Светящиеся только красным - R , зеленым - G , синим - B или белым - CW цветом, как правило, подключаются непосредственно к источнику постоянного тока напряжением 12 В или 24 В. R G B светодиодную ленту, как и монохромные, тоже можно подключить к блоку питания постоянного тока, соединив выводы R , G и B между собой.
Но в таком случае будет упущена возможность реализации цветовых эффектов освещения, ради которых лента и была создана. Поэтому при установке цветных светодиодных лент, в разрыв цепи между блоком питания и лентой обычно устанавливают электронный контроллер. Он позволяет в автоматическом режиме изменять цвет и яркость свечения ленты в динамическом режиме по заданной с пульта дистанционного управления программе.
На фотографии изображена электрическая схема подключения R G B светодиодной ленты к сети 220 В. Блок питания (адаптер) преобразует переменное напряжение 220 В в напряжение постоянного тока 12 В, которое по двум проводам с соблюдением полярности подается на R G B контроллер. К контроллеру посредством четырех проводов в соответствии с маркировкой подключается светодиодная лента. Для удобства монтажа и ремонта светодиодного освещения узлы между собой соединяются с помощью разъемов.
Электрическая схема LED R G B светодиода SMD-5050
Для подключения, а тем более ремонта R G B светодиодной ленты на профессиональном уровне, необходимо представлять, как она устроена, и знать электрическую схему и распиновку применяемых в лентах светодиодов. На фотографии ниже представлен фрагмент R G B светодиодной ленты с нанесенной схемой распайки кристаллов светодиодов.
Как видно на схеме, кристаллы в светодиоде электрически не связаны между собой. Три разноцветных кристалла в одном корпусе светодиода образуют триаду. Благодаря такой конструкции, управляя яркостью свечения каждого кристалла индивидуально можно получить бесконечное количество цветов свечения светодиода. На таком принципе управления цветом построены дисплеи сотовых телефонов, навигаторов, фотоаппаратов, компьютерных мониторов, телевизоров и многих других изделий.
Технические характеристики светодиода SMD-5050 приведены на странице сайта «Справочник по SMD светодиодам» .
Электрическая схема LED R G B ленты на светодиодах SMD-5050
Разобравшись с устройством светодиода легко разобраться и с устройством светодиодной ленты. В верхней части картинки фотография работоспособного отрезка LED R G B ленты, а в нижней его электрическая схема.
Как видно из схемы, одноименные контактные площадки светодиодной ленты, находящиеся с ее правой и левой стороны электрически соединены между собой напрямую. Таким образом, обеспечивается возможность подачи питающего напряжения на ленту с любого конца и на следующий отрезок ленты при ее наращивании.
Кристаллы светодиодов VD1, VD2 и VD3 одинакового цвета свечения соединены последовательно. Для ограничения тока в каждой из цветовых цепей установлены токоограничивающие резисторы. Два из них номиналом 150 Ом, а один 300 Ом, в цепи кристаллов красного цвета. Резистор большего номинала установлен для выравнивания яркости всех цветов с учетом интенсивности излучения кристаллом светодиода и не одинаковой цветовой чувствительности человеческого глаза к разным цветам.
Как разрезать светодиодную ленту на отрезки
Как Вы уже наверно поняли, R G B светодиодная лента любой длины (относиться и к монохромным лентам), состоит из коротких самостоятельных отрезков, представляющих собой законченное изделие. Достаточно подать на контактные площадки напряжение питания и лента будет излучать свет. Для получения отрезка ленты требуемой длины элементарные отрезки соединяют между собой в соответствии с буквенной маркировкой.
Обычно лента выпускается длиной пять метров. В случае необходимости ее можно укоротить, разрезав поперек по линии, нанесенной по центру контактных площадок между маркировкой, бывает, в этом месте дополнительно наносят символическое изображение ножниц. Иногда ленту приходится разрезать, чтобы установить под углом. В таком случае разрезанные одноименные контактные площадки соединяются между собой с помощью пайки отрезками провода .
Способы управления цветом свечения
R
G
B
светодиодных лент
Есть два способа управления цветовым режимом работы R G B светодиодной ленты, с помощью трех выключателей или электронного устройства.
Принцип работы простейшего контроллера на выключателях
Рассмотрим принцип работы самого простого контроллера, на механических выключателях. В качестве выключателя для ручного управления свечением R G B ленты можно применить трех клавишный настенный выключатель, предназначенный для включения люстр и светильников в бытовую сеть 220 В. Электрическая схема подключения тогда будет иметь следующий вид.
Резисторы R1-R3 служат для ограничения тока и их можно устанавливать в любом месте цепи питания кристаллов одного цвета. По этой схеме можно подключать R G B ленты, рассчитанные на напряжение питания как 12 В, так и 24 В.
Как видно из схемы, плюсовой вывод блока питания подключается непосредственно к плюсовому выводу светодиодной ленты, который является общий для светодиодов всех цветов, а минусовой вывод подключается к R , G и B контактам ленты через выключатель. Коммутатором из трех выключателей можно получить семь цветов свечения ленты. Это самый простой, надежный и дешевый способ управления цветами свечения R G B ленты.
Принцип работы электронного контроллера
Для получения бесконечного количества цветов свечения R G B ленты и в автоматическом режиме динамическое изменение величины светового потока, вместо выключателей используют электрический блок, который называется R G B контроллер. Его включают в разрыв цепи между блоком питания и R G B лентой. Обычно в комплект контроллера входит пульт дистанционного управления, позволяющий на расстоянии управлять режимом его работы, и как следствие режимом свечения светодиодной ленты.
Так как для работы светодиодной ленты требуется, как правило, напряжение постоянного тока 12 В (реже 24 В), то для подключения ее к электросети переменного тока 220 В применяется блок питания или адаптер, преобразующий переменное напряжение в напряжение постоянного тока, которое через разъемное соединение подается на блок контроллера.
