

RGB-Konnektivitätsstreifen sind der Industriestandard für Industrie- und Wohnbeleuchtung, erfreuen sich jedoch in jüngster Zeit auch in Smart Homes immer größerer Beliebtheit und ermöglichen es Menschen, die Qualität und Quantität des Lichts präzise zu steuern.

Anwendungsbereich der Technologie:

1. IR-Fernbedienungen und Controller: Verwenden Sie Licht, um zwischen Fernbedienung und Controller zu kommunizieren.
2. Mit der Funksteuerung (RF) werden entfernte Objekte mithilfe verschiedener Funksignale gesteuert.
3. DMX-Digital-Multiplex-Controller (DMX) sind eine großartige Möglichkeit, mehrere Lichtquellen gleichzeitig zu steuern.
4. Der RGB-Dimmer erzeugt mithilfe eines Reglers oder Drehknopfs benutzerdefinierte Farben auf dem Streifen.

Hauptmerkmale des RGB-Bandes

Integrierte Niederspannungs-LED-Streifen sind für 12 V Gleichstrom ausgelegt und werden in 5-Meter-Rollen geliefert. Der Streifen kann auf verschiedene Arten geschnitten werden, jedoch nur in speziellen Schnittbereichen. Der Anschluss erfolgt über einen entsprechenden Treiber, die Gesamtleistung sollte unter 90 % der Nennleistung liegen.

LEDs können mit dem entsprechenden Treiber und kompatiblen Dimmerschalter gedimmt werden. LED-Streifen werden auf einer sauberen und trockenen Oberfläche installiert. Der Beleuchtungsfluss wird durch Ändern der Größe, Anzahl und Farbe der LEDs auf dem Streifen angepasst. Der Einsatz von Einbauleisten im Innen- oder Außenbereich, im Trocken- oder Nassbereich wird durch die IP-Nummer der Leiste bestimmt, zum Beispiel Standard (IP33) oder Silikonbeschichtung (IP67).

• IP33 – nicht wasserdicht. Wird für trockene und staubgeschützte Bereiche wie Schaufenster, Schlafzimmer und Wohnzimmer verwendet.
• IP67 – wasserdicht. Dieses Band ist durch Silikongel gegen zeitweiliges Eintauchen in Wasser zwischen 0,15 und 1 m geschützt. Ideal für den Innen- und Außenbereich. Typischer Innenraum im Badezimmer oder in der Küche, unter Schränken, in der Nähe von Duschen, Waschbecken oder anderen temporären Spritzbereichen. Der typische Einsatz im Außenbereich erfolgt zu dekorativen Zwecken auf Wegen oder Wänden.

Zusätzlich zum selbstklebenden Klebeband werden bei IP67 Montageclips mitgeliefert. IP67 sollte nicht dauerhaft in Wasser getaucht werden. Sie haben einen Betriebstemperaturbereich von -25 bis + 60 Grad Celsius.

Bänder sind in drei Versionen erhältlich:

• 30 LEDs/m – Küchentische, Möbel.
• 60 LEDs/m - Treppenbeleuchtung, Eingangstüren.
• 120 LEDs/m – hohe Decken, Außenbeleuchtung, Schilder.

Die Größe der LED beeinflusst die Stärke und das Muster des Lichtstroms. Integrierte LED-Streifen sind in zwei Größen erhältlich:

• 35:28 – 3,5 mm x 2,8 mm LED. Der dünne Strahl ist ideal für die Beleuchtung zu Hause oder in der Umgebung bei geringer Betrachtungsentfernung.
• 50:50 – 5,0 mm x 5,0 mm LED – 40 % helleres Licht als 35:28.

Leuchten mit höherer Lichtausbeute eignen sich für den gewerblichen oder privaten Einsatz über große Entfernungen, z. B. als Decken- und Platzbeleuchtung im Freien.

RGB-Streifenfarbstreifen können Folgendes haben:

1. Warmweiß ist ein traditionelles gelbes Licht, ideal für Wohnzimmer, Schlafzimmer und Flure.
2. Kühles Weiß – eine Kombination mit Blau, ideal für Küchen und Badezimmer.
3. Rot, Grün oder Blau sind atemberaubende, kräftige Farben, die einem Raum mehr Wirkung verleihen und Spielräume, Clubs, Bars und Restaurants aufregender machen.
4. RGB und RGBW sind rote, grüne und blaue LEDs, die per Fernbedienung gemischt werden, um eine große Farbpalette zu erzeugen.

Auswahl einer Stromquelle

Das RGB-LED-Licht verbraucht 12 Volt und 2,2 Watt bei 30 cm. Wenn Sie also 4 m lange farbwechselnde LED-Streifen installieren möchten, benötigen Sie ein Netzteil mit 28,6 Watt.

Berechnung: 28,6 W / 12 Volt = 2,38 Ampere.

Es ist erforderlich, eine Quelle mit einer maximalen Belastung zu verwenden, die 20 % über der Arbeitslast liegt. Für das obige Beispiel ist ein 4-Ampere-Netzteil erforderlich.

Im Folgenden sind die Elemente des Beleuchtungsschemas aufgeführt:

1. RGB-Anzeige zum Ändern der Farbe des LED-Streifens auf die gewünschte Länge.
2. RGB-LED-Fernbedienung.
3. RGB-LED-Anschlüsse.
4. LED-Betriebsanzeige.
5. Darüber hinaus muss der Stromkreis über eine Stromversorgung für den LED-Streifen verfügen.
6. Verstärker werden eingesetzt, wenn die Länge des Lichtstreifens die maximale Einzelstrecke überschreitet.
7. Koaxialer kontaktloser DC-Stecker.

Sie erleichtern die Montage der Bänder. Obwohl Löten die stabilste Verbindung für LEDs herstellt, sorgen lötfreie Steckverbinder für eine schnelle und starke Verbindung. Bei korrekter Montage dürfen sie nicht lose sein und müssen einen zuverlässigen Kontakt gewährleisten. Sie sind so konzipiert, dass sie sich problemlos an jedes Beleuchtungsdesign anschließen lassen. Bevor Sie sich entscheiden, müssen Sie zunächst festlegen, welches Band verwendet werden soll und auch dessen Breite kennen, in der Regel 8 mm oder 10 mm.

Installationsanleitung für LED-Streifen:

1. Schneiden Sie es entlang der Markierungslinie.
2. Ziehen Sie die Kunststoffverriegelung aus dem Stecker.
3. Führen Sie den Streifen in den Lötverbinder ein und achten Sie darauf, dass die breiteren Seiten nach oben zeigen und die Enden die Metallverbindung vollständig berühren.
4. Schieben Sie den Kunststoffverschluss wieder in die Verriegelungsposition und stellen Sie sicher, dass die Montageplatte sicher verschlossen ist.
5. Dabei müssen Sie die Markierungen (+) und (-) noch einmal überprüfen, um sicherzustellen, welche Kabelfarbe den einzelnen Kabeln entspricht.
6. Verwenden Sie bei längerem Gebrauch ein beliebiges Klebematerial, um ein Lösen des Steckers zu verhindern.
7. Stellen Sie sicher, dass der Strom ausgeschaltet ist, wenn Sie den Treiber installieren. Nachdem Sie die Verbindungen noch einmal überprüft haben, schalten Sie das Gerät und die Fernbedienung ein, um eine Farbkomposition zu erstellen.

