Led контроллер rgb схема. RGB LED-контроллер: схемы подключения и рекомендации

Как правильно подключить RGB LED-ленту. Какие бывают схемы подключения RGB-контроллеров. Как выбрать и подключить блок питания для RGB-подсветки. Как работает усилитель сигнала для RGB-ленты. Какие есть варианты управления RGB-подсветкой.

Содержание

Основные компоненты системы RGB-подсветки

Для создания полноценной RGB-подсветки необходимы следующие ключевые компоненты:

RGB LED-лента
Блок питания
RGB-контроллер
Усилитель сигнала (при необходимости)

Рассмотрим подробнее назначение и особенности каждого элемента.

RGB LED-лента

RGB LED-лента представляет собой гибкую полосу с расположенными на ней RGB-светодиодами. Каждый такой светодиод содержит кристаллы красного, зеленого и синего цветов. Изменяя яркость свечения каждого цвета, можно получить любой оттенок видимого спектра.

Блок питания

Блок питания необходим для преобразования сетевого напряжения 220В в постоянное напряжение 12В или 24В, необходимое для работы LED-ленты. При выборе блока питания важно учитывать его мощность. Она должна быть примерно на 20% больше суммарной мощности подключаемых LED-лент.

RGB-контроллер

RGB-контроллер является «мозгом» системы. Он управляет яркостью свечения каждого из трех цветов светодиодов, формируя нужный оттенок. Современные контроллеры позволяют задавать различные эффекты подсветки — плавное изменение цветов, мерцание и т.д.

Базовая схема подключения RGB-подсветки

Простейшая схема подключения RGB LED-ленты выглядит следующим образом:

На блок питания подается сетевое напряжение 220В
С выхода блока питания постоянное напряжение 12В поступает на вход RGB-контроллера
К выходу контроллера подключается RGB LED-лента

Такая схема позволяет управлять одним отрезком ленты длиной до 5 метров. Для подключения более длинных отрезков или нескольких лент потребуются дополнительные компоненты.

Подключение RGB-ленты через усилитель сигнала

Если необходимо подключить более 5 метров RGB-ленты, рекомендуется использовать усилитель сигнала. Он позволяет увеличить мощность управляющего сигнала от контроллера. Схема подключения в этом случае будет следующей:

Блок питания подключается к RGB-контроллеру
От контроллера сигнал поступает на вход усилителя
К выходу усилителя подключается RGB-лента
Усилитель запитывается от отдельного блока питания

Такая схема позволяет подключать длинные отрезки RGB-ленты, сохраняя яркость и равномерность свечения по всей длине.

Варианты управления RGB-подсветкой

Существует несколько основных способов управления RGB-подсветкой:

Управление с помощью кнопок

Простейший вариант — использование RGB-контроллера с кнопочным управлением. Нажатием кнопок можно переключать цвета и режимы подсветки. Недостаток — ограниченное количество доступных эффектов.

ИК-пульт дистанционного управления

Более удобный вариант — RGB-контроллер с ИК-пультом. Он позволяет выбирать цвета и эффекты подсветки дистанционно. Минус — необходимость прямой видимости между пультом и приемником.

Управление со смартфона

Современные RGB-контроллеры могут управляться со смартфона через Bluetooth или Wi-Fi. Это дает максимальные возможности по настройке подсветки, но требует более сложной схемы подключения.

Типичные ошибки при подключении RGB-подсветки

При монтаже RGB-подсветки нередко допускаются следующие ошибки:

Использование блока питания недостаточной мощности
Подключение слишком длинных отрезков ленты без усилителя
Неправильное соединение проводов RGB-ленты и контроллера
Питание RGB-подсветки от компьютерного блока питания

Чтобы избежать этих ошибок, следует внимательно изучить схему подключения и технические характеристики используемых компонентов.

Возможности расширения системы RGB-подсветки

Базовую систему RGB-подсветки можно расширять и дополнять новыми возможностями. Вот несколько вариантов:

Добавление датчиков

Подключение датчиков движения или освещенности позволит автоматизировать работу подсветки. Например, включать ее при входе в помещение или при наступлении темноты.

Интеграция в систему умного дома

Современные RGB-контроллеры могут интегрироваться в системы умного дома. Это позволит управлять подсветкой с помощью голосовых команд или по заданному расписанию.