Рассмотрим принцип работы RGB контроллера на примере самого простого и широко применяемого контроллера модели LN-IR24. Он состоит из трех функциональных узлов – контроллера управления R G B , силовых ключей и микросхемы инфракрасного сенсора (ИК). Микросхема контроллера прошита на требуемый алгоритм работы светодиодной ленты. Управление микросхемой контроллера осуществляется сигналом, поступающим с микросхемы сенсора ИК. На ИК сенсор управляющий сигнал поступает при нажатии кнопок на пульте дистанционного управления.
Управление подачей питающего напряжения на светодиодную ленту осуществляется с помощью трех полевых транзисторов, работающих в ключевом режиме. При поступлении сигнала с микросхемы контроллера управления RGB на затвор транзистора, его переход сток-исток открывается, и через светодиоды начинает протекать ток, в результате чего они начинают излучать свет. Управление яркостью свечения светодиодов осуществляется за счет высокочастотного изменения ширины импульсов подаваемого питающего напряжения (широтно-импульсной модуляции).
Выбор блока питания и контроллера для R G B ленты
Блок питания для RGB светодиодной ленты, необходимо выбирать, исходя из напряжения ее питания и потребляемого тока. Наиболее популярны светодиодные ленты на напряжение постоянного тока 12 В. Ток потребления по цепям R, G и B можно узнать из этикетки или определить самостоятельно, воспользовавшись справочными данными на светодиоды, изложенными в таблице на странице сайта Справочная таблица параметров популярных SMD светодиодов . Принято мощность потребления ленты указывать на метр ее длины.
Рассмотрим на примере как определить мощность потребления RGB ленты неизвестного типа на напряжение питания 12 В. Например, нужно подобрать блок питания и контроллер для R G B ленты длиной 5 м. Первое что необходимо сделать, определить тип RGB светодиодов установленных на ленте. Для этого достаточно измерять размер боковых сторон светодиода. Допустим, получилось 5 мм×5 мм. По таблице определяем, что такой размер имеет светодиод типа LED-RGB-SMD5050. Далее нужно подсчитать количество корпусов светодиодов на метре длины. Допустим, получилось 30 штук.
Один кристалл светодиода потребляет ток 0,02 А, в одном корпусе размещено три кристалла, следовательно суммарный ток потребления одного светодиода составит 0,06 А. На одном метре длины 30 светодиодов, умножаем ток на количество 0,06 А×30=1,8 А. Но диоды включены по три последовательно, значит, реальный ток потребления метра ленты будет в три раза меньше, то есть 0,6 А. Длина нашей ленты пять метров, следовательно, суммарный ток потребления составит 0,6 А×5 м=3 А.
Расчеты показали, что для питания R G B ленты длиной пять метров нужен блок питания или сетевой адаптер с выходным напряжением постоянного тока 12 В и током нагрузки не менее 3 А. Блок питания должен иметь запас по току, поэтому был выбран, адаптер модели АРО12-5075UV, рассчитанный на ток нагрузки до 5 А. При выборе блока питания нужно учесть, что выходной его разъем должен подходить к разъему R G B контроллера.
При выборе контроллера надо учесть, что ток потребления по отдельно взятому каналу R , G или B будет в три раза меньше. Следовательно, для нашего случая нужно брать контроллер, рассчитанный на напряжение 12 В и максимально допустимым током нагрузки на канал не менее 3 А/3=1 А.
Этим требованиям соответствует, например, R G B контроллер LN-IR24B. Он рассчитан на ток нагрузки до 2 А (можно подключить до 10 метров RGB ленты). Позволяет включать и выключать ленту, выбирать 16 статических цветов и 6 динамических режимов дистанционно, с расстояния до восьми метров, с помощью элегантного пульта ДУ. Питающее напряжение на контроллер подается с блока питания или сетевого адаптера с помощью коаксиального DC Jack. R G B -контроллер LN-IR24B имеет малый вес и габаритные размеры.
Внешний вид подготовленного по результатам расчета комплекта для освещения светодиодной лентой показан на фотографии. В комплект входит блок питания модели АРО12-5075UV, R G B контроллер LN-IR24B с пультом дистанционного управления и R G B светодиодная лента.
Если потребуется подключить несколько пятиметровых R G B лент, то потребуется более мощный контроллер, например, CT305R, позволяющий выдавать ток до 5 А на светодиоды одного цвета. Этим контроллером можно управлять не только с помощью пульта дистанционного управления, но и по сети с компьютера, превратив тем самым R G B освещение в цветомузыкальное сопровождение при прослушивании музыки.
Соединять последовательно светодиодные ленты длиной более пяти метров недопустимо, так как токоведущие дорожки самой ленты имеют малое сечение. Такое подключение приведет к снижению светового потока на участке ленты, превышающего длину пять метров. Если нужно подключить несколько пятиметровых светодиодных лент, то проводники каждой из них подключаются непосредственно к контроллеру.
В мощных моделях контроллеров для подключения внешних устройств используются клеммные колодки, в которых провода зажимаются с помощью винта. Рядом с клеммами обязательно нанесена маркировка. INPUT (IN) означает вход, к этим клеммам подключается внешний блок питания, с которого подается питающее напряжение для самого контроллера и светодиодных лент. Полярность обозначена дополнительными знаками «+» и «-». Несоблюдение полярности при подключении блока питания может вывести контроллер из строя.
Группа клемм для подключения R G B ленты обозначена надписью OUTPUT (OUT) и означает выход. Цвета обозначены буквами R (красный), G (зеленый), B (синий) и V+ (это общий провод любого другого цвета). От ленты обычно идут тоже цветные провода и достаточно просто присоединить их цвет в цвет.
Замечу, что к любому R G B контроллеру, соответствующему по току, можно с успехом подключить монохромную светодиодную ленту . Тогда появится возможность с помощью пульта дистанционного управления менять режим ее свечения – включать, выключать, менять яркость, устанавливать динамический режим изменения яркости.
В этой статье мы расскажем об электрической схеме подключения RGB ленты. Схема подключения RGB ленты похода на схему подключения одноцветной ленты, но есть и отличия.