RGB-Lampencontroller

Abhängig von der Komplexität des integrierten RGB-Controllers des LED-Streifens kann das Licht über 16 Millionen Farbvariationen erzeugen, wobei sich das gleiche Licht je nach ausgeführter Aktion sofort ändern kann.

Die gängigsten Controller:

1. Der WS2812 ist ein programmierbarer DC-Controller, der unter einem RGB-Kit mit einem 5050 versteckt ist. Er verwendet kein Standard-Kommunikationsprotokoll zur Ansteuerung von LEDs, sondern nutzt eine Single-Pass-Schnittstelle zusammen mit Strom und Masse, um eine theoretisch unbegrenzte Verkettung von LEDs zu ermöglichen. Der WS2812 übernimmt 24 Bit Farbinformationsdaten für die grünen, roten und blauen LEDs und gibt den Rest der Datenzeichenfolge dann an den nächsten WS2812 im Streifen weiter. Indirekt bedeutet dies, dass die LED-Datenbank im Speicher zwischengespeichert und dann an den Streifen gesendet wird. Insgesamt ist der WS2812b-RGB-Streifenanschluss allein deshalb ein zuverlässiger und beliebter LED-Controller, weil er so einfach zu bedienen ist, insbesondere bei Verwendung der NeoPixel-Bibliothek von Adafruit.
2. SK6812 erschien 2016 auf dem LED-Streifenmarkt, fast als direkter Klon von WS6812. Es gibt zwar einige kleinere Verbesserungen zwischen den beiden Chips, aber die „Verbesserung“ reicht nicht aus, um die Chips miteinander inkompatibel zu machen, sodass es möglich ist, den SK6812 ohne echte Probleme mit dem WS2812b zu verbinden. Der bedeutendste Unterschied zwischen den beiden Chips ist die erhöhte Bildwiederholfrequenz.
3. APA102C ist eine umfassende Verbesserung des WS2812b LED-Streifen-RGB-Controllers. Der LED-Datenstrom wird über eine Standard-SPI-Schnittstelle zur Streifensteuerung verarbeitet. Das Beste an der Verwendung von SPI ist, dass es die Möglichkeit bietet, einen LED-Streifen völlig unabhängig vom Timing zu verwenden, das den WS2812b behinderte. Das Modul wird mit 12 V betrieben, die auch zur Stromversorgung des LED-Streifens verwendet werden. RGB-Modelle werden mit 144 W beworben, RGBW mit 192 W.

IR-Tastatur zur Lichtsteuerung

Die Steuerung der Designleuchte erfolgt über ein IR-Empfängermodul und einen Code, um den LED-Streifen unabhängig über einen leicht zugänglichen Tastatursender zu steuern. Neben der 24-Tasten-RGB-Streifenfernbedienung sind auch 44-Tasten-Fernbedienungen erhältlich, die es einfach machen, jedem zukünftigen Projekt eine IR-Steuerung hinzuzufügen. Beschreibung der 24-Fernbedienung für 3528 5050 LED-Streifen:

1. RGB DC 12V.
2. Verbindungsmodus: gemeinsame Anode (+).
3. Eingangsspannung: 12 V.
4. Ausgangsspannung: 12 V.
5. Maximaler Laststrom: 2A pro Farbe.
6. Größe der Fernbedienung: 85 mm x 52 mm x 6 mm.

Es ist für 5050/3528 RGB SMD-Streifenlicht-Fernbedienung erhältlich. Batterie 3 V: 1xCR2025.

Fehlfunktion der Kontrollleuchten

Der Benutzer muss die Hauptgründe dafür kennen, dass die Lampe nicht funktioniert. Sehr oft leuchtet das Band nach der Installation der Schaltung nicht auf. Die Farbe des Kabels spielt beim Anschluss einer LED nicht immer eine Rolle. Rot/Schwarz kann (+) oder (-) anzeigen, je nachdem, an welcher Seite des LED-Streifens der Stecker angeschlossen ist. Ein weiteres häufiges Problem besteht darin, dass der lötfreie Stecker möglicherweise verkehrt herum installiert wird. Die Stromquelle muss unbedingt nach (+) und (-) angeschlossen und hinsichtlich der Spannung richtig gewählt werden, da 12-Volt-LED-Streifen mit einem 24-Volt-Netzteil nicht funktionieren.

Die häufigsten Fehler:

1. Falsche Verkabelung oder umgekehrte Polarität. Überprüfen Sie dies mit einem Multimeter.
2. Freie Leitungen. Ein sehr häufiger Fehler ist das Fehlen einer zuverlässigen Verbindung im Stecker.
3. Kabelblitze sind ein weiterer häufiger Verkabelungsfehler. Bei der Arbeit ist darauf zu achten, dass sich am Ende des Modulstrangs keine freiliegenden Drähte befinden und diese sich nicht gegenseitig berühren.
4. Spannungsabfall ist ein Problem bei LED-Installationen, wenn die LED-Installation in Reihe statt parallel geschaltet wird.

Die Möglichkeit, den Lichtstrom von LEDs zu ändern, wird durch ein Beleuchtungssystem ermöglicht, bei dem die Kombination der Farben Rot, Blau und Grün je nach Wellenlängenwinkel des Spektrums einen unterschiedlichen Farbton haben kann. Diese Fähigkeit macht es für mehrfarbige Lichtanwendungen nützlich, die für verschiedene Anlässe und in der Unterhaltungsindustrie eingesetzt werden.

Mehrfarbige RGB-LED-Streifen sind der Haupttrend 2018–2019. Schauen wir uns an, wie man es richtig anschließt, was ein RGB-Controller und ein Verstärker sind und warum sie benötigt werden.

Was ist ein RGB-LED-Streifen?

RGB (Rot, Grün, Blau – Rot, Grün, Blau) ist ein LED-Streifen, der im Betrieb seine Farbe ändern kann. Jedes LED-Modul enthält drei LEDs – rot, blau und grün. Indem Sie die Helligkeit jedes Kristalls separat ändern, erhalten Sie jede beliebige Farbe im sichtbaren Spektrum.

Äußerlich unterscheidet sich RGB-LED von Monocolor nur durch die Anzahl der Pins. Es gibt 4 davon – drei davon für die Stromversorgung jedes einzelnen Kristalls und ein gemeinsames Plus.

Es gibt spezielle LED-Streifen mit fünf Anschlüssen. Sie sind als LED RGB W (W – weiß) gekennzeichnet. Der fünfte Pin ist für weißes Licht zuständig. Tatsache ist, dass in einer Dreifarbendiode die weiße Farbe durch Mischen aller drei Farben zu gleichen Anteilen erhalten wird. Dieses „Weiß“ unterscheidet sich von reinem Monolicht. Daher erschien der LED-Typ mit einem vierten weißen Kristall.

Diese Bänder verfügen (wie auch einfarbige) über mehrere Staub- und Feuchtigkeitsschutzklassen:

• IP20 – ohne Schutz, Angst vor Feuchtigkeit und Staub;
• IP67-69 – keine Angst vor Staub, kann in feuchter Umgebung (Badewanne, Aquarium) verwendet werden.

Was Sie zum Anschluss eines RGB-Streifens benötigen

Lassen Sie uns herausfinden, wie Sie einen RGB-LED-Streifen richtig anschließen. Für ein komplettes Beleuchtungskonzept benötigen wir:

• LED-Streifen Licht;
• Netzteil;
• RGB-Controller mit Fernbedienung;
• RGB-Verstärker (optional).

