Схемы подключения RGB усилителя светодиодной ленты.

RGB усилитель это устройство, повторяющее или усиливающее сигнал, поступающий с диммера или контроллера.

Дело в том, что самые популярные контроллеры рассчитаны как правило, на подключение 5-10 метров светодиодной ленты, не более.

Если же вам нужно сделать подсветку протяженностью 15, 20, 25 метров и так далее, то здесь вам и понадобится этот самый усилитель. На его вход подается сигнал с контроллера, после чего с выхода мы получаем точно такой же сигнал, но гораздо большей мощности.

То есть, вам не придется увеличивать мощность контроллера и менять его на другой, достаточно подключить после него еще один дополнительный блочок.

Увеличивая количество усилителей в одной схеме, можно подключить любую мощность светодиодной ленты, без оглядки на мощность самого контроллера. Правда при наличии соответствующего блока питания.

Все кто впервые сталкивался с вопросом, как правильно подключить светодиодную ленту, обязательно натыкался на главное ограничение: нельзя подключать последовательно более 5 метров ленты.

Так вот, благодаря одной маленькой коробочке, это правило можно некоторым образом обойти. Вот схема того, как вы сможете последовательно наращивать метраж своей подсветки, добавляя через каждые 5 метров по одному усилителю.

Монтировать такое количество блоков питания вовсе не обязательно, при условии что у вас есть один более мощный и все усилители будут запитаны от него.

Конечно никто не мешает вам установить дополнительный контроллер для каждого отрезка. Но в этом случае вам понадобятся несколько независимых пультов управления. И здесь встает вопрос — как вы будете их синхронизировать по цветам?

Есть вариант с установкой многозонных контроллеров, однако это выйдет в разы дороже.

С простыми девайсами получится такая картина, когда одна половина освещения будет гореть одним цветом, а вторая другим. При этом смена цветов будет происходить с запаздыванием и визуально различимой задержкой.

Толку от таких контроллеров будет мало. Всю полную информацию по этим устройствам можете найти в статье ниже. Узнаете для себя много нового.

Включив же в схему усилитель, вы без лишних затрат сможете синхронно управлять подключенной подсветкой на всей протяженности. При этом без каких-либо потерь яркости.

Один из главных вопросов — как определить нужную мощность усилителя? Тут все достаточно просто и напоминает расчет при выборе блока питания.

Итак, чтобы узнать, какой RGB усилитель вам нужен, мощность одного метра ленты умножаете на всю ее длину и на коэффициент запаса (K=1,2).

Этот коэффициент необходим, чтобы устройство не перегружалось и исправно проработало весь заявленный срок службы.

Рассмотрим все на конкретном примере. Допустим вам нужно подключить 20 метров Led ленты RGBW SMD 5050/60 диодов на метр.

Мощность одного метра такого изделия составляет 14,4Вт/м.

В данном случае усилитель нужно выбирать по формуле:

Если вы обратите внимание, то на коробочках этих девайсов обычно указывается ампераж и входное напряжение, но никак не мощность в ваттах. Что же делать?

Тут все еще проще. Чтобы получить заветную расчетную цифру, воспользуемся формулой, известной из школьного курса физики: I=P/U

В выше рассмотренном примере имеем:

Получается, что в данном случае вам нужен RGB усилитель на 30А.

Если вам требуется подключить не RGB, а монохромную одноцветную ленту, оптимальным вариантом будет использование только одной «минусовой» клеммы — R или G или B. Выбирайте любую на свой вкус, разницы здесь нет никакой.

И именно с такой мощностью и подбирать монохромную светодиодную ленту.

Усилители могут подключаться последовательно и параллельно. Параллельное подключение предпочтительнее, так как оно уменьшает вероятность падения уровня сигнала на светодиодной ленте и позволяет получить точную цветопередачу и яркость.

В этих коробочках есть три разъема для подключения проводов:

При подключении блоков питания и RGB лент, необходимо строго соблюдать полярность. Помните, что запас мощности самих блоков питания, относительно всей длины подсветки, должен составлять не менее 20%

Иначе будут проблемы как с уровнем яркости, так и со сроком службы всего освещения.

