Ταινίες LED RGB και RGBW

Οι λωρίδες LED με τα συμβατικά λευκά LED καθώς και το δυναμικό φως (κόκκινο, κίτρινο, μπλε και πράσινο) είναι πανταχού παρούσες. Οι υβριδικές - τετράχρωμες ή RGBW ρίγες τους δίνουν, εκτός από τα βασικά τρία χρώματα, επιπλέον και λευκό.

Το συγκρότημα LED RGB είναι μια προσθήκη στη λωρίδα φωτός, η οποία λάμπει με ένα εξαιρετικά λευκό φως. Στην απλούστερη περίπτωση, όταν δεν υπήρχαν λωρίδες RGBW, τοποθετούνται έγχρωμες λωρίδες δίπλα σε λευκές φωτεινές λωρίδες - είτε μία προς μία (για κάθε χρώμα), είτε όλες ταυτόχρονα, εναλλάσσοντας μεταξύ τους λευκή, κόκκινη, πράσινη και μπλε λάμψη χρωματιστά.

Η πρόοδος δεν σταματά - σύνθετα LED εμφανίστηκαν στην αγορά, παράγοντας λευκά, κόκκινα, πράσινα και μπλε χρώματα. Υπάρχουν 4 απλοί φωτεινοί κρύσταλλοι ενσωματωμένοι σε ένα τέτοιο σύνθετο LED, καθένας από τους οποίους δίνει το δικό του χρώμα. Για έλεγχο, παρέχεται είτε μια γραμμή 5 ακίδων (5 καλωδίων) είτε μια γραμμή δύο καλωδίων, μέσω της οποίας τροφοδοτείται το LED, το οποίο διαθέτει έναν πρωτόγονο μικροελεγκτή. Στην τελευταία περίπτωση, τοποθετούνται 5 κρύσταλλοι στο "multi-LED": 4 που εκπέμπουν φως, ένα (το πιο απλό τσιπ) χειριστήριο. Ως τσιπ, παρέχεται ένας πολυδονητής (ροοστάτης), ο οποίος τροφοδοτεί διαδοχικά από τον εαυτό του ρεύμα, το οποίο έρχεται μέσω μιας εξωτερικής γραμμής δύο συρμάτων, στους αντίστοιχους φωτεινούς κρυστάλλους.

Ένα ανάλογο του RGBW είναι ένα LED πέντε συστατικών (5-κρίσιμο), το οποίο περιέχει επίσης ένα κίτρινο. Μια διάταξη RGBW θα γίνει RGBWY LED. Μια τέτοια τροποποίηση των LED πολλαπλών στοιχείων δεν έχει βρει εφαρμογή στην πράξη - το κίτρινο χρώμα αναπαράγεται από την ταυτόχρονη λάμψη κρυστάλλων κόκκινου και πράσινου φωτός. Οι ελαφροί κρύσταλλοι που βρίσκονται ο ένας κοντά στον άλλο, όταν ο παρατηρητής απέχει ένα ή δύο μέτρα (και πιο μακριά) από αυτούς, συγχωνεύονται στο οπτικό του πεδίο σε ένα ενιαίο φωτεινό σημείο. Αυτό το χαρακτηριστικό της όρασης, που ανακαλύφθηκε από τον Lomonosov και επιβεβαιώθηκε στην πράξη από τον Helmholtz, σας επιτρέπει να δημιουργήσετε μια αυθαίρετη απόχρωση από τις 16.777.216 παραλλαγές που είναι ορατές στο μάτι. Αλλάζοντας, για παράδειγμα, τη φωτεινότητα της κόκκινης και πράσινης λάμψης, ένα άτομο βλέπει μια κοκκινωπή-κιτρινωπή απόχρωση φωτός στο RG-LED.

Οι ταινίες RGBW έχουν ένα ενδιαφέρον χαρακτηριστικό - αντιστάθμιση φωτός. Εάν ο κρύσταλλος λευκού φωτός ξαφνικά αποτύχει, τότε χρησιμοποιώντας το κόκκινο, το μπλε και το πράσινο που εξακολουθούν να λειτουργούν, μπορείτε να αναδημιουργήσετε ένα δυναμικό λευκό φως - από κρύο σε ζεστό, ρυθμίζοντας την κατάλληλη φωτεινότητα. Η αναλογία του σήματος φωτεινότητας αυτών των τριών LED για απλό λευκό (χωρίς σκίαση στην κλίμακα θερμοκρασίας χρώματος) είναι η εξής: 30% του φωτός δίνει κόκκινο, 59% - πράσινο, 11% - μπλε.