Netzteil

Die Stromversorgung des LED-Streifens muss unter Berücksichtigung der zu erwartenden Belastung und seines zukünftigen Standorts ausgewählt werden. Schauen wir uns das Beispiel der SMD5050 60 LED an. Stromverbrauch – 14,4 W/m.

Bei einer Länge von 5 Metern beträgt die erforderliche Leistung des Netzteils:

5 m * 14,4 W * 1,25(Sicherheitsfaktor)= 90W

Arten von Netzteilen für LED

Bei einer Länge von 15 Metern wird das Netzteil dementsprechend dreimal stärker benötigt – 270 W. Bei einer Bandlänge von 20, 25 oder mehr Metern empfiehlt es sich, mehrere Netzteile mit geringerer Leistung zu installieren.

Der Schutzgrad hängt vom Standort der Stromversorgung ab. Bei Aufstellung in einem trockenen, geschlossenen Raum ist IP20 ausreichend. Im Badezimmer oder unter anderen aggressiven Bedingungen gilt mindestens IP67.

RGB-Controller

Die Lichtsteuerung erfolgt über einen speziellen Controller. Es wird zwischen dem Netzteil und den LEDs angeschlossen und ist mit einer kabelgebundenen oder kabellosen Fernbedienung ausgestattet.

RGB-Controller

Der Controller wird ebenso wie das Netzteil in Abhängigkeit von der Gesamtleistung des Bandes ausgewählt. Mit dem Unterschied, dass 25-30 % der Reserve zur benötigten Leistung des Netzteils addiert werden und der Regler leistungsnah ausgewählt wird.

Zum Beispiel. Sie müssen 10 Meter SMD5050 60 LED anschließen. Die Leistung von 1 Meter beträgt 14,4 W, wir benötigen also einen 144-W-Controller.

Nach dem Steuerungsprinzip werden sie unterschieden: verkabelt – oft an der Wand montiert; drahtlos gesteuert über:

• Infrarot-Anschluss (IR) – die Fernbedienung muss in Sichtweite sein;
• Funkkanal – ermöglicht die Nutzung innerhalb des Hauses;
• Wi-Fi – ermöglicht die Steuerung sowohl über die Fernbedienung als auch über eine Anwendung auf Ihrem Smartphone.

Lichtsteuerung per Smartphone

Nach der Installation und Verbindung können Sie:

1. Farbe manuell einstellen. Es stehen sowohl reine Farben als auch gemischte Farbtöne zur Verfügung.
2. Die Helligkeitseinstellung erfolgt ähnlich wie bei einem normalen Dimmer (mehr dazu erfahren).
3. Automatische Modi. Dazu gehören Farbwechsel, schnelles Flackern, sanfter Wechsel, sanftes Überblenden und andere Algorithmen.

Was passiert, wenn die Leistung des RGB-Controllers nicht ausreicht, um die gesamte Beleuchtung anzuschließen (mehr als 20 Meter)? Sie können zwei Controller installieren, müssen dann aber das Licht in einem Raum mit zwei Fernbedienungen steuern, was unpraktisch und teuer ist. Die zweite (richtige) Option ist die Verwendung eines RGB-Verstärkers.

RGB-Verstärker (LED-Verstärker)

Mit diesem Gerät können Sie das Signal vom Controller verstärken und weiter entlang der Schaltung übertragen. So können Sie durch den Einsatz mehrerer Verstärker einen Beleuchtungskreis beliebiger Länge zusammenstellen.

RGB-Verstärker (LED-Verstärker)

Der Verstärker wird in die Lücke des Bandes eingebaut und verfügt über einen separaten Anschluss an die Stromversorgung (Anschluss siehe unten). Wir wählen die Leistung basierend auf dem Rest des Bandes aus, der nicht über genügend Controller-Leistung verfügt.

Manche Leute denken, dass ein Verstärker zur Erhöhung der Helligkeit erforderlich ist und auch für eine Entfernung von bis zu 5 Metern verwendet werden sollte. Das ist grundsätzlich falsch.

Ein gutes Beispiel. Sie müssen 20 m SMD 3528 (14,4 W/m) mit einer Gesamtleistung von 288 W anschließen. Wir haben nur einen Controller mit einer Leistung von 216 W und einem Netzteil von 300 W. Dementsprechend benötigen Sie einen Verstärker:

288 W - 216 W = 72 W

Die Stromversorgung beträgt 300 W, was ausreicht, um den Controller und den Verstärker mit Strom zu versorgen. Reicht die Stromversorgung nicht aus (z. B. 250 W), benötigen Sie ein separates Netzteil für den Verstärker.

Anschluss eines RGB-LED-Streifens

Die richtige Reihenfolge zum Anschließen der Schaltungselemente ist wie folgt:

Korrekte Anschlussreihenfolge

Erinnern. Bandabschnitte, die länger als 5 Meter sind, dürfen nur parallel verbunden werden.

Was passiert, wenn man es in Reihe schaltet?

Erstens werden Sie am Ende des Abschnitts merklich an Helligkeit verlieren. Obwohl LEDs einen sehr geringen Widerstand haben, gibt es Verluste. Bei einer solchen Länge beträgt die Spannung am Ende etwa 10 V. Eine verringerte Spannung führt zu einer verringerten Helligkeit, die bereits für das Auge sichtbar ist.

Falsche Verbindung
Korrekter Anschluss

Zweitens sind die Leiterbahnen des Bandes auf eine maximale Länge von 5 m ausgelegt. Wenn Sie fünf weitere in Reihe schalten, werden die Gleise überhitzen und die Beleuchtung wird höchstwahrscheinlich gleich zu Beginn des Abschnitts durchbrennen.

Die Bänder können durch Löten oder Klemmen miteinander verbunden werden. Für einfarbige Optionen werden zweipolige Anschlüsse (Anschlüsse) verkauft, für RGB vier oder fünf. Bitte achten Sie beim Kauf auf diesen Punkt.

Das Netzteil ist an ein 220-V-Netz angeschlossen (AC-Klemmen, Polarität spielt keine Rolle) und wandelt Wechselspannung in 12 V Gleichspannung um (Klemmen V+, V-). Beim Anschluss der folgenden Schaltungselemente ist auf die Polarität zu achten.

Anschlussklemmen am Netzteil

Der RGB-Controller wird nach der Stromversorgung angeschlossen (unter Beibehaltung der Polarität) und der RGB-Streifen daran angeschlossen. Jeder Pin am Gehäuse ist für einen bestimmten LED-Ausgang ausgelegt. Wenn man sie verwechselt, passiert nichts Schlimmes, nur die Farben werden verwechselt.

Klemmen zum Anschluss des Controllers an die LEDs

Als Ergebnis sollte die fertige Schaltungsbaugruppe wie folgt aussehen:

Der Verstärker ähnelt im Aussehen dem Controller, er wird separat an die Stromversorgung angeschlossen, verfügt jedoch nicht über einen Chip mit Anschlüssen, sondern über zwei. Am häufigsten als LED-Verstärker bezeichnet, wird er in der Bandlücke installiert. Verbindet laut Diagramm:

Zweck der LED-Verstärkerklemmen

Analysieren wir nun die Anschlusspläne für Bänder unterschiedlicher Länge mit und ohne Verstärker, mit einem oder mehreren Netzteilen.