Чтобы управлять цветом RGB ленты нужно установить контроллер, который устанавливается между блоком питания и RGB лентой. Также в отличие от одноцветной ленты RGB лента имеет вместо двух проводов коммутации, четыре провода.
Три провода необходимы для управления яркостью красного, зеленого и синего цвета, плюс общий четвертый провод питания. Контроллеры бывают разные по внешнему виду, они могут отличаться по мощности, размеру, способу управления ими (пульт дистанционного управления, кнопки, мобильный телефон, другой контроллер).
Нужно понимать, что у разных контроллеров и разные возможности, одни простые и имеют небольшой набор функций (в большинстве случаев их хватает для интерьерной подсветки), а другие имеют “навороченные функции”, в которых есть потребность разве что в шоу бизнесе, для подсветки сцен. Например, в некоторых контроллерах есть функция дежурной подсветки типа “ночник”, а в некоторых нет такой функции.
Схема подключения RGB-контроллера для светодиодной ленты
Какой бы контроллер вы не выбрали для подсветки, он всегда подключается по одной и той же схеме. Питание контроллера осуществляется через разъем “V+” и “V-”.
На блоке питание тоже есть обозначения “V+” и “V-”. Для подключения контроллера к блоку питания Вам нужно соединить проводом “V+” контроллера с “V+” блока питания и “V-” контроллера с “V-” блока питания. RGB ленту подключают к разъемам контроллера, которые обозначены следующим образом:
- R (red)-управление красным цветом
- G (green)-управление зеленым цветом
- B (blue)-управление синим цветом
- “V+” общий провод. Будьте внимательно не перепутайте, цвета RGB ленты и цвета RGB контроллера.
Если вы перепутаете, то контроллер будет неправильно работать, например, вы нажмете на пульте дистанционного управления кнопку, чтобы зажечь красный цвет, а зажжется, например, зеленый.
Пульт управления RGB-лентой: Цвет кнопки обозначает, каким цветом будет светиться RGB лента
Как подключить более 5 метров ленты?
Некоторые монтажники при подключении ленты больше 5 м делают ошибку, они подключают к концу первого отрезка 5-ти метровой ленты, начало второго куска.
Это делать категорически запрещено! В случае такого подключения светодиодная лента будет работать в неправильном режиме, через первый 5-ти метровой отрезок будет идти большой ток и разогревать ее, что приведет к деградации светодиодов и их выходу из строя, а второй кусок ленты, подключенный в конец первого, будет недополучать ток и слабее светить. Такая конструкция работает, но не долго. Есть два способа удлинить RGB-ленту.
Схема подключения RGB-лент с одним блоком питания
Для этой схемы требуется Вам потребуется четырех жильный провод сечение 0.75мм2 и длиной 5м или 2 двухжильных провода. Также важно учитывать, что мощность выходов контроллера должен быть больше суммарной мощности подключаемым к этим выходам лент, иначе выходы RGB контроллера выйдут из строя.
Наш опыт показывает, что превышение мощности должно быть в 1.5 раза. Также и мощность блока питания должна быть больше суммарной мощности подключенных RGB лент в 1.5раза. Увеличение мощности контроллера и блока питания влечет увеличение их габаритов, а это в свою очередь трудности при установки их в потолочные ниши.
Поскольку, нужно предусмотреть специальное место для них еще на этапе ремонта, это не очень удобно. Но есть другой способ, это не увеличение габаритов блока питания и контроллера, а увеличение их количества при неизменных компактных размерах, и использования RGB усилителя.
Схема соединения светодиодных RGB-лент с помощью RGB-усилителя
В этой схеме для подключения дополнительного отрезка 5-ти метровой ленты используется дополнительный блок питания и RGB усилитель. С выхода первого отрезка RGB светодиодной ленты сигнал мы заводим через 4 провода на вход RGB усилителя, а выход RGB усилителя подключаем к входу второго 5-ти метрового отрезка тоже через 4 провода.
Также к RGB усилителю подключаем второй блок питания. Тут главное не перепутать провода, отвечающие за управления цветом RGB ленты. На ленте, например, провод отвечающий за красный цвет обозначен буквой “R” его нужно подключить к разъему RGB усилителя, обозначенного тоже буквой “R”. С оставшимися проводами поступить также.
Подключение RGB-усилителя
- Блоки питания значительно меньше и чтобы их спрятать нужно меньше места.
- С этой схемой можно использовать все контроллеры, которые есть в продаже, не надо искать контроллеры с мощными выходами.
- Можно подключать любое количество метража ленты. Чтобы было нагляднее ниже приведена картинка, подключения двух отрезков лент по 5 метров.
Еще раз. Если подключаем один отрезок ленты длиной 5 метров, то используем RGB контроллер и блок питания, на дополнительные 5м нужно брать еще один усилитель и блок питания.
Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика».
В сегодняшней статье я поделюсь с Вами подробной информацией про установку и схему подключения многоцветной светодиодной RGB ленты, а также про выбор блока питания (драйвера) и контроллера для нее.
В общем необходимо установить светодиодную ленту в натяжной двухуровневый потолок, дабы красиво подсветить и подчеркнуть нишу над спальным местом.
С цветом было трудно определиться, да и сложно так сразу выбрать необходимый цвет. А вдруг он потом надоест?! А изменить его будет уже проблематично.
Поэтому среди светодиодных лент выбор был сделан в пользу светодиодной ленты RGB. Кто не в курсе, то это многоцветная лента со светодиодами RGB.
Светодиод RGB состоит из трех кристаллов: красный (Red), зеленый (Green) и синий (Blue).
При управлении по отдельности яркостью каждого кристалла можно получить практически весь спектр цветов и оттенков. Хоть желтый, хоть фиолетовый, хоть синий — абсолютно любой цвет, правда это все зависит и от функциональности выбранного контроллера для управления RGB лентой.
Также с помощью контроллера можно изменять не только цвет, но и изменять яркость свечения ленты. В зависимости от контроллера в нем могут быть уже встроены различные режимы и программы по управлению лентой. Но об этом мы поговорим чуть ниже по тексту на примере уже конкретно выбранного контроллера.