Αν μειώσετε λίγο την πράσινη λάμψη και προσθέσετε μπλε, η απόχρωση θα είναι ψυχρή λευκή. Εάν αφαιρέσετε το μπλε και προσθέσετε κόκκινο, η απόχρωση γίνεται ζεστή λευκή. Και τα λοιπά. Στις βιομηχανικές ταινίες φωτός, αυτή η διαδικασία δεν ελέγχεται από ένα άτομο, αλλά από μια ειδική συσκευή - έναν μικροελεγκτή dimmer, ο οποίος ορίζει τις αποχρώσεις και τη συχνότητα, έναν αλγόριθμο για την αλλαγή τους με την πάροδο του χρόνου.

Ένας ενσωματωμένος μικροελεγκτής με άκαμπτα ρυθμισμένες λειτουργίες φωτισμού βρίσκεται σε καθεμία από τις λυχνίες LED: όταν μια τέτοια φωτεινή λωρίδα είναι ενεργοποιημένη, ανάβουν και τα τέσσερα φωτεινά στοιχεία ταυτόχρονα. Η ομαλή ή απότομη κυκλική εναλλαγή ρυθμίζεται χρησιμοποιώντας έναν εξωτερικό ροοστάτη. Διεύθυνση (αλγοριθμική) - χρησιμοποιώντας μια πρόσθετη ψηφιακή (γραμμή επικοινωνίας τριών καλωδίων).

Συνοψίζω. Τα LED W - λευκά είναι τα κύρια. Αυτά είναι ελαφριά στοιχεία που παρέχουν φως στην καθημερινή ζωή των ανθρώπων στο σπίτι και στην εργασία. Οι κρύσταλλοι R, G και B - κόκκινο, πράσινο και μπλε δίνουν φωτισμό φόντου. Έτσι, στους πολυελαίους LED, που ελέγχονται από το τηλεχειριστήριο, ο ιδιοκτήτης επιλέγει μόνος του τον φωτισμό. Για παράδειγμα, την παραμονή της Πρωτοχρονιάς, οι χρήστες συχνά ανάβουν μια ταινία RGBW ή μια λάμπα στη λειτουργία "φώτα πορείας", όπως σε μια γιρλάντα χριστουγεννιάτικου δέντρου: κόκκινο, πράσινο και μπλε αναβοσβήνουν διαδοχικά ή σε διαφορετικά διαστήματα.

Η οροφή που φωτίζεται με αυτόν τον τρόπο αποκτά μια κομψή, εορταστική εμφάνιση. Οι χρήστες που προτιμούν να αναβοσβήνουν απότομα, να αναβοσβήνουν σε ομαλή μετάβαση από το ένα χρώμα στο άλλο, επιλέγουν άλλη λειτουργία. Η χρήση αυθαίρετα προγραμματιζόμενων μικροελεγκτών Arduino επέτρεψε σε κάθε κάτοχο μιας τέτοιας ελαφριάς ταινίας να ορίσει τον δικό του αλγόριθμο, χωρίς να περιορίζεται σε μία ή περισσότερες εργοστασιακές προεπιλογές.

Οι εύκαμπτες ταινίες RGBW - στα 5, 12 και 24 βολτ, σε αντίθεση με τις 220 βολτ, κόβονται σε τομείς μικρότερους από 0,5 ή 1 μέτρο. Οι οροφές, οι τοίχοι και τα δάπεδα με κλιμακωτές μεταβάσεις επενδύονται περιμετρικά χρησιμοποιώντας μικρά και μεγάλα τμήματα που συνδέονται με συνδέσμους 90 μοιρών που δημιουργούν στροφές της ταινίας σε αυτή τη γωνία. Αυτό σημαίνει ότι ένα δυναμικά φωτισμένο δωμάτιο αποκτά μια κομψή και ολοκληρωμένη εμφάνιση. Οι απλούστερες λωρίδες φωτός χωρίς εναλλαγή ροοστάτη συνδέονται απευθείας. Θα χρειαστούν τροφοδοτικό (προσαρμογέας, οδηγός) με δύο ανεξάρτητες τάσεις εξόδου: 2 βολτ για έγχρωμες λυχνίες LED, 3 για λευκές.

Εκτός από την πολύχρωμη ταινία διόδου, ο πλοίαρχος θα χρειαστεί τέτοια αξεσουάρ και εξαρτήματα.