Anschlussplan für RGB-LED-Streifen ohne Verstärker

Dies ist das einfachste Schema zum Einschalten eines bis zu 5 Meter langen RGB-LED-Streifens über einen Controller mit Fernbedienung.

Elektrischer Anschlussplan für RGB-Beleuchtung

Um einen RGB-LED-Streifen mit einer Länge von 10 oder 15 Metern anzuschließen, stellen Sie sicher, dass der Controller und das Netzteil über genügend Strom (mit Reserve) verfügen, und schließen Sie ihn gemäß dem folgenden Diagramm an:

Anschlussplan 10 oder 15

Anschlussplan für Streifen mit RGB-Verstärker

Wir verwenden einen Verstärker, wenn die Controller-Leistung nicht ausreicht. Wenn die Leistung des Netzteils den Anschluss von Controller und Verstärker zulässt, verwenden wir die folgende Schaltung:

Wenn die Gesamtleistung des Controllers und des Verstärkers höher ist als die Leistung des Netzteils oder es irrational ist, einen Block dieser Leistung zu verwenden (groß, sehr heiß oder laut), dann schließen wir den LED-Verstärker an ein separates Netzteil an gemäß folgendem Diagramm:

Mit diesem Schema können Sie die Gesamtlänge des Bandes beliebig verlängern. Alles wird von einer Fernbedienung aus gesteuert.

Zusätzlich zur seriellen Verbindung, wie in den obigen Beispielen, können Verstärker parallel angeschlossen werden.

Diagramm der Parallelschaltung mehrerer RGB-Verstärker mit einem Netzteil.

Schaltung mit mehreren parallelen Verstärkern mit separater Stromversorgung.

Schema: mehrere parallele Verstärker mit separaten Netzteilen

Den richtigen Anschlussplan für 20 Meter RGB-Band sehen Sie im Video.

Typische Verbindungsfehler

Serielle Verbindung von mehr als 5 Metern Band. Dies ist nicht möglich.

Verdrillen statt verlöten von Drähten (oder Steckern). Wenn Sie nicht löten möchten, verwenden Sie Steckverbinder, diese sind günstig.

Nichteinhaltung der Anschlussreihenfolge: Netzteil ⇒ Controller ⇒ Band ⇒ Verstärker ⇒ Band.

Sparen Sie Strom, indem Sie die Leistung „back to back“ kaufen. Leider haben LEDs hinsichtlich des Wattverbrauchs sowohl ein Plus als auch ein Minus. Wenn Sie ein Netzteil ohne 20-25 % Reserve kaufen, nutzt es sich ab und in einem Jahr kaufen Sie ein neues, aber mit Reserve.

Kauf eines Controllers mit überschüssiger Leistung. Es wird nicht schlimmer, aber Sie werden zu viel bezahlen. Wählen Sie die Leistung 1 zu 1 richtig aus.

Auswahl sehr leistungsstarker Bänder und Installation ohne Kühlkörper. Beispielsweise verbraucht SMD5050 120 LED/m 28,8 W/m. Bei dieser Leistung erhitzen sich die LEDs recht stark und die Struktur muss auf einem Kühlkörper – einem Aluminiumprofil – montiert werden. Andernfalls beginnen die Dioden zu versagen, verlieren an Leistung und brennen durch.

Fertige RGB-Leuchtmittel für Sockel mit Fernbedienung

Auf fertige RGB-Produkte für den E14- oder E27-Sockel ist gesondert hinzuweisen.

Diese Pfoten gibt es in den unterschiedlichsten Ausführungen und Ausführungen. Im Inneren der Lampe befinden sich ein kompakter Treiber zur Stromversorgung aus einem 220-V-Netz, ein Controller und dreifarbige LEDs.

Zur vollständigen Beleuchtung des Raumes ist es nicht geeignet, da... Es ist nicht möglich, mehrere Lampen in einem System zu synchronisieren. Wird als Nachtlicht oder Dekoration verwendet. Verbrauch 1-3 W/h. Die Kosten beginnen bei 3 US-Dollar für China.

Sie leuchten nur in Rot - R, Grün - G, Blau - B oder Weiß - CW und werden in der Regel direkt an eine 12-V- oder 24-V-Gleichstromquelle angeschlossen. RGB-LED-Streifen können ebenso wie monochrome LED-Streifen angeschlossen werden einen Gleichstrom, indem die Anschlüsse R, G und B miteinander verbunden werden.

In diesem Fall wird jedoch die Möglichkeit verpasst, die Farblichteffekte umzusetzen, für die das Band erstellt wurde. Daher wird bei der Installation von farbigen LED-Streifen üblicherweise ein elektronischer Controller im offenen Stromkreis zwischen Netzteil und Streifen installiert. Es ermöglicht Ihnen, die Farbe und Helligkeit des Bandes automatisch in einem dynamischen Modus gemäß einem über die Fernbedienung festgelegten Programm zu ändern.

Das Foto zeigt einen Schaltplan zum Anschluss eines R G B LED-Streifens an ein 220 V-Netz. Das Netzteil (Adapter) wandelt eine Wechselspannung von 220 V in eine Gleichspannung von 12 V um, die dem R G B-Controller über zwei Drähte zugeführt wird , Polarität beibehalten. Ein LED-Streifen wird entsprechend der Markierung über vier Drähte mit dem Controller verbunden. Um die Installation und Reparatur der LED-Beleuchtung zu erleichtern, werden die Einheiten über Steckverbinder miteinander verbunden.

Stromkreis der LED R G B LED SMD-5050

Um einen RGB-LED-Streifen professionell anzuschließen und vor allem zu reparieren, müssen Sie dessen Funktionsweise verstehen und den Stromkreis und die Pinbelegung der in den Streifen verwendeten LEDs kennen. Das Foto unten zeigt einen Ausschnitt eines RGB-LED-Streifens mit einem gedruckten Schaltplan für LED-Kristalle.

Wie in der Abbildung zu sehen ist, sind die Kristalle in der LED nicht elektrisch miteinander verbunden. Drei mehrfarbige Kristalle in einem LED-Gehäuse bilden einen Dreiklang. Dank dieses Designs können Sie durch die individuelle Steuerung der Helligkeit jedes Kristalls eine unendliche Anzahl von LED-Leuchtfarben erzielen. Die Displays von Mobiltelefonen, Navis, Kameras, Computermonitoren, Fernsehern und vielen anderen Produkten basieren auf diesem Prinzip des Farbmanagements.

Technische Eigenschaften der SMD-5050-LED finden Sie auf der Website-Seite „Handbuch der SMD-LEDs“.

Elektrischer Schaltkreis eines LED-RGB-Streifens auf SMD-5050-LEDs

Nachdem man das Design der LED verstanden hat, ist es leicht, das Design des LED-Streifens zu verstehen. Oben im Bild ist ein Foto eines funktionierenden Abschnitts eines LED-RGB-Streifens zu sehen, und unten ist sein Stromkreis zu sehen.

Wie aus der Abbildung ersichtlich ist, sind die gleichnamigen Kontaktpads des LED-Streifens, die sich auf der rechten und linken Seite befinden, direkt elektrisch miteinander verbunden. Somit ist es möglich, das Band von beiden Enden aus mit Strom zu versorgen und beim Ausziehen auch den nächsten Abschnitt des Bandes mit Spannung zu versorgen.