Классификация и выбор светодиодной ленты
Прежде чем перейти к выбору светодиодной ленты, сделаю небольшой обзор по их классификации в целом.
В настоящее время наиболее распространенными являются ленты со светодиодами SMD 3528 и SMD 5050.
SMD (Surface Mounted Device) переводится, как устройство, устанавливаемое на поверхности. Как видите, светодиоды SMD как раз таки и припаяны к поверхности ленты.
Светодиоды SMD 3528 и SMD 5050 отличаются между собой параметрами, а также габаритными размерами.
Сейчас в подробности вдаваться я не буду, это тема для отдельной статьи. Скажу лишь то, что светодиоды SMD 3528 имеют размеры сторон 3,5 (мм) на 2,8 (мм), а SMD 5050, соответственно, 5,0 (мм) на 5,0 (мм).
Светодиоды SMD 3528 являются однокристальными, а SMD 5050 имеют в составе три кристалла. В связи с этим, разница в световых потоках у них составляет примерно в 3 раза. Естественно, что световой поток у SMD 5050 больше и эти светодиоды светят гораздо ярче, правда при этом и потребляемая мощность у них в 3 раза больше.
Также ленты отличаются между собой по количеству светодиодов на один метр. Чаще всего встречаются ленты с 30, 60, 120 и 240 светодиодами на каждом метре. Естественно, чем больше светодиодов в каждом метре, тем лента будет гореть ярче, но соответственно, и стоимость такой ленты будет несколько дороже.
Для декоративного освещения потолка или стен вполне подойдет лента SMD 5050 с 60 светодиодами (LED) на метр. Для декорирования мебели можно взять ленту менее яркую. Хотя это все на Ваш вкус и цвет.
В общем для освещения ниши я выбрал многоцветную светодиодную ленту RGB со светодиодами SMD 5050 с количеством 60 штук на метр (артикул F-5050-24RGB60). Считаю, что это самый оптимальный вариант.
Установка светодиодной RGB ленты на потолок
Технические характеристики светодиодной ленты RGB 5050 60 LED (артикул F-5050-24RGB60):
- мощность 14 (Вт/м)
- напряжение DC 24 (В)
- степень защиты IP33 (читайте про )
- количество светодиодов 60 (шт/м)
- цвет RGB (многоцветная)
Лента намотана на пластиковых катушках (бобинах), прям как раньше магнитные ленты от магнитофона.
Для подсветки ниши необходимо 8 метров ленты. Но она продается катушками только по 5 (м), поэтому пришлось приобрести две таких катушки.
Светодиодная RGB лента, как и другие одноцветные ленты, состоит из небольших коротких отрезков. Каждый отрезок ленты, длиной 6 светодиодов (у других лент количество светодиодов на отрезке может быть другим), представляет из себя полностью законченное изделие, т.е. если на контактные площадки такого отрезка ленты подать напряжение питания, то светодиоды этого отрезка будут гореть.
Чтобы получить готовые ленты длиной 5 (м), эти небольшие отрезки соединяют между собой на заводе-изготовителе.
И с точностью до наоборот, если нам не нужна лента длиной 5 (м), то мы ее можем укоротить. Разрезать ленту можно только по нанесенным линиям с изображением ножниц.
Около линий реза находятся контактные площадки для подключения проводов.
Если отрезать не по линии, то Вы просто напросто испортите ленту, тем самым перерезав ее рабочие дорожки.
Общая длина двух катушек составляет 10 (м), а периметр ниши составляет всего 8 (м). Поэтому с каждой 5-метровой ленты я отрезал по одному метру.
Лента достаточно гибкая, поэтому ее без проблем можно закрепить на поверхностях любой формы. В моем примере светодиодную ленту необходимо закрепить на профиль натяжного потолка по периметру спального места.
Но ленту я решил крепить не к поверхности стены и короба, а использовал для этого пластиковый кабель-канал самого минимального размера 10х15 (мм).
Сначала прикрепил по периметру ниши кабель-канал, перевернув его на 180°, чтобы не терялся световой поток. Кстати, кабель-канал достаточно гибкий и без проблем укладывается на изгибах и поворотах.
А затем уже на кабель-канал я приклеил светодиодную ленту.
На обратной стороне ленты нанесен двухсторонний скотч, с помощью которого она легко и быстро клеится.
На фотографии ниже показан конец первого отрезка 4-метровой ленты и место ее разрезания.
После отрезка первой ленты я отступил небольшое расстояние (примерно 10 мм) и приклеил второй отрезок 4-метровой ленты.
В итоге получилось, что по периметру ниши приклеены две независимые друг от друга ленты длиной 4 (м) каждая, а в одном месте выведены их питающие провода.
Светодиод RGB SMD 5050 состоит из трех кристаллов разного цвета, а значит к каждому кристаллу необходимо подвести свое питание. Вот поэтому многоцветную RGB ленту легко отличить от одноцветной светодиодной ленты по наличию у нее 4 выводов: выводы для питания кристаллов (красный, зеленый и синий) и один общий вывод (черный). У одноцветной же ленты имеется всего 2 вывода.
Внимание! При установке светодиодной ленты заметил один нюанс.
В некоторых местах ленты с обратной стороны имеются оголенные участки контактных площадок.
Если у Вас на пути установки ленты имеются саморезы и прочие проводящие детали, то эти участки нужно изолировать, например, с помощью изоленты.
Выбор блока питания (драйвера) для ленты RGB
Многие из граждан совершают грубую ошибку, включая светодиодную ленту прямо непосредственно в сеть 220 (В). Естественно, что при этом светодиоды сразу же сгорают. Так делать категорически нельзя!
Светодиодная лента, хоть одноцветная, хоть многоцветная, должна подключаться только через блок питания (драйвер), напряжение на выходе которого должно соответствовать напряжению светодиодной ленты. Обычно это 12 (В) или 24 (В).