• Γωνιακοί σύνδεσμοι.Τις περισσότερες φορές αυτοί είναι ορθογώνιοι σύνδεσμοι - μια στροφή. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν μπλουζάκια - Αντάπτορες-βύσματα σε σχήμα Τ. Οι "σταυροί" χρησιμοποιούνται για τη σύνδεση διασταυρούμενων λεωφορείων πολλαπλών συρμάτων, τα "συν" και τα μειονεκτήματά τους είναι ηλεκτρικά απομονωμένα μεταξύ τους. Αστερίσκοι - σε ειδικές περιπτώσεις: 5, 6, 7 και περισσότεροι τερματικοί επιτρέπουν σε μία από τις ταινίες να παρέχει σύνδεση με τη μονάδα τροφοδοσίας και το κέντρο του "αστέρι" - ο πολυσύνδεσμος σε πολλές λωρίδες θα μοιράζεται τις τάσεις τροφοδοσίας με τις υπόλοιπες κασέτες. Οι σύνδεσμοι - "σταυροί" και "αστέρια" είναι κακώς κατανεμημένοι, λόγω της μοναδικότητάς τους - ένας χρήστης που ξέρει πώς να συγκολλά συλλέγει μια τέτοια τοπολογία χρησιμοποιώντας κομμάτια σύρματος.

• Καλώδιο τροφοδοσίας - όταν υπάρχουν πολλές ταινίες, απαιτείται αξιοπρεπής διατομή. Μια ταινία 12 volt με χωρητικότητα, για παράδειγμα, 10 watt ανά μέτρο, καταναλώνει σχεδόν ένα αμπέρ. Επομένως, 5 m φωτεινής ταινίας θα καταναλώσει: 5/6 A, πολλαπλασιαζόμενο επί 5 m, θα δώσει 25/6, ή περισσότερο από 4 A. Και δεδομένης της απώλειας θερμότητας (σε LED και καλώδια υπό φορτίο), μόνο 2,5 A θα Το συγκρότημα φωτός δεν σας απογοήτευσε με χαμηλή φωτεινότητα από αυτή που δηλώνει ο κατασκευαστής, χρειάζεστε ένα καλώδιο με περιθώριο που σας επιτρέπει να τροφοδοτείτε 10 A χωρίς αισθητή πτώση της τάσης τροφοδοσίας υπό φορτίο. Πολλοί κατασκευαστές σπιτιών, αντιμέτωποι με αυτήν την ανάγκη, παίρνουν ένα κοινό κομμάτι καλωδίου στο οποίο συνδέονται πολλές λωρίδες φωτός, με διατομή 2-5 mm2 - και δεν κάνουν λάθος υπολογισμό: εάν το τροφοδοτικό είναι αρκετά ισχυρό, το φως οι λωρίδες λάμπουν με τη δηλωμένη φωτεινότητα.

• Κόλλα γενικής χρήσης. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε "υγρά καρφιά", που θυμίζουν την κόλλα "Moment-1".

• Λευκό κουτί με διαφανές καπάκι (πιθανόν με διαχύτη) ή διάφανο σωλήνα σιλικόνης. Στην τελευταία περίπτωση, είναι κατάλληλος ένας κήπος ή ένας τεχνικός σωλήνας που εκπέμπει λευκό φως - με εσωτερική διάμετρο περίπου ένα εκατοστό και μικρό. Η συσκευασία της ταινίας θα κάνει το συγκρότημα αδιάβροχο και ανθεκτικό στη σκόνη. Έτοιμες λωρίδες φωτός με κατηγορία προστασίας από την υγρασία IP-69 έχουν ήδη τοποθετηθεί σε ένα ανθεκτικό στη σκόνη και την υγρασία κέλυφος. Η σφραγισμένη ελαφριά ταινία, αν και χάνει λίγο - έως και 10% της φωτεινότητας στο κέλυφος, προστατεύεται εξαιρετικά από τις εξωτερικές καιρικές συνθήκες και τις μικροκλιματικές (μηχανικές και χημικές) επιδράσεις.

• Παροχή ηλεκτρικού ρεύματος. Μπορεί να παραδοθεί ως σετ. Εάν μια ταινία RGBW χωρίς ελεγκτή, λειτουργεί από 220 V, δηλ."Από την πρίζα", τότε ένας ανορθωτής ηλεκτρικού ρεύματος τοποθετείται στο καλώδιο τροφοδοσίας ως συσκευή σε μια μίνι κάψουλα. Αυτή είναι μια γέφυρα διόδου-ανορθωτή υψηλής τάσης. Παράλληλα με αυτό - ένας πυκνωτής υψηλής τάσης συνδέεται στην έξοδο, κατά κανόνα, με περιθώριο πτώσης τάσης έως και 400 V.