Сечение провода от контроллера к усилителю и от усилителя к ленте, должно рассчитываться исходя из мощности нагрузки и длины проводов. В этом вам поможет следующая таблица:

Вот стандартные провода, которые применяют в большинстве случаев:

Напряжение 12/24В разрешается подавать как от дополнительного блока питания, так и от общего, если позволяет его мощность.

При этом следует помнить, что устройства мощнее 250Вт обычно идут с кулером и шумят во время работы, что не совсем комфортно в жилых помещениях. В особенности в спальне.

Поэтому при недостатке мощности, профессионалы советуют ставить именно два блока.

Вот наиболее применяемые схемы подключения RGB усилителей. Светодиодная подсветка длиной 20 метров:

Как видите, в этой схеме два блока питания. Один из них идет на RGB контроллер и первые 10 метров Led ленты.

Второй блок подключен непосредственно к усилителю и уже от него запитаны оставшиеся 10 метров ленты. При этом все участки по 5 метров подключены параллельно.

При использовании одного мощного источника питания, схема будет выглядеть уже следующим образом:

А вот схема, которая содержит в себе диммер, а не контроллер.

Только не подключайте усилители от диммеров на 220В. Здесь должны использоваться устройства только на 12/24В, запитываемые от блоков питания.

Диммер ставится после блока, а уже от него идет параллельное подключение отрезка подсветки в 5 метров и RGB усилителя. Далее присоединяется еще один кусок Led ленты.

Заметьте, что входной сигнал для усилителя можно брать как с начала светодиодной ленты.

Давайте конкретно рассмотрим типичную ситуацию, когда вам нужно подключить 20 метров светодиодной ленты. Для этого вам понадобятся следующие материалы:

Источник

Расчет, выбор и схема подключения контроллера для RGB-ленты

RGB-ленты предназначены для создания регулируемой подсветки. С помощью контроллера вы можете задавать оттенок, яркость свечения светодиодной ленты или выбирать программу динамической смены цветов. Давайте поговорим о том, как подобрать RGB-контроллер и как его подключить.

Виды RGB-контроллеров

Многоцветные светодиодные ленты состоят из светодиодов типа SMD 5050 в корпусе которых расположено три кристалла, каждый из которых светится определенным цветом:

В результате каждый светодиод может излучать почти неограниченное число оттенков.

Бывают RGB-ленты, которые состоят из одноцветных светодиодов других типов, например, SMD 3528 или других. В них каждый светодиод светит одним цветом. Их использование и контроллеры для них ничем в сущности не отличается от предыдущего вида.

Подключение питания осуществляется по 4 проводам (3 цвета и общий плюс). Можно подключать каждый из цветов напрямую (к R, G или B обычно подключается минусовой провод от источника питания), если вам не нужна регулировка и динамическая подсветка.

А вот с RGBW и RGBWW нужно быть внимательнее при выборе контроллеров, усилителей и коннекторов для подключения. Здесь кроме трёх цветов по отдельной линии питаются светодиоды белого свечения.

Отличия RGBW от RGBWW состоит в том, что в первом случае нам доступен один светодиод тёплого, нейтрального или холодного свечения, а во втором два светодиода – один «тёплый» и один «холодный». Поэтому управление осуществляется уже не по 4, а по 5 или 6 проводам. Более подробно о цветных светодиодах читайте здесь: Устройство и принцип работы RGB-светодиодов

ВСЕ РАСЧЕТЫ, РЕКОМЕНДАЦИИ И СХЕМЫ ПОДКЛЮЧЕНИЯ АНАЛОГИЧНЫЙ, КАК ДЛЯ RGB, ТАК И ДЛЯ RGBW, RGBWW-КОНТРОЛЛЕРОВ! ОТЛИЧИЯ ЗАКЛЮЧАЮТСЯ ЛИШЬ В КОЛИЧЕСТВЕ ПРОВОДОВ ДЛЯ ПОДКЛЮЧЕНИЯ!

Расчёт схемы питания

Прежде чем выбирать контроллер следует определиться с тем как вы будете питать светодиодную ленту. Подробно о видах блоков питания и схемах подключения мы писали в статье Как рассчитать и выбрать блок питания для светодиодной ленты

Если говорить кратко, то блок питания выбирают с запасом в 20-40% по току или мощности. Допустим вы купили 5-ти метровую бухту 12 вольтовой светодиодной ленты SMD 5050 60 шт/м. Она потребляет 14.4 ватта на метр погонный.