Синхронизация с музыкой

Добавление звукового датчика позволит синхронизировать изменение цветов подсветки с ритмом музыки. Это создаст эффектное световое шоу.

Заключение

RGB-подсветка открывает широкие возможности для создания уникального светового оформления помещений. Правильный выбор компонентов и грамотное их подключение позволят реализовать самые смелые дизайнерские идеи. Важно помнить о соблюдении правил электробезопасности и следовать рекомендациям производителей оборудования.

Схемы подключения многоцветной (RGB) ленты

Светояр

Полезно знать
Схемы подключения многоцветной (RGB) ленты

При покупке светодиодной RGB ленты или уже непосредственно при ее установке можно столкнуться с некоторыми сложностями, вызванными непростым монтажом и сложными схемами подключения.

Если вы не знаете, как подключить светодиодную RGB ленту, то данная статья поможет вам решить эту проблему.
Сперва рассмотрим наиболее простую последовательность подключения светодиодных лент.

Рис. №1. Схема подключения RGB ленты.

На блок питания подается переменное напряжение 220В. Блок питания преобразует переменное сетевое напряжение в постоянное 12В (или 24В, что встречается реже), которым мы запитаем контроллер. На выходе контроллера получается сигнал, благодаря которому светодиодная лента RGB получает возможность менять цвета.

Будьте внимательны при выборе блока питания, не забывайте, что у него должен быть запас мощности как минимум 20% от мощности нагрузки ленты.

К примеру, если суммарно ваши ленты потребляют 100 Вт, то блок питания должен быть не менее 120 Вт. То же самое касается контроллера RGB. Он должен быть либо такой же мощности что и суммарная мощность лент, либо большей.

Тут все достаточно просто. Но как быть в случае, если мощность RGB лент больше мощности контроллера и соответственно, блока питания? Ведь в таком случае ленты будут светить тусклее и в скором времени выйдет из строя контроллер или блок питания (драйвер). На помощь нам придет прибор под названием усилитель сигнала.
На схеме показано подключение через усилитель. Один участок светодиодной ленты питается от контроллера, а другой участок от усилителя сигнала. Контроллер и усилитель запитаны блоком питания (драйвером) 12В.

Рис. №2. Схема подключения RGB ленты через усилитель.

Но и тут не всегда все может быть хорошо. При выборе определенных цветов свечения ленты бывают случаи, когда наблюдается разница цветов участка ленты подключенного к контроллеру с участком, подключенным к усилителю.

На фото ниже показан пример различия по оттенку свечения ленты.

Рис. №3. Пример различия по оттенку свечения ленты.

В большинстве своем цвет разнится именно в оттенках. Возникает данное явление из-за различия вольт-амперных выходных параметров контроллера RGB и усилителя. Также влияние может оказать слишком большая разница между длиной проводов от участка подключенного к контроллеру с участком подключения через усилитель. Чтобы избежать подобного, нужно производить подключение по схеме указанной ниже.

Рис. №4. Оптимальная схема подключения RGB лент через усилители

На схеме показано подключение двух усилителей которые питаются от одного блока питания. Благодаря установке усилителя на каждую ленту в итоге мы получаем одинаковые цвета и оттенки на всех участках. Нужно еще учесть, что необходимо применять усилители одного производителя.

Если у вас большое количество светодиодных лент, и их мощность превышает мощность блока питания, то следует использовать несколько блоков питания, при этом каждый блок питания питает отдельно каждый усилитель, а контроллер может питаться от любого блока питания, т. к. в данной схеме он не нагружен и будет потреблять крайне малое количество электроэнергии. На схеме ниже подробно описано данное подключение.

Рис. №5. Оптимальная схема подключения RGB лент через усилители с раздельным питанием.

22.11.2017

Схема подключения светодиодной RGB-ленты. Подключение RGB-контроллера и RGB-усилителя.

В принципе, схема подключения RGB-ленты, та же, что и схема подключения обычной одноцветной (монохромной) ленты. Разница в том, что между блоком питания и лентой, устанавливается RGB-контроллер (устройство управления цветом ленты).

Контроллеры бывают разные по внешнему виду, мощности, программам управления цветом и пультом дистанционного управления. Но суть у них у всех, одна и та же. Пришло на контроллер 2 провода от блока питания, ушло четыре провода наRGB-ленту.