LED-Kristalle VD1, VD2 und VD3 gleicher Leuchtfarbe sind in Reihe geschaltet. Um den Strom zu begrenzen, sind in jedem der Farbkreise strombegrenzende Widerstände eingebaut. Zwei davon haben einen Nennwiderstand von 150 Ohm und einer hat einen Nennwiderstand von 300 Ohm, in einer roten Kristallkette. Um die Helligkeit aller Farben auszugleichen, wird ein Widerstand mit einem größeren Wert eingebaut, wobei die Strahlungsintensität des LED-Kristalls und die unterschiedliche Farbempfindlichkeit des menschlichen Auges gegenüber verschiedenen Farben berücksichtigt werden.

So schneiden Sie LED-Streifen in Stücke

Wie Sie wahrscheinlich bereits verstanden haben, bestehen RGB-LED-Streifen beliebiger Länge (dies gilt auch für monochrome Streifen) aus kurzen unabhängigen Segmenten, die ein fertiges Produkt darstellen. Es reicht aus, die Kontaktpads mit Versorgungsspannung zu versorgen, und das Band sendet Licht aus. Um ein Stück Klebeband in der erforderlichen Länge zu erhalten, werden Elementarabschnitte entsprechend der Buchstabenmarkierung miteinander verbunden.

Typischerweise wird das Band in einer Länge von fünf Metern hergestellt. Bei Bedarf kann es gekürzt werden, indem man entlang einer in der Mitte der Kontaktflächen zwischen den Markierungen gezogenen Linie kreuzweise schneidet; manchmal wird an dieser Stelle zusätzlich ein symbolisches Scherenbild angebracht. Manchmal muss das Band abgeschnitten werden, um es schräg anzubringen. Dabei werden die abgeschnittenen gleichnamigen Kontaktpads durch Löten mit Drahtstücken miteinander verbunden.

Möglichkeiten zur Steuerung der Leuchtfarbe
RGB-LED-Streifen

Es gibt zwei Möglichkeiten, den Farbmodus eines RGB-LED-Streifens über drei Schalter oder ein elektronisches Gerät zu steuern.

Das Funktionsprinzip des einfachsten Controllers an Schaltern

Schauen wir uns das Funktionsprinzip des einfachsten Controllers an, der auf mechanischen Schaltern basiert. Als Schalter zur manuellen Steuerung des Leuchtens des RGB-Bandes können Sie einen Drei-Tasten-Wandschalter verwenden, der zum Einschalten von Kronleuchtern und Lampen in einem 220-V-Haushaltsnetz bestimmt ist. Der elektrische Anschlussplan sieht dann so aus.

Die Widerstände R1-R3 dienen der Strombegrenzung und können an beliebiger Stelle im Stromversorgungskreis für Quarze gleicher Farbe eingebaut werden. Mit diesem Schema können Sie RGB-Bänder anschließen, die für eine Versorgungsspannung von 12 V und 24 V ausgelegt sind.

Wie aus dem Diagramm ersichtlich ist, ist der Pluspol des Netzteils direkt mit dem Pluspol des LED-Streifens verbunden, der LEDs aller Farben gemeinsam ist, und der Minuspol ist mit den Kontakten R, G und B verbunden des Streifens über einen Schalter. Mit einem Schalter aus drei Schaltern können Sie sieben Bandfarben zum Leuchten bringen. Dies ist die einfachste, zuverlässigste und kostengünstigste Möglichkeit, die Leuchtfarben eines RGB-Bandes zu steuern.

Funktionsprinzip des elektronischen Reglers

Um eine unendliche Anzahl leuchtender Farben des RGB-Bandes zu erhalten und im Automatikmodus den Wert des Lichtstroms dynamisch zu ändern, wird anstelle von Schaltern eine elektrische Einheit verwendet, die als RGB-Controller bezeichnet wird. Es ist im offenen Stromkreis zwischen der Stromversorgung und dem RGB-Band enthalten. Normalerweise enthält das Controller-Kit eine Fernbedienung, mit der Sie den Betriebsmodus und damit den Beleuchtungsmodus des LED-Streifens fernsteuern können.

Da für den Betrieb eines LED-Streifens in der Regel eine Gleichspannung von 12 V (seltener 24 V) erforderlich ist, wird zum Anschluss an ein 220-V-Wechselstromnetz ein Netzteil oder Adapter verwendet, der Wechselspannung in Gleichspannung umwandelt über eine lösbare Verbindung mit der Steuereinheit verbunden.

Schauen wir uns die Funktionsweise eines RGB-Controllers am Beispiel des einfachsten und am weitesten verbreiteten Controllers, Modell LN-IR24, an. Es besteht aus drei Funktionseinheiten – einem RGB-Steuerungscontroller, Netzschaltern und einem Infrarot-Sensorchip (IR). Der Controller-Chip ist mit dem erforderlichen Betriebsalgorithmus für den LED-Streifen programmiert. Der Controller-Chip wird durch ein Signal gesteuert, das vom IR-Sensorchip kommt. Der IR-Sensor empfängt ein Steuersignal, wenn Sie Tasten auf der Fernbedienung drücken.

Die Versorgungsspannung des LED-Streifens wird über drei im Schaltmodus arbeitende Feldeffekttransistoren gesteuert. Wenn ein Signal vom RGB-Steuerungs-Controller-IC das Gate des Transistors erreicht, öffnet sich dessen Drain-Source-Verbindung und Strom beginnt durch die LEDs zu fließen, wodurch diese Licht emittieren. Die Helligkeit der LEDs wird durch hochfrequente Änderungen der Pulsweite der zugeführten Versorgungsspannung gesteuert (Pulsweitenmodulation).

Auswahl eines Netzteils und Controllers für RGB-Band

Das Netzteil für den RGB-LED-Streifen muss anhand seiner Versorgungsspannung und Stromaufnahme ausgewählt werden. Am beliebtesten sind LED-Streifen für eine Gleichspannung von 12 V. Der Stromverbrauch in den Stromkreisen R, G und B kann dem Etikett entnommen oder unabhängig anhand der Referenzdaten für LEDs ermittelt werden, die in der Tabelle auf der Website-Seite Referenztabelle der Parameter aufgeführt sind der gängigen SMD-LEDs. Es ist üblich, den Stromverbrauch eines Bandes pro Meter seiner Länge anzugeben.

Schauen wir uns ein Beispiel an, wie man den Stromverbrauch eines RGB-Streifens unbekannten Typs bei einer Versorgungsspannung von 12 V ermittelt. Beispielsweise müssen Sie ein Netzteil und einen Controller für einen 5 m langen RGB-Streifen auswählen. Das erste Sie müssen lediglich die Art der auf dem Streifen installierten RGB-LEDs bestimmen. Messen Sie dazu einfach die Größe der Seiten der LED. Nehmen wir an, es ergibt sich eine Größe von 5 mm × 5 mm. Aus der Tabelle ermitteln wir, dass es sich bei dieser Größe um eine LED vom Typ LED-RGB-SMD5050 handelt. Als nächstes müssen Sie die Anzahl der LED-Gehäuse pro Meter Länge zählen. Nehmen wir an, es sind 30 Stück.