Одноцветная лента подключается непосредственно к блоку питания. А вот для подключения многоцветной RGB ленты, между блоком питания и лентой подключается еще контроллер, с помощью которого происходит управление цветами и яркостью свечения светодиодов.
Кстати, RGB ленту можно подключить и без контроллера, т.е. напрямую к блоку питания, соединив при этом выводы R, G и B. Правда при этом она будет всегда гореть одним цветом и ее основная функция цветовых эффектов будет утрачена. Но это уже как исключение из правил.
Для питания ленты RGB необходим источник с выпрямленным стабилизированным выходным напряжением. В нашем примере выходное напряжение должно быть 24 (В), т.к. приобретенные ленты имеют напряжение питания 24 (В).
Мощность блока питания должна выбираться из учета мощности подключаемых светодиодных лент.
Мощность ленты обычно указывается на один метр ее длины и в нашем примере один метр RGB ленты потребляет 14 (Вт). Нам требуется подключить 8 метров ленты, а значит суммарная потребляемая мощность составит порядка 112 (Вт).
Внимание! Если по каким-то причинам Вы не нашли данные по мощности светодиодной RGB ленты, то ее можно рассчитать самостоятельно.
Как это сделать?! В первую очередь необходимо определить тип светодиодов, установленных на ленте. Чуть выше я рассказывал, что наиболее распространены светодиоды SMD 3528 и SMD 5050, но могут быть и другие. Нужно измерить сторону корпуса светодиода. Предположим, что одна сторона имеет длину 5 (мм) и другая тоже 5 (мм). Значит перед нами светодиод SMD 5050. Далее необходимо определить количество светодиодов на отрезке в один метр. Предположим, что получилось 60 штук.
В Интернете есть множество ресурсов, где указаны технические характеристики различных типов светодиодов. Так вот, находите по справочной таблице светодиод SMD 5050 и смотрите его потребляемый ток. Потребляемый ток одного кристалла составляет 20 (мА) или 0,02 (А). Но помните, в начале статьи я говорил Вам, что светодиод SMD 5050 состоит из трех кристаллов, а если уточнить под наш пример, то из трех цветных кристаллов. В итоге получается, что светодиод потребляет ток в 3 раза больше, т.е. 0,06 (А). Мы уже определили, что на одном метре ленты у нас расположено 60 светодиодов, а значит потребляемый ток одного метра ленты составляет 3,6 (А).
Но здесь один нюанс! Каждые 6 светодиодов на отрезках ленты включены последовательно, а значит потребляемый ток будет в 6 раз меньше, т.е. 0,6 (А). Давайте проверим себя, умножив полученное значение тока на напряжение питания 24 (В). Получается, что один метр ленты потребляет 14,4 (Вт), как и заявляет производитель.
Теперь, зная потребляемый ток одного метра ленты, определим ток и мощность для 8 (м) ленты. Ток составит 4,8 (А), мощность 115 (Вт).
Вот так вот легко и не принужденно, можно определить мощность светодиодной ленты даже не зная ее технических характеристик.
Для подключения светодиодной RGB ленты длиной 8 (м) необходим блок питания с выходным постоянным выпрямленным напряжением 24 (В) и выходным током не менее 4,8 (А). Блок питания обязательно должен иметь некоторый запас по мощности (току), примерно на 20-30%.
В итоге, я выбрал блок питания HTS-200М-24 мощностью 200 (Вт) и выходным напряжением 24 (В). Его стоимость на момент написания статьи составила около 1700 рублей.
Вот его внешний вид.
Технические характеристики HTS-200М-24:
- входное напряжение АС 176-264 (В)
- выходное напряжение DC 24 (В)
- выходной максимальный ток 8,3 (А)
- выходная мощность 200 (Вт)
- потребляемый ток из сети 2,5 (А)
- пусковой ток холодного старта 60 (А)
- амплитуда пульсаций на выходе 200 (мВ)
- нестабильность выходного напряжения 1%
- КПД 83%
- габаритные размеры 199х110х50 (мм)
Блок питания HTS-200М-24 имеет высокую стабильность выходного напряжения, в нем имеется встроенный фильтр электромагнитных помех, встроенная защита от перегруза и короткого замыкания.
Блок питания имеет перфорированный металлический кожух для лучшего охлаждения и вентиляции.
Корпус блока во время работы не должен нагреваться выше +70°С. Если температура выше, то значит необходимо уменьшить нагрузку и обеспечить лучшую вентиляцию.
Для лучшей естественной вентиляции необходимо обеспечить свободное пространство вокруг блока питания не менее 20 (см). Если нет возможности установить по таким требованиям блок, то значит необходимо предусмотреть для него принудительную вентиляцию. Естественно, что блок питания не нужно устанавливать вблизи нагревательных приборов и горячих поверхностей. Если у Вас два блока питания (например, схема с усилителями RGB), то не размещайте блоки вплотную друг к другу.
Блок питания в моем примере будет расположен прямо под потолком. Разместил я его на пластиковом основании. Закрывать ничем не стал, чтоб не перегревался. Хотя он и не должен особо греться, т.к. мощность блока завышена по отношению нагрузки почти в 2 раза. Может как-нибудь проверю в процессе эксплуатации нагрев блока с помощью тепловизора.
К сожалению, я так и не смог придумать ревизионное отверстие для доступа к блоку питания и контроллеру, поэтому в случае выхода из строя придется снимать натяжной потолок. Благо, что я их разместил в углу и снять потолок будет не особо проблематично.
Выбор контроллера для RGB ленты
Чтобы управлять многоцветной лентой RGB, необходим контроллер.
В первую очередь он выбирается по мощности подключаемых RGB лент и величине выходного напряжения. Ну а дальше уже дело каждого — это выбор его функциональности (режимы, программы и прочие возможности).
Из расчета блока питания нам известно, что суммарная мощность лент составляет 115 (Вт), напряжение питания лент 24 (В) и максимальный ток порядка 4,8 (А). А значит контроллер для RGB ленты должен соответствовать всем этим параметрам, и даже иметь некоторый запас.