Общее потребление мощности будет:

Это потребление всей ленты при включенных на полную мощность всех цветах. Канала у нас три – красный, зелёный и синий, значит каждый канал потребляет по:

Что по току равняется:

Для чего нужно знать потребление каждого канала? Это нужно для подбора контроллера. Дело в том, что на контроллерах производитель иногда указывает общую мощность или силу тока, а иногда мощность или ток на канал. Чтобы не запутаться обращайте внимание на надписи типа:

2A per channel или 2A/ch или 3*2А

Это значит, что каждый к контроллеру можно подключить светодиодную ленту ток потребления которой не превышает 2 ампер на канал.

Ток контроллера также должен быть не меньше, чем потребляемый лентой ток, а лучше с запасом, как и для блоков питания.

При этом на рынке нашли широкое распространение комплекты RGB-лент с блоком питания и контроллером. Они удобны в использовании.

Виды контроллеров

Большая часть контроллеров для светодиодных лент подобна друг другу по функциям. Какими они бывают?

В первую очередь они могут отличаться по способу дистанционного управления:

Пульт с ИК-светодиодом;

Радиопульты в свою очередь не страдают этой проблемой – им неважно направление сигнала. Передача данных осуществляется по радиоканалам. Частота которых зависит от конкретного изделия, к слову встречаются RGB-контроллеры, которые работают по Wi-Fi и управляются через приложение на смартфоне. У радиоконтроллеров обычно в маркировке это указывается фразой типа «RF-controller» или «wireless».

Типовые функции у каждого контроллера приблизительно одинаковы:

Установка режима динамической смены цветов (мерцание, плавные переходы и другие виды т.н. «чейзинга»).

Установка статичного (неизменяющегося цвета) или т.н. «фиксинг» режим.

При покупке обращайте внимание и на класс пылевлагозащиты контроллера. Он должен соответствовать месту установки, для сухих помещений – любой, даже IP20, для улицы — IP65 и выше! «Уличные» контроллеры обычно выполняются в металлическом корпусе, части которого крепятся винтами с уплотняющими резинками на прилегающих поверхностях и местах вывода проводов.

Схемы подключения

Теперь поговорим о том, как подключить RGB-ленту к контроллеру.

Простейший вариант – подключение отрезка длиной до 5 метров к одному контроллеру подходящей мощности.

ДЛЯ МНОГОЦВЕТНЫХ ЛЕНТ НУЖНО ПРИДЕРЖИВАТЬСЯ ТОГО ЖЕ ПРАВИЛА, ЧТО И ДЛЯ ОДНОЦВЕТНЫХ – ДЛИНА ОДНОЙ ЛИНИИ НЕ ДОЛЖНА ПРЕВЫШАТЬ 5 МЕТРОВ, КАЖДЫЕ ПОСЛЕДУЮЩИЕ 5 МЕТРОВЫЕ ОТРЕЗКИ ИЛИ СБОРКИ ПОДКЛЮЧАЮТСЯ НАПРЯМУЮ ОТ КОНТРОЛЛЕРОВ, БЛОКОВ ПИТАНИЯ ИЛИ УСИЛИТЕЛЕЙ!

Если общая длина ленты более пяти метров, то нужно либо каждый отрезок подключать по приведенной выше схеме, либо каждый отрезок напрямую к контроллеру как показано ниже.

Если мощности контролера не хватает для всех отрезков ленты, а более мощного не получается найти в продаже, то у вас есть два варианта:

Каждый из отрезков подключать по первой схеме или от одного блока питании подключать несколько контроллеров. Вариант достаточно прост, но у него есть большой недостаток – каждый участок подсветки будет управляться отдельным пультом и изменение цвета, и динамические режимы не будут синхронизированными, что вряд ли вам понравится при организации подсветки потолка и других элементов интерьера комнаты.

Чтобы вся подсветка регулировалась синхронно используют RGB-усилители. Это такое устройство, у которого есть вход для подачи RGB-сигнала с задающего контроллера (на рис. ниже пунктирной линией) или с конца одного из отрезков ленты.