Схема подключения RGB-контроллера для светодиодной ленты

Какой бы контроллер вы не выбрали, он всегда подключается по одной и той же схеме. Разъемы, питания обозначаются «V+» и«V—». Соответственно красный провод блока питания идет на плюсовой контакт, а черный провод идет на минусовой.

Разъемы для подключения RGB-ленты обозначаются:

R (red)-управление красным цветом
G (green)-управление зеленым цветом
B (blue)-управление синим цветом
V+ общий провод (на разных контроллера он может обозначаться по разному, но вы все равно его не спутаете с другими)

Не перепутайте провода ленты! Ничего страшного, конечно, не произойдет (ничего не сгорит), но у вас перепутаются цвета. Нажмете на пульте красный, а загорит синий.

Пульт управления RGB-лентой: на какую кнопку нажмете, таким цветом она будет светиться

Как подключить более 5 метров ленты? Токоведущие дорожки светодиодной ленты рассчитаны на длину 5 метров (именно поэтому лента всегда продается такой длины). Нельзя просто взять и соединить последовательно две ленты. Даже если и будет работать, то это продлится не долго (проверено на практике).

Принцип удлинения тот же, что и с обычной лентой. Существует два способа. Вот первый

Схема подключения RGB-лент с одним блоком питания

Для этой схемы требуется четырехжильный удлиняющий провод сечением 1,5 мм и длиной 5 метров. Эту схему я применяю, для соединения RGB-лент c 30 диодами на метр. Но т.к. эта лента светит тускло (из-за малого количества светодиодов) и желающих ее использовать мало, то это схему я применяю редко.

С RGB-лентами 60 диодов на метр, тоже можно применить эту схему, но при этом, потребуются блок питания и контроллер мощностью в 2 раза большей.

Посчитаем. Две RGB-ленты потребляют 140 ватт. Блок питания такой мощности, это увесистая железяка, весьма немалых размеров. В потолочную нишу его спрятать, конечно же, можно. Но для этого, необходимо заранее спланировать под него место (на этапе проектирования потолков).

Контроллер на 140 ватт. Как показывают мои опыты, контроллеры выходят из строя, через некоторое время. Хотя в технических параметрах указано, что они рассчитаны на такую мощность и тянут 10-15 метров. На самом деле, горят. У меня уже было несколько случаев, хотя по расчетам, все вроде бы должно работать.

Поэтому, контроллер я рекомендую выбирать с запасом мощности в 2 раза, т.е. для данного случая, это 280 ватт. Но тут, резко увеличивается его стоимость, да и найти какой контроллер не просто. Поэтому, мне больше нравится вот такая схема

Схема соединения светодиодных RGB-лент с помощью RGB-усилителя

В данной схеме подключения, используется дополнительный блок питания и RGB-усилитель. Ко входу усилителя (на нем написано«Input») подключается конец первой ленты, к выходу (написано«Output») — начало второй.

Не перепутайте цвета проводов: каждый провод подключается в соответствующий разъем. На питающие контакты, подключите провода от блока питания.

Подключение RGB-усилителя

Эта схема немного сложнее и по стоимости она получается чуть подороже первой, но при этом:

Размеры блоков питания существенно меньше
Можно использовать почти все имеющиеся в продаже контроллеры
Можно подключать неограниченное количество лент

Если вам трудно разбираться в электрических схемах, то вот вам фотография, на которой все видно. Еще раз. Если нужна одна лента, то используете блок питания и контроллер. Если нужно две и более ленты, то добавляете усилитель и еще один блок питания.

Подключение двух RGB-лент

Установка светодиодной RGB-ленты пугает многих не столько ценой, сколько кажущейся сложностью установки. Надеюсь эта статья помогла вам разобраться с этим вопросом.

Схемы контроллера RGB-подсветки

может построить схему контроллера светодиодной ленты RGB для корпусов ПК, а также для общих целей украшения. В этом посте мы создадим пару контроллеров RGB-светильников, один для шкафов ПК и один для общего назначения, которым можно управлять с помощью любого ИК-пульта дистанционного управления и кнопок.

Обзор светодиодных лент RGB:

Светодиодные ленты представляют собой длинные гибкие печатные платы (с липкой обратной стороной) с припаянными к ним светодиодами RGB; они могут быть разрезаны на различную длину, как мы хотим, и могут питаться одним и тем же напряжением независимо от индивидуальной длины.

Существуют одноцветные и многоцветные светодиодные ленты. Одноцветная световая полоса содержит только один