Но здесь есть один нюанс! Ток потребления по каждому каналу ленты (R, G и В) будет в 3 раза меньше, т.е. выходной ток канала контроллера должен быть не меньше 1,6 (А).
Для наших условий вполне подходит RGB контроллер LN-RF6B-Sens-2. Вполне приемлемая цена (на момент написания статьи около 1400 рублей) и достаточно широкий функционал.
Вот его внешний вид.
Технические характеристики контроллера LN-RF6B-Sens-2:
- 3 канала управления (R, G, B)
- максимальный выходной ток каждого канала 8 (А)
- суммарная мощность нагрузки 288/576 (Вт)
- тип подключения выхода — с общим анодом
- степень защиты корпуса IP20
- температура эксплуатации -10°С до +50°С
- габаритные размеры 83х79х33 (мм)
напряжение питания контроллера DC 12/24 (В)
Контроллер LN-RF6B-Sens-2 предназначен для управления многоцветными светодиодными RGB лентами с напряжением питания 12 (В) и 24 (В), поддерживающими ШИМ-управление.
В комплект контроллера входит радиочастотный (RF) сенсорный пульт дистанционного управления (ПДУ). Пульт достаточно удобный и относительно компактный: 114х56х23 (мм).
Пульт работает от трех «мизинчиковых» батареек (ААА).
Контроллер я установил в том же углу комнаты рядом с блоком питания.
Аналогичным образом закрепил его на пластиковом основании.
Установил контроллер именно в этом месте с тем намерением, чтобы не пришлось затем наращивать длину выводов светодиодных лент.
Блок питания и контроллер, установленные под потолком.
Схема подключения светодиодной RGB ленты
Питающее напряжение 220 (В) от выключателя (может использоваться любой выключатель, хоть одноклавишный, ) подключаем на соответствующие клеммы L (фаза) и N (ноль) блока питания. К клемме с обозначением «земля» подключаем РЕ проводник питающего кабеля.
Нагрузка подключается к выходным клеммам +V и -V.
Обратите внимание, что выходные клеммы разбиты на 3 группы. Это удобно в том случае, если Вы одновременно подключаете несколько нагрузок. Не нужно в одну клемму подключать 2 или 3 проводника, каждую нагрузку можно подключить к отдельным клеммам.
С выходных клемм блока питания кабелем ВВГнг сечением 2,5 кв.мм (можно отдельными проводами) подключается контроллер на входные клеммы (Input) следующим образом:
- (+V) — (DC+)
- (-V) — (DC-)
Внимание! Соблюдайте полярность при подключении проводов, иначе контроллер может выйти из строя.
При подключении проводов на клеммы блока питания и контроллера на жилах я скрутил колечки. Так будет гораздо надежнее, нежели втычной контакт под зажимную клемму. Тем более, что доступа к местам соединения ограничено полотном натяжного потолка.
3. Подключение светодиодной RGB ленты
На каждом конце RGB ленты уже припаяны 4 разноцветных провода для подключения.
Правда иногда встречаются ленты, где провода приходится припаивать самостоятельно. Тут главное не перегреть светодиоды, поэтому паяйте только маломощным паяльником.
К выходным клеммам (Output) контроллера подключаются две RGB ленты следующим образом:
- (V+) — (черный общий вывод ленты)
- (R/CH1) — (красный вывод)
- (G/CH2) — (зеленый вывод)
- (B/CH3) — (синий вывод)
Если Вы случайно перепутаете выходы R, G и B, то ничего страшного не случится, просто при управлении у Вас будут несоответствия цветов. Например, нажмете на красный цвет, а загорится синий.
При подключении ленты есть строгое правило! К контроллеру допускается подключать ленту длиной не более 5 (м), укорачивать ленту можно — тут ничего страшного не произойдет, а вот удлинять нельзя.
Дело в том, что каждая токоведущая дорожка ленты рассчитана на определенный максимальный ток, который рассчитан при длине ленты 5 (м). Если ленту срастить, и, например, к 5 метрам присоединить еще 3 метра, то ток в цепи увеличится и дорожки со временем перегорят. Также второй подключенный отрезок ленты из-за падения напряжения может гореть значительно слабее.
В общем запомните! Ели нужно подключить RGB ленту длиной более 5 (м), то к выводам контроллера подключаются обе ленты, либо второй отрезок ленты необходимо подключать через RGB усилитель.
Но второй вариант более сложен и более затратный, т.к. требует приобретения не только RGB контроллера, но и RGB усилителя. А также необходимо два блока питания, как для контроллера, так и для усилителя. Кстати, контроллеры и блоки питания в таком случае выбираются по мощности каждой ленты, а не суммарно, как в первом варианте.
Режимы работы контроллера RGB
После подключения проверим работоспособность ленты и режимы работы контроллера.
Нажимаем кнопку включения на пульте и лента загорается красным цветом (режим №1).
У данного контроллера всего имеется 18 готовых режимов (см. паспорт). Переключение между режимами осуществляется соответствующими кнопками на пульте.
Вот режим №2, где лента горит синим цветом.
Например, в режиме №12 происходит поочередная плавная смена 7 цветов.
Помимо готовых режимов, имеется возможность включить ленту на любой необходимый Вам цвет. Это осуществляется с помощью сенсорного кольца на пульте управления.
Хотите включить зеленый — пожалуйста, хотите фиолетовый — тоже без проблем, и т.д.
Также с помощью пульта управления можно регулировать яркость в статических режимах и изменять скорость в динамических режимах.
А вот так смотрится светодиодная подсветка после натяжки потолка. Фото с посторонним источником света.
Несколько фотографий свечения светодиодной RGB ленты в полной темноте.
Все вышесказанное Вы можете посмотреть в видеоролике. Также там более наглядно можно увидеть различные режимы работы контроллера.
P.S. Всем спасибо за внимание. На этом я завершаю свою статью про установку и подключение RGB ленты, выбор блока питания и контроллера для нее. Будут вопросы — спрашивайте.
На фото – потолок с многоцветной подсветкой. Размеры ниши 3 х 4,5 м. Соответственно, общая длина подсветки 15 м.