• Διάφοροι συνδετήρες: πείροι και βίδες για αυτούς. Απαιτείται για την ανάρτηση του τροφοδοτικού.

Εργαλεία - ένα μαχαίρι για την απογύμνωση καλωδίων και επαφών, ένα συγκολλητικό σίδερο με συγκόλληση, κολοφώνιο και ροή συγκόλλησης, ένα κατσαβίδι. Η συγκόλληση απαιτείται σε μη τυποποιημένες περιπτώσεις όταν δεν υπάρχουν σύνδεσμοι με την απαιτούμενη τοπολογία, αλλά πρέπει να κρεμάσετε τα ελαφριά στοιχεία.

Λειτουργική μονάδα ελεγκτή - μια μίνι πλακέτα σε θήκη με καλώδια συνδέεται στην τροφοδοσία ρεύματος μέσω της αντίστοιχης εισόδου σε αυτήν. Κατά κανόνα, αυτοί είναι οι ακροδέκτες "+ 5V" (ή 12 V) και "γείωση" ("μάζα"). Οι έξοδοι του ελεγκτή είναι επίσης έξοδοι φορτίου: το μικροκύκλωμα ελέγχει την παροχή ρεύματος μέσω των σταδίων τρανζίστορ ισχύος, τα οποία λειτουργούν ως διακόπτες. Κατά κανόνα, αυτά είναι "πλην" στα "R", "G", "B" και "W" και έχουν ένα κοινό "συν", αλλά υπάρχει επίσης μια αντίστροφη πολικότητα - με κοινή "μάζα". Σχηματίζεται μια γραμμή τροφοδοσίας 5 καλωδίων.

Το περίπλοκο σχήμα είναι το εξής: "συν" και "πλην" είναι τα μόνα εδώ. Ένα κοινό τροφοδοτικό είναι κατάλληλο για το LED (ομάδες ελαφρών κρυστάλλων). Το τσιπ στη θήκη LED ανεξάρτητα - αλλάζει τοπικά τα χρώματα λάμψης. Στη συνέχεια το «μείον» «κάθεται» στο κοινό καλώδιο, το «συν» πηγαίνει χωριστά, και στο δίαυλο ελέγχου υπάρχει γραμμή υψηλής ταχύτητας σύμφωνα με το ψηφιακό πρωτόκολλο - καλώδια για «λήψη» και «μετάδοση».

Ο ελεγκτής, ανιχνεύοντας ότι τα light chip είναι συνδεδεμένα και έτοιμα για λειτουργία, τους στέλνει εντολές διεύθυνσης μέσω του διαύλου ("Rx" / "Tx" / "ground"). Η ξαφνική σύνδεση του "συν" με τη "λήψη" ή τη "μετάδοση" είναι ένα συνηθισμένο λάθος των αρχάριων τεχνιτών: τα τσιπ και ένας ελεγκτής κεφαλής ("εγκέφαλος") που δεν έχουν προστασία θα καούν αμέσως (θερμική και ηλεκτρική βλάβη του τμήματος του μικροεπεξεργαστή).

Απαιτείται ένας ενισχυτής ψηφιακών σημάτων από ένα σύνθετο ("ευφυές") σύστημα ελέγχου για ταινία RGBW-light όταν το μήκος της γραμμής προγράμματος είναι εκατοντάδες ή περισσότερα μέτρα. Για να αντισταθμιστούν οι απώλειες της τάσης υψηλής συχνότητας, που είναι ήδη πενιχρή, και η ένταση της είναι μερικά μικροαμπέρ, τα λεγόμενα. αρωγός. Η εύρεση και η επιλογή του είναι προβληματική - μόνο λίγες εταιρείες παράγουν αυτό το προϊόν, καθώς τέτοιες καταστάσεις είναι πολύ σπάνιες. Οι λάτρεις συναρμολογούν τέτοια κυκλώματα μόνοι τους αγοράζοντας ραδιοστοιχεία στην Κίνα μέσω διαδικτύου.