Ein LED-Kristall verbraucht einen Strom von 0,02 A, drei Kristalle sind in einem Gehäuse untergebracht, daher beträgt der Gesamtstromverbrauch einer LED 0,06 A. Es gibt 30 LEDs pro Meter Länge, multiplizieren Sie den Strom mit dem Betrag 0,06 A × 30 = 1,8 A. Aber die Dioden sind zu dritt in Reihe geschaltet, was bedeutet, dass der tatsächliche Stromverbrauch eines Meters Band dreimal geringer ist, also 0,6 A. Die Länge unseres Bandes beträgt also fünf Meter, also insgesamt Der Stromverbrauch beträgt 0,6 A × 5 m = 3 A.

Berechnungen haben ergeben, dass man zur Stromversorgung eines fünf Meter langen RGB-B-Bandes ein Netzteil oder einen Netzwerkadapter mit einer DC-Ausgangsspannung von 12 V und einem Laststrom von mindestens 3 A benötigt. Das Netzteil muss über eine Stromreserve verfügen, also eine Es wurde das Adaptermodell APO12-5075UV ausgewählt, das für einen Laststrom von bis zu 5 A ausgelegt ist. Bei der Auswahl eines Netzteils müssen Sie berücksichtigen, dass dessen Ausgangsanschluss mit dem RGB-B-Anschluss des Controllers übereinstimmen muss.

Bei der Auswahl eines Controllers muss berücksichtigt werden, dass der Stromverbrauch auf einem einzelnen Kanal R, G oder B dreimal geringer ist. Daher müssen wir für unseren Fall einen Regler nehmen, der für eine Spannung von 12 V und einen maximal zulässigen Laststrom pro Kanal von mindestens 3 A/3=1 A ausgelegt ist.

Beispielsweise erfüllt der Controller LN-IR24B R G B diese Anforderungen. Es ist für einen Laststrom von bis zu 2 A ausgelegt (Sie können bis zu 10 Meter RGB-Band anschließen). Ermöglicht das Ein- und Ausschalten des Bandes sowie die Auswahl von 16 statischen Farben und 6 dynamischen Modi aus einer Entfernung von bis zu acht Metern mithilfe einer eleganten Fernbedienung. Die Versorgungsspannung des Controllers erfolgt über das Netzteil oder den Netzwerkadapter über eine koaxiale DC-Buchse. Der RGB-Controller LN-IR24B ist leicht und hat kleine Gesamtabmessungen.

Das Erscheinungsbild des auf Grundlage der Berechnungsergebnisse erstellten LED-Streifenbeleuchtungssatzes ist auf dem Foto dargestellt. Das Kit enthält ein Netzteil Modell APO12-5075UV, einen RGB-Controller LN-IR24B mit Fernbedienung und einen RGB-LED-Streifen.

Wenn Sie mehrere fünf Meter lange RGB-B-Streifen verbinden müssen, benötigen Sie einen leistungsstärkeren Controller, zum Beispiel CT305R, der es Ihnen ermöglicht, LEDs derselben Farbe mit Strom von bis zu 5 A zu versorgen. Dieser Controller kann nicht nur über eine Fernbedienung, sondern auch über ein Netzwerk von einem Computer aus gesteuert werden und verwandelt so RGB-Beleuchtung in Farbe und musikalische Begleitung beim Musikhören.

Es ist nicht akzeptabel, LED-Streifen mit einer Länge von mehr als fünf Metern in Reihe zu schalten, da die stromführenden Pfade des Streifens selbst einen kleinen Querschnitt haben. Eine solche Verbindung führt zu einer Verringerung des Lichtstroms auf einem Bandabschnitt von mehr als fünf Metern Länge. Wenn Sie mehrere fünf Meter lange LED-Streifen anschließen müssen, werden die Leiter jedes einzelnen Streifens direkt an den Controller angeschlossen.

In leistungsstarken Steuerungsmodellen werden zum Anschluss externer Geräte Klemmenblöcke verwendet, bei denen die Drähte mit einer Schraube festgeklemmt werden. Neben den Anschlüssen müssen Markierungen vorhanden sein. INPUT (IN) bedeutet Eingang; an diese Klemmen wird ein externes Netzteil angeschlossen, von dem aus die Versorgungsspannung für den Controller selbst und die LED-Streifen geliefert wird. Die Polarität wird durch die Zusatzzeichen „+“ und „-“ angezeigt. Wenn beim Anschließen der Stromversorgung nicht auf die richtige Polarität geachtet wird, kann die Steuerung beschädigt werden.

Die Klemmengruppe zum Anschluss von RGB-Band ist mit OUTPUT (OUT) gekennzeichnet und bedeutet Ausgang. Die Farben werden mit den Buchstaben R (rot), G (grün), B (blau) und V+ bezeichnet (dies ist der gemeinsame Draht jeder anderen Farbe). Farbige Drähte stammen in der Regel ebenfalls aus dem Band und es reicht aus, sie einfach Farbe für Farbe zu verbinden.

Ich stelle fest, dass Sie einen monochromen LED-Streifen erfolgreich an jeden RGB-Controller anschließen können, der dem Strom entspricht. Dann ist es möglich, mit der Fernbedienung den Leuchtmodus zu ändern – ein- und ausschalten, die Helligkeit ändern, einen dynamischen Modus zum Ändern der Helligkeit einstellen.

LED-Streifen, die es ermöglichen, vielfältige Lichteffekte zu erzielen, werden häufig zur Schaffung verschiedener Beleuchtungs- und Beleuchtungsmöglichkeiten im Alltag, in Büros, kulturellen Einrichtungen und auf der Straße eingesetzt.

Ein LED-Streifen ist eine biegbare Platine, auf der sich LEDs befinden.

Die Länge von Diodenstreifen beträgt üblicherweise fünf Meter, die Breite acht bis zwanzig Millimeter.

Sie werden auf Kunststoffspulen aufgewickelt verkauft.

Der LED-Streifen ist in einzelne Abschnitte unterteilt, die aus mehreren Dioden bestehen. Wenn die Länge des RGB-LED-Streifens angepasst werden muss, ist es möglich, ihn entlang des Streifens zu trennen, indem man die Kontaktverbindungspunkte passiert und mit dem Bild einer Schere markiert ist.

Die Anzahl der Elemente auf diesem Fragment hängt von der Art des Produkts ab und bleibt nach dem Anschluss an eine Stromquelle betriebsbereit.

Das Bild zeigt, wo Sie das RGB-Band schneiden können

Mithilfe eines Verbinders können Sie Klebebandstücke verbinden. Dazu müssen Sie die Enden mit den Kontakten in den Stecker stecken und die Abdeckung schließen.

Verbinden von Bandstücken mit einem Verbinder

Dabei ist auf die Polarität zu achten.

Diese Verbindung kann auch durch Löten hergestellt werden. Die Drähte müssen isoliert werden.

Diagramm eines Arbeitsfragments eines RGB-Streifens

Am häufigsten werden Diodenstreifen mit SMD5050-Dioden verwendet.

Um einen RGB-Streifen anzuschließen, müssen Sie ein Netzteil, einen Controller und (falls der Anschluss mehrerer Diodenstreifen erforderlich ist) einen Verstärker bereitstellen.

Um einen RGB-Streifen anzuschließen, müssen Sie ein Netzteil entsprechend seiner Leistung und Spannung mit Bedacht auswählen. Der Anschluss dieses Bandes an eine 220-V-Eingangsspannung (ohne Netzteil) führt zum sofortigen Ausfall.

LED-Streifen sind für den Betrieb mit einer 12-V- oder 24-V-Gleichstromquelle ausgelegt. Die Streifenetiketten enthalten Informationen zu Betriebsparametern.