Вход РГБ-усилителя потребляет маленький ток. Кроме сигнала от задающего контроллера, к усилителю подключают питание от блока питания после чего уже запитывают от усилителя новые отрезки РГБ-лент. Схему такого решения вы видите на рисунке ниже.

Это три базовых схемы подключения RGB-светодиодных лент. Они достаточно просты, но у начинающих может возникнуть проблема с подключением усилителя, поэтому внимательно читайте что написано на его корпусе, на лицевой панели обычно приводится назначение клемм.

Источник

RGB светодиоды и ленты

Немного теории

Я думаю все знают, что свет – это поток фотонов, но в то же время он является электромагнитной волной, излучением. Человеческий глаз воспринимает очень узкий диапазон этого излучения: приблизительно от 390 до 790 ТГц (террагерц), так называемое видимое излучение или видимый свет. “Ориентироваться” в этом диапазоне электромагнитного излучения принято в обратной величине – длине волны, измеряемой в данном случае в нанометрах (нм): человеческий глаз видит излучение в диапазоне от

400 нм (фиолетовый) до

800 нм (красный). Между синим и красным есть ещё один важный цвет – зелёный: Красный (Red, R), зелёный (Green, G) и синий (Blue, B) являются основными цветами: смешивая эти три цвета в разных пропорциях можно получить плюс-минус все остальные цвета. Этот наглядный “двухмерный” случай с кругами вы тоже скорее всего видели. Если раскручивать тему дальше, то можно задаться интенсивностью каждого цвета и получить итоговый цвет как функцию от трёх переменных, или же трёхмерное цветовое пространство RGB. Если интенсивности всех трёх цветов равны нулю – получится чёрный цвет, если все три максимальны – белый, а всё что между – оттенки: На картинке выше интенсивность каждого цвета представлена диапазоном 0-255. Знакомое число, не правда ли? Всё верно, в большинстве применений диапазон каждого цвета кодируется одним байтом, потому что это удобно с точки зрения программирования и достаточно с точки зрения глаза: три цвета – три байта – 256*256*256 == 16.8 миллионов оттенков. Да, именно эта цифра часто фигурирует в рекламах смартфонов и телевизоров, и именно столько оттенков мы можем абсолютно не напрягаясь получить при использовании Arduino и RGB светодиодов, о чём и поговорим в этом уроке.

RGB светодиоды

RGB светодиод представляет собой по сути три светодиода в одном корпусе. Чтобы не плодить лишние выводы, все аноды или катоды светодиодов объединяются и получается 4 контакта: R, G, B и общий. Общим может быть как минус-катод (Common Cathode), так и плюс-анод (Common Anode): Также на этой картинке показана распиновка типичного RGB светодиода: самая длинная нога – общий вывод, крайняя рядом с ней – красный, с другой стороны зелёный дальняя крайняя – синий. К Arduino такой светодиод подключается точно так же, как если бы мы подключали три отдельных светодиода (читай предыдущий урок про светодиоды): на каждый цвет нужен токоограничивающий резистор, а общую ногу нужно подключать в зависимости от того, анод она или катод. Можно управлять каждым цветом точно так же, как если бы это были отдельные светодиоды. Также не забываем про подключение: если у светодиода общий катод, то высокий сигнал ( digitalWrite(pin, HIGH); ) с управляющих пинов будет включать выбранный цвет, а если общий анод – то выключать. Соответственно плавное управление яркостью при помощи ШИМ работает по той же логике: у общего катода analogWrite(pin, 200); включит цвет почти на полную яркость, а у общего анода – почти полностью погасит. RGB светодиоды можно дёшево найти на Aliexpress, а именно:

В качестве магазина рекомендую CHANZON, самые хорошие светодиоды и чипы/матрицы.