Όσον αφορά τον ενισχυτή ισχύος - όταν η λωρίδα φωτός στα τελευταία τμήματα "πέφτει" σε φωτεινότητα, μερικές φορές είναι φθηνότερο να αγοράσετε έναν πρόσθετο προσαρμογέα για 5, 12 ή 24 βολτ παρά να επενδύσετε πολλές φορές περισσότερα χρήματα σε καλώδια πολλαπλών πυρήνων με παχύ σταυρό -Ενότητα. Το μειονέκτημα αυτής της λύσης είναι ότι η μονάδα τροφοδοσίας, για χάρη της ακεραιότητας του αρχικού σχεδιασμού του δωματίου, είναι κρυμμένη κάτω από την αναρτημένη δομή του πολυελαίου, πίσω από αυτήν - από την πλευρά απέναντι από την είσοδο του δωματίου. Η τροφοδοσία παρέχεται μέσω πρόσθετων καλωδίων μέσω επανασχεδιασμένων βυσμάτων στις οποίες συνδέονται μικρά καλώδια καλωδίων.

Ως αντάπτορας, κάθε μονάδα που πέφτει από τα 220 στα 12/24 βολτ είναι κατάλληλη, παρέχοντας απομόνωση από την υψηλή τάση του δικτύου. Μετατρέπει την εναλλασσόμενη τάση σε σταθερή τάση - χάρη σε αυτήν, οι φωτεινές λωρίδες δεν τρεμοπαίζουν, κουράζοντας τα μάτια του χρήστη κατά τη διάρκεια πολλών ωρών εργασίας, αλλά δίνουν ένα ομοιόμορφο κύριο φως και φωτισμό φόντου χωρίς παλμούς.

Αποφύγετε τη χρήση ελαφριάς ταινίας που τρεμοπαίζει κατά τη λειτουργία. Κυματισμοί - με συχνότητα 50-100 hertz, δίνονται επίσης από τα πιο απλά τροφοδοτικά (ένας μετασχηματιστής και δύο δίοδοι, ακόμη και χωρίς πυκνωτή εξομάλυνσης). Επιλέξτε και συμφωνήστε για την ισχύ της μονάδας τροφοδοσίας και τη συνολική κατανάλωση (σε watt) των ίδιων των φωτεινών ταινιών.Εάν το πρώτο είναι μικρότερο από το δεύτερο, η λάμψη είναι ατελής και η μονάδα λειτουργεί σε λειτουργία υπερφόρτωσης ή κλείνει περιοδικά λόγω υπερθέρμανσης.

Ακολουθήστε τα παρακάτω βήματα για να επεξεργαστείτε και να ρυθμίσετε το δυναμικό φωτισμό RGBW.

1. Εγκαταστήστε το τροφοδοτικό. Τοποθετήστε το σε ένα κρυφό μέρος - μια θέση στον τοίχο, πίσω από ένα ντουλάπι κ.λπ.
2. Τοποθετήστε ελαφριές λωρίδες στα σωστά σημεία του δωματίου.
3. Συνδέστε τους συνδετήρες. Εάν τα τμήματα των ελαφρών λωρίδων συνδέονται με συγκόλληση, εκ των προτέρων - πριν τοποθετήσετε την ταινία, συγκολλήστε τα τμήματα για δυσπρόσιτα σημεία για την οροφή, το δάπεδο και τους τοίχους.
4. Τοποθετήστε και συνδέστε τα καλώδια (καλώδια) εξόδου και τροφοδοσίας στο τροφοδοτικό.
5. Κλείστε και συνδέστε τον ελεγκτή (εάν υπάρχει) ακολουθώντας τις οδηγίες συναρμολόγησης και θέσης σε λειτουργία της συσκευής.
6. Οδηγήστε και συνδέστε τα καλώδια (και τα τμήματα τους), έχοντας ελέγξει σύμφωνα με το ατομικό σας σχέδιο ρύθμισης του συστήματος φωτισμού.

Ελέγξτε εάν το σύστημα έχει συναρμολογηθεί σωστά. Ολόκληρο το συγκρότημα φωτός πρέπει να ανάβει. Εάν παρέχεται τηλεχειριστήριο, τοποθετήστε μπαταρίες ή επαναφορτιζόμενες μπαταρίες σε αυτό και ελέγξτε την εναλλαγή των λειτουργιών στη λάμψη. Περάστε από τις λειτουργίες λάμψης - όλα όσα έχουν οριστεί από το εργοστάσιο θα πρέπει να λειτουργούν. Εάν παρέχεται προγραμματισμός από το τηλεχειριστήριο, ορίστε τον δικό σας αλγόριθμο για εναλλαγή χρωμάτων και λευκού φωτός. Το αποτέλεσμα είναι μια πολύχρωμη λάμψη, συνδυασμένη με ή χωρίς την κύρια (λευκή).