Die vom Band verbrauchte Energie wird immer als diejenige angegeben, die auf ein fertiges Fragment von 1 Meter Länge fällt. Der von jedem Farbkreis verbrauchte Strom kann immer in Nachschlagewerken gefunden werden.

Wenn keine Parameter des Bandes (außer der Versorgungsspannung) bekannt sind, kann alles berechnet werden. Die Methodik zur Berechnung des Stromverbrauchs und zur Auswahl eines Netzteils können Sie am Beispiel einer herkömmlich unbekannten Standardgröße eines fünf Meter langen farbigen LED-Streifens verstehen, der mit einer Spannung von 12 V betrieben wird.

Um alle unbekannten Parameter zu bestimmen, müssen Sie zunächst die Länge der Seiten der LED messen.

Nehmen wir an, es ist 5 mal 5 Millimeter groß. In LED-Nachschlagewerken entsprechen diese geometrischen Abmessungen der RGB SMD5050 LED. Als nächstes müssen Sie herausfinden, wie viele davon sich pro 1 m befinden. Nehmen wir an, dass es 30 davon sind.

Einer der drei LED-Kristalle erzeugt einen Strom von 0,02 A, was bedeutet, dass die gesamte LED, bestehend aus drei Kristallen, 0,06 A verbraucht.

Die Anzahl der LEDs auf einem berechneten Segment beträgt 30 Stück. Multipliziert man also die resultierende Stromstärke von 0,06 A mit 30 Stück, erhält man 1,8 A (0,06 x 30 = 1,8).

Da jedoch jeweils drei Dioden in Reihe geschaltet sind, ist der Strom, der durch 1 Meter Band fließt, dreimal geringer und beträgt 0,06 A.

Dementsprechend beträgt die Stromaufnahme des gesamten Bandes 3 A (0,06 A x 5 m = 3 A).

Durch einfache Berechnungen wurde festgestellt, dass im oben diskutierten Fall ein Gleichstromnetzteil mit einer Ausgangsspannung von 12 V erforderlich ist, das eine Last von mehr als 3 A unterstützt (mit einem Spielraum von etwa 30 Prozent). Daher erwies sich der UV-Adapter APO12-5075, der für Lasten bis 5 A ausgelegt ist, als geeignete Option.

Wenn die Spannung am Ausgang des Netzteils genau der berechneten entspricht, funktioniert die Stromquelle in diesem Fall immer unter extrem schwierigen Bedingungen. Daher wird seine Lebensdauer erheblich verkürzt.

Der Controller ist für den Anschluss von LED-Streifen notwendig und dient zur Regulierung der Farbe und Helligkeit des Gerätes. Es muss auf der einen Seite an die Stromversorgung und auf der anderen Seite an den LED-Kreis angeschlossen werden.

Bei Bedarf kann eine Schaltung zum direkten Anschluss des RGB-Streifens an die Stromversorgung (ohne Controller) verwendet werden. Dazu müssen Sie den positiven Draht des Bandes mit dem positiven Kontakt des Treibers verbinden und drei Farbdrähte gleichzeitig an den negativen Kontakt anschließen und diese miteinander verbinden.

Mit dieser Verbindung des LED-RGB-Streifens ist es jedoch möglich, nur eine Farbe des LED-Leuchtens zu erhalten, ohne dass die Möglichkeit besteht, diese anzupassen.

Durch Berechnung wurde festgestellt, dass der vom gesamten Band verbrauchte Gesamtstrom 3 A beträgt. Der Strom jeder Farbspur ist jedoch dreimal geringer als dieser Wert.

Damit der LED-Streifen im Normalmodus funktioniert, ist es daher erforderlich, dass der Strom an den Ausgangskontakten des Controllers (die für den Anschluss der Farbstreifen R, G, B vorgesehen sind) ein Drittel des Stroms beträgt, der von kommt die Stromversorgung.

Daraus folgt, dass in dem von uns betrachteten Fall ein Controller mit einer Spannung von 12 V und einem Laststrom von 1 A auf den Kanälen R, G und B verwendet werden muss.

Anhand dieser Parameter können Sie den Controller LN-IR24B auswählen, der mit einer im Funkfrequenzbereich arbeitenden Fernbedienung ausgestattet ist.

Der gesamte Satz (durch Berechnung ausgewählter) Komponenten, der den Betrieb des LED-Streifens im Normalmodus gewährleistet

Nachfolgend finden Sie ein Diagramm zum Anschluss eines 5 Meter langen LED-RGB-Streifens über ein Netzteil und einen Controller.

L – Kontakt zur Versorgung der Phasenspannung des 220-V-Netzes;

N – Kontakt zum Anschluss des Neutralleiters;

PE – Kontakt für das Erdungskabel.

Die Adern der Farbkanäle R (rot), G (grün), B (blau) werden an die mit den entsprechenden Buchstaben gekennzeichneten Klemmen am Controller angeschlossen.

Wenn diese Bedingung nicht erfüllt ist, verlieren die LEDs nicht ihre Farbleuchtfähigkeit, aber wenn Sie versuchen, den gewünschten Farbbereich einzustellen, werden Farben erhalten, die nicht den Markierungen auf dem Bedienfeld entsprechen.

Die Eingangsspannung von 220 V wird an die Kontakte L und N des Netzteils angelegt.

Die gleichgerichtete und umgewandelte 12-V-Spannung gelangt zu den +V- und –V-Kontakten des Netzteils und wird anschließend über die Anschlussdrähte den gleichnamigen Eingangskontakten des Controllers zugeführt.

Der Ausgang dieses Geräts verfügt über drei mit R, G und B gekennzeichnete Leitungen, die dazu dienen, die Farbkanäle des LED-Streifens mit dem Controller zu verbinden.

Kontakt +V – für den gemeinsamen Plusdraht.

Wenn die Leistung des Netzteils und des Controllers den Anschluss eines RGB-Streifens mit einer Länge von bis zu zehn Metern ermöglicht, kann dies erreicht werden, indem zwei Drähte, die zu zwei verschiedenen Streifen führen, an die entsprechenden Ausgangsklemmen des Controllers angeschlossen und so parallel geschaltet werden die Kontakte des Controllers. Das heißt, zwei Drähte werden gleichzeitig an einen Kontakt angeschlossen. Die Verwendung eines solchen Schemas wird jedoch nicht empfohlen. Wenn bei der Berechnung der Leistung des Netzteils und des Controllers ein Fehler auftritt, ist möglicherweise nicht genügend Strom für das zusätzliche Band vorhanden.

Aussehen des Controllers und der daran angeschlossenen Kabel aus zwei RGB-Streifen

Eine serielle Verbindung mehrerer Bänder ohne den Einsatz zusätzlicher Geräte wird nicht verwendet, da durch den Spannungsabfall am Band die von den Steuergeräten am weitesten entfernten Bereiche nur noch sehr schwach oder gar nicht leuchten.

Um einen LED-Streifen mit einer Länge von 5 Metern oder mehr anzuschließen, ist es notwendig, an jedem Abschnitt einen Verstärker und ein zusätzliches Netzteil zu verwenden. Ein Verstärker ist ein Gerät, das das Controllersignal verstärkt.

Wenn die Leistung von Netzteil und Controller nicht ausreicht, um zwei oder mehr Bänder anzuschließen, wird ein Anschlussplan mit Verstärkern verwendet und zusätzliche Netzteile hinzugefügt, die den Parametern jedes einzelnen Bandes entsprechen.