Что нужно для 15 метров подсветки?
Вот список комплектующих:
| № | Наименование | Количество |
|---|---|---|
| 1. | Светодиодная RGB- лента | 15 метров |
| 2. | Компактный блок питания 100 вт. | 3 шт. |
| 3. | Контроллер управления | 1 шт. |
| 4. | Пульт управления для контроллера | 1 шт. |
| 5. | Держатель для пульта | 1 шт. |
| 6. | Батарейки ААА | 2 шт. |
| 7. | Репитор (повторитель сигнала) | 2 шт. |
| 8. | Сетевой провод ШВВП 2 х 0,5 | 11 метров |
| 9. | Держатель провода | 20 шт. |
| 10. | Разъемы Ваго 12 вольт | 8 шт. |
| 11. | Разъемы Ваго 220 вольт | 6 шт. |
| 12. | Провод 4 жильный | 1 метр |
| 13. | Шуруп с дюбелем | 10 шт. |
Схема электрических соединений
Схема подключения RGB светодиодной ленты разбита на 3 участка по 5 метров. Каждый участок питается отдельным блоком питания. Такая схема питания позволяет уйти от громоздких мощных блоков, которые не вмещаются внутрь ниши и требуют хорошей вентиляции.
Кликните на картинку
Первая лента подключена к RGB- контроллеру , который управляет яркостью и цветом. Две следующие подключены к репитору . Назначение репиторов в том, чтобы синхронизировать две ленты. Вторая лента имеет точно такую же яркость и цвет, как и первая.
Схема установки в нишу потолка
Представьте, что вы поднялись к соседям , на этаж выше. А теперь, вообразите, что пол под вами прозрачный. И вот смотрите вниз и видите нишу потолка СВЕРХУ. Именно такой вид изображен на этом рисунке. Вот так в нише потолка размещается лента и блоки.
Монтаж начинается с того места , где находится точка подключения к сети. В этой точке устанавливается блок питания и RGB- контроллер (зеленая коробочка). Сеть подключается через разъем.
Через 5 метров устанавливается второй блок питания и репитор (на схеме синяя коробочка). И так далее. Для подключения репитора используется коннектор (для удобства монтажа).
От точки подключения идет сетевой провод к трем блокам питания (оранжевая линия). Лента приклеивается на скотч к задней стенке ниши. Т.к. все блоки компактные, то они легко умещаются в нишу.
Разноцветная светодиодная RGB лента – основной тренд 2018-2019 года. Разберем как ее правильно подключить, что такое RGB контроллер, усилитель и зачем они нужны.
Что такое RGB светодиодная лента
RGB (Red, Green, Blue – красный, зеленый, синий) – это светодиодная лента, способная при работе менять свой цвет. В каждом LED модуле находятся три светодиода – красный, синий и зеленый. Изменяя отдельно яркость свечения каждого кристалла, вы получаете любой цвет видимого спектра.
Внешне RGB led отличается от моноцветной только количеством выводов. Здесь их 4 – три из них для питания каждого отдельного кристалла и один общий плюс.
Существуют особые led ленты с пятью выводами. Маркируются они как LED RGB W (W – white). Пятый вывод отвечает за белый свет. Дело в том, что в трехцветном диоде белый цвет получается смешивая все три цвета в равных пропорциях. Такой «белый» отличается от чистого моно- света. Поэтому появился тип led с четвертым кристаллом белого цвета.
Эти ленты (как и моноцветные) имеют несколько классов пыле- влагозащиты:
- IP20 – без защиты, боится влаги и пыли;
- IP67-69 – не боится пыли, может быть использована во влажной среде (ванна, аквариум).
Что нужно для подключения RGB ленты
Разберемся как правильно подключить светодиодную RGB ленту. Для полноценной схемы освещения нам понадобится:
- Светодиодная лента;
- блок питания;
- RGB-контроллер с пультом управления;
- RGB-усилитель (опционально).
Блок питания
Питание для светодиодной ленты нужно подбирать с учетом предполагаемой нагрузки и его будущего места расположения. Рассмотрим на примере SMD5050 60 led. Потребляемая мощность – 14,4 Вт/м.
При длине в 5 метров, необходимая мощность БП будет:
5м * 14,4Вт * 1,25 (коэффициент запаса) = 90Вт
Разновидности блоков питания для led Если длина 15 метров, то БП соответственно нужен в 3 раза мощнее – 270W. Если длина ленты 20, 25 и больше метров – целесообразно устанавливать несколько БП меньшей мощности.
Степень защиты зависит от расположения БП. Если располагается в сухом, закрытом помещении достаточно IP20. Если в ванной или других агрессивных условиях, то не ниже IP67.
RGB контроллер
Управление светом осуществляется через специальный контроллер. Он подключается между блоком питания и светодиодами, снабжается проводным или беспроводным пультом.
RGB контроллер Контроллер, как и блок питания, подбирается в зависимости от суммарной мощности ленты. С тем отличием, что к необходимой мощности БП добавляют 25-30% запаса, а контроллер подбирают впритык по мощности.
Например . Нужно подключить 10 метров SMD5050 60 led. Мощность 1 метра – 14,4 Вт, соответственно нам нужен контроллер на 144 Вт.
По принципу управления различают: проводные – чаще монтируются на стену; беспроводные с управлением через:
- Инфракрасный порт (ИК) – пульт должен находиться в зоне прямой видимости;
- радио-канал – позволяет пользоваться в пределах дома;
- Wi-Fi – позволяют как управлять с пульта, так и с приложения на смартфоне.
Управление освещением со смартфона После установки и подключения, вы сможете:
- Устанавливать цвет вручную. Доступны как чистые цвета, так и смешанные оттенки.
- Регулировать яркость – аналогично обычному диммеру (подробнее про ).
- Автоматические режимы. К ним относится переключение цветов, быстрое мерцание, плавное изменение, плавные затухания и другие алгоритмы.