RGB ленты

MOSFET

Нам понадобятся три полевых транзистора и резисторы им в обвязку (почему и зачем – читай в уроке про управление нагрузкой). Подключается всё вот по такой схеме: Если нужно плавное управление яркостью цветов – подключаем к ШИМ пинам, если просто вкл/выкл – можно к обычным. Свой драйвер на плате можно развести примерно вот так (корпуса D-pak):

LED Amplifier

У китайцев есть готовые драйверы для “усиления” сигнала на RGB ленту, по сути те же три транзистора что выше, но всё красивое и готовое. Подключается следующим образом:

Драйвер Н-моста

Ну и экзотический вариант: использовать полномостовой драйвер для моторов. Почему нет? Количество выходов у таких драйверов всегда кратно двум (для подключения одного мотора), так что это отличный вариант для управления также RGBW лентой. Драйверы можно найти на aliexpress по названию.

Программирование

Программирование эффектов для управления RGB цветом заключается в изменении интенсивностей трёх цветов, то есть трёх численных значений. У меня есть мощная библиотека для RGB светодиодов и лент, в ней реализовано очень много различных удобных инструментов для работы с цветом.

Библиотека GRGB

Например плавная смена цвета по спектру будет выглядеть вот так:

В рамках этого урока мы рассмотрим некоторые алгоритмы, потому что это интересно и может пригодиться где-то ещё.

Хранение цвета

Может пригодиться при связке Arduino и веба.

Включение цветов

Как я уже писал выше, включение того или иного цвета производится точно так же, как в уроке про обычные светодиоды. Для плавного управления яркостью используется ШИМ сигнал.

Для плавного управления цветом можно использовать потенциометры:

Цветовое колесо

Первый очевидный эффект – плавное перетекание одного цвета в другой. Это можно сделать линейно, вот таким образом: Реализовать это можно просто через условия. Продолжим предыдущий пример:

Пространство HSV

Следующий вариант более интересен тем, что помимо цвета позволяет настроить его яркость и насыщенность. Такая цветовая модель называется HSV – (Hue, Saturation, Value), или (Цвет, Насыщенность, Яркость), в этом цветовом пространстве гораздо удобнее выбирать нужный цвет. Представить его можно цилиндром: Светодиод и лента работают в пространстве RGB, HSV цвет нужно конвертировать в RGB для включения соответствующих каналов цвета. В подробности работы алгоритма вдаваться не будем, тем более что существует много разных вариантов его реализации, можно найти их в интернете по запросу HSV to RGB C++. Вот один из них, который использую я:

На этом этапе я могу вам сказать, что после прочтения всех предыдущих уроков вы можете самостоятельно открыть и изучить исходник библиотеки и при желании взять оттуда нужный алгоритм или эффект!

Подключение большого количества RGB

У меня на сайте есть статья, где рассказано об алгоритме динамической индикации RGB светодиодов. Она позволяет подключить несколько RGB светодиодов или лент с возможностью изменения цвета.

Источник

Как и для чего используется усилитель RGB?

Чтобы увеличить количество подключаемых RGB-модулей, либо длину RGB-ленты, которая подключается к одному контроллеру, необходим усилитель RGB. Кроме того, он используется в целях усиления RGB сигнала диммеров и контроллеров светодиодных светильников.

Применяется усилитель RGB-сигнала при необходимости подключения к RGB-контроллеру большей нагрузки, чем может позволить данный контроллер. К одному RGB контроллеру обычно подключается только определенная нагрузка, 10-20 м. RGB ленты, линеек или модулей. Благодаря использованию RGB-усилителей в несколько раз увеличивается максимальное число RGB изделий, которые подключаются к одному контроллеру.

Функция RGB усилителя заключается в повторе программы, которая передается с базового контроллера, с усилением затухающего сигнала от него, и управлении дополнительными элементами системы освещения.

Усилители подключаются двумя способами: параллельно и последовательно. Более предпочтительной является параллельная схема подключения, т.к. она снижает падение сигнала в лентах, а также позволяет получить более точную передачу цветов и яркость. У RGB усилителя есть 3 разъема подключения: входной, выходной разъемы и разъем питания. Блоки питания, которые при этом используются, должны обладать запасом мощности, хотя бы 20%. Во время подключения RGB-модулей и блоков питания к усилителю необходимо соблюдать полярность. При использовании нескольких блоков питания, требуется, чтобы они были соединены между собой по общему катоду.

Основные характеристики усилителей: тип подключения, количество каналов (обычно 3 канала), выходной ток на мощность (канал), входное напряжение (12, 24 Вольт). Купить усилители у нас.

Источник