Anschluss von vier RGB-Diodenstreifen unter Verwendung eines eigenen Verstärkers und einer eigenen Stromversorgung für jeden Streifen. Hier werden die Verstärker parallel an den Controller angeschlossen

Wenn der Controller über eine Leistungsreserve (innerhalb von 30 Prozent) verfügt, ist es möglich, eine Schaltung zu erstellen, die den Einsatz von Verstärkern überflüssig macht. Jedes Band ist parallel an den Controller angeschlossen und eine leistungsstarke Stromversorgung für alle Komponenten ist installiert. Daher ist eine Zwangsbelüftung erforderlich.

Dies verursacht Unannehmlichkeiten aufgrund des vom Ventilator erzeugten Lärms.

Das beigefügte Diagramm erklärt, wie Sie den LED-Streifen parallel und in Reihe schalten.

Hier wird nur der erste RGB-Streifen parallel an den Controller angeschlossen.

Jeder nachfolgende wird über einen Verstärker in Reihe zum vorherigen geschaltet.

Verstärkergeräte werden über einzelne Netzteile an ein 220-V-Netzwerk angeschlossen.

Die Anschlusspläne für RGBW-Bänder ähneln den Anschlussplänen für RGB-Bänder. Der Unterschied liegt in der Notwendigkeit, einen RGBW-Controller zu verwenden, der zusätzlich über eine „weiße“ Farbausgabe verfügt. Mit diesem Klebeband können Sie die interessantesten Farbschemata erstellen.

Mehrfarbige LEDs, auch RGB genannt, dienen der Darstellung und Erzeugung dynamisch wechselnder Farbbeleuchtungen. Tatsächlich sind sie nichts Besonderes. Lassen Sie uns herausfinden, wie sie funktionieren und was RGB-LEDs sind.

Interne Organisation

Tatsächlich handelt es sich bei einer RGB-LED um drei einfarbige Kristalle, die in einem Gehäuse vereint sind. Der Name RGB steht für Rot – Rot, Grün – Grün, Blau – Blau, je nach den Farben, die jeder Kristall aussendet.

Diese drei Farben sind Grundfarben und durch Mischen entsteht jede Farbe; diese Technologie wird seit langem im Fernsehen und in der Fotografie eingesetzt. Im Bild oben können Sie das Leuchten jedes Kristalls einzeln sehen.

Auf diesem Bild sehen Sie das Prinzip, Farben zu mischen, um alle Farbtöne zu erhalten.

Kristalle in RGB-LEDs können nach folgendem Schema angeschlossen werden:

Mit gemeinsamer Anode;

Mit einer gemeinsamen Kathode;

Nicht verbunden.

Bei den ersten beiden Optionen sehen Sie, dass die LED 4 Pins hat:

Oder 6 Schlussfolgerungen im letzteren Fall:

Auf dem Foto können Sie sehen, dass unter der Linse drei Kristalle deutlich sichtbar sind.

Für solche LEDs werden spezielle Montagepads verkauft, auf denen sogar die Pinbelegung angegeben ist.

RGBW-LEDs sind nicht zu übersehen; ihr Unterschied besteht darin, dass sich in ihrem Gehäuse ein weiterer Kristall befindet, der weißes Licht ausstrahlt.

Auf Streifen mit solchen LEDs können wir natürlich nicht verzichten.

Dieses Bild zeigt einen Streifen mit RGB-LEDs, der nach einer Schaltung mit einer gemeinsamen Anode aufgebaut ist; die Leuchtintensität wird durch Steuerung des „-“ (Minus) der Stromquelle eingestellt.

Um die Farbe eines RGB-Bandes zu ändern, werden spezielle RGB-Controller verwendet – Geräte zum Umschalten der dem Band zugeführten Spannung.

Hier ist die Pinbelegung des RGB SMD5050:

Und bei den Bändern gibt es keine Besonderheiten beim Arbeiten mit RGB-Bändern, alles bleibt wie bei einfarbigen Modellen.

Es gibt auch Steckverbinder zum Verbinden von LED-Streifen ohne Löten.

Hier ist die Pinbelegung einer 5-mm-RGB-LED:

Wie sich die Farbe des Leuchtens ändert

Die Farbanpassung erfolgt durch Anpassen der Helligkeit der Strahlung jedes einzelnen Kristalls. Wir haben es uns bereits angeschaut.

Ein RGB-Controller für Band funktioniert nach dem gleichen Prinzip; er enthält einen Mikroprozessor, der den Minuspol der Stromquelle steuert – ihn mit dem Stromkreis der entsprechenden Farbe verbindet und von ihm trennt. Normalerweise liegt dem Controller eine Fernbedienung bei. Controller gibt es in unterschiedlichen Kapazitäten, ihre Größe hängt davon ab, angefangen bei einem solchen Miniaturmodell.

Ja, so ein leistungsstarkes Gerät in einem Gehäuse von der Größe eines Netzteils.

Sie werden nach folgendem Schema mit dem Band verbunden:

Da der Querschnitt der Spuren auf dem Band es nicht zulässt, den nächsten Abschnitt des Bandes in Reihe damit zu verbinden, müssen Sie, wenn die Länge des ersten 5 m überschreitet, den zweiten Abschnitt mit Drähten direkt vom RGB-Controller verbinden .

Aber Sie können aus der Situation herauskommen, ohne zusätzliche 4 Drähte 5 Meter vom Controller entfernt zu ziehen und einen RGB-Verstärker zu verwenden. Damit es funktioniert, müssen Sie nur 2 Drähte (plus und minus 12 V) dehnen oder eine andere Stromversorgung über die nächstgelegene 220-V-Quelle sowie die 4 „Informations“-Drähte aus dem vorherigen Abschnitt (R, G und B) mit Strom versorgen benötigt, um Befehle vom Controller zu empfangen, damit die gesamte Struktur gleichmäßig leuchtet.

Und das nächste Segment ist bereits mit dem Verstärker verbunden, d.h. Es wird das Signal des vorherigen Bandstücks verwendet. Das heißt, Sie können das Band über den Verstärker mit Strom versorgen, der sich direkt daneben befindet, und sparen so Geld und Zeit beim Verlegen von Kabeln vom primären RGB-Controller.

Wir passen RGB-LED mit unseren eigenen Händen an

Es gibt also zwei Möglichkeiten, RGB-LEDs anzusteuern:

Hier ist eine Version der Schaltung ohne Verwendung von Arduino und anderen Mikrocontrollern, die drei CAT4101-Treiber verwendet, die einen Strom von bis zu 1 A liefern können.

Heutzutage sind Controller jedoch recht günstig und wenn Sie den LED-Streifen regulieren müssen, ist es besser, eine fertige Option zu kaufen. Schaltungen mit Arduino sind viel einfacher, zumal Sie eine Skizze schreiben können, mit der Sie die Farbe entweder manuell festlegen oder die Auswahl der Farben gemäß einem bestimmten Algorithmus automatisch erfolgt.

Abschluss

RGB-LEDs ermöglichen die Erzeugung interessanter Lichteffekte; sie werden in der Innenarchitektur, als Hintergrundbeleuchtung für Haushaltsgeräte und für den Effekt der Vergrößerung des Fernsehbildschirms eingesetzt. Bei der Arbeit mit ihnen gibt es keine besonderen Unterschiede zu herkömmlichen LEDs.