А если мощности RGB контроллера не хватает, чтобы подключить все освещение (больше 20 метров)? Можно установить 2 контроллера, но управлять светом одной комнаты придется с двух пультов, что не удобно и дорого. Второй (правильный) вариант — использовать RGB усилитель.
RGB усилитель (led amplifier)
Этот прибор позволяет усиливать и передавать дальше по цепи сигнал от контроллера. Таким образом, задействовав несколько усилителей, можно собрать контур освещения любой длины.
Rgb усилитель (led amplifier) Усилитель устанавливается в разрыв ленты и имеет отдельное подключение к блоку питания (про подключение ниже). Мощность подбираем исходя из остатка ленты, которой не хватает мощности контроллера.
Некоторые думают, что усилитель нужен для увеличения яркости и его нужно использовать даже для отрезка до 5 метров. Это в корне не верно.
Наглядный пример . Нужно подключить 20м SMD 3528 (14,4 Вт/м), общей мощностью 288 Вт. В наличии у нас только контроллер с мощностью 216 Вт и блок питания на 300W. Соответственно нужен усилитель:
288 Вт — 216 Вт = 72 Вт
Мощность БП 300 Вт, его достаточно для питания контроллера и усилителя. В случае если мощности БП недостаточно (например 250W), нужен отдельный БП для усилителя.
Подключение светодиодной RGB ленты
Правильный порядок подключения элементов цепи выглядит следующим образом:
Правильный порядок подключенияЗапомните. Участки ленты, длиной больше 5 метров, должны подключаться только параллельно.
Что будет, если подключить последовательно?
Во-первых, вы заметно потеряете в яркости на конце участка. Хотя светодиоды и имеют очень малое сопротивление, но потери есть. При такой протяженности на конце напряжение будет порядка 10В. Пониженное напряжение даст пониженную яркость, уже заметную для глаза.
Неправильное подключение 
Правильное подключение Во-вторых, токопроводящие дорожки ленты рассчитаны на максимальную длину 5м. Подключив последовательно еще 5, дорожки будут перегреваться и освещение скорее всего перегорит в самом начале участка.
Соединять ленту между собой можно с помощью пайки или клеммами. Для одноцветных вариантов продаются двухвыводные клеммы (коннекторы), для RGB – четырёх или пяти. Уточняйте этот момент при покупке.
Блок питания подключается в сеть 220В (клеммы AC, полярность не важна), преобразует переменное напряжение в постоянное 12В (клеммы V+, V-). При подключении следующих элементов цепи важно соблюдать полярность.
Клеммы подключения на БП RGB контроллер подключается после блока питания (с соблюдением полярности), а в него подключается ргб лента. Каждый вывод на корпусе предназначен для конкретного вывода светодиодов. Если перепутаете местами, ничего страшного не произойдет, просто цвета будут перепутаны.
Клеммы подключения контроллера к светодиодам В результате готовая схема в сборе должна иметь вид:
Усилитель внешне похож на контроллер, отдельно подключается к БП, только имеет не одну плашку с клеммами, а две. Маркируется чаще всего как Led Amplifier, устанавливается в разрыв ленты. Подключается по схеме:
Назначение клемм led amplifier Разберем теперь схемы подключения лент разной длины с усилителем и без, с одним или несколькими блоками питания.
Схема подключения RGB светодиодной ленты без усилителя
Это простейшая схема включения rgb светодиодной ленты длиной до 5 метров через контроллер с пультом.
Электрическая схема подключения RGB освещения Для подключения светодиодной RGB ленты длиной 10 или 15 метров, убедитесь, что хватает мощности контроллера и БП (с запасом), и подключайте по следующей схеме:
Схема подключения 10 или 15 Схема подключения ленты с RGB усилителем
Усилитель используем, если не хватает мощности контроллера. Если мощность блока питания позволяет подключить контроллер и усилитель, используем следующую схему:
Когда суммарная мощность контроллера и усилителя выше мощности БП или блок такой мощности использовать нерационально (большой, сильно греется или шумит), тогда подключаем led amplifier к отдельному питанию по схеме:
По такой схеме наращивать суммарную длину ленты можно сколько угодно. Вся она будет управляться с одного пульта.
Помимо последовательного подключения, как в примерах выше, усилители можно подключать параллельно.
Схема параллельного подключения нескольких RGB усилителей с одним блоком питания.
Схема с несколькими параллельными усилителями с отдельным питанием.
Схема: несколько параллельных усилителей с отдельными БП Правильная схема подключения 20 метров RGB ленты показана на видео.
Типичный ошибки при подключении
Последовательное подключение более 5 метров ленты. Этого делать нельзя.
Скрутки вместо пайки проводов (или коннекторов). Если не хотите паять, используйте коннекторы, они копеечные.
Несоблюдение порядка подключения: блок питания ⇒ контроллер ⇒ лента ⇒ усилитель ⇒ лента.
Экономия на блоке питания, покупая «впритык» по мощности. К сожалению, светодиоды гуляют как в плюс так и минус по потребляемым Ваттам. Покупая БП без 20-25% запаса, он будет работать на износ и через год вы купите новый, но уже с запасом.
Покупка контроллера излишней мощности. Хуже не будет, но деньги переплатите. Правильно подбирать по мощности 1 к 1.
Выбор очень мощных лент и монтаж без теплоотвода. Например SMD5050 120 led/m потребляет 28,8 Вт/м. При такой мощности светодиоды греются достаточно сильно и конструкцию нужно монтировать на теплоотвод – алюминиевый профиль. В противном случае диоды начинают деградировать, терять мощность и перегорать.
Готовые RGB лампочки под цоколь с пультом управления
Отдельно стоит упомянуть про готовые RGB изделия под цоколь E14 или E27.
Такие лапочки бывают в совершенно корпусах и исполнениях. Внутри лампа содержит компактный драйвер для питания от сети 220В, контроллер и трехцветные светодиоды.
Для полноценного освещения комнаты она не подойдет, т.к. несколько ламп синхронизировать в одну систему не получится. Используется как ночник или декор. Потребление 1-3 Вт/ч. Стоимость стартует от 3$ за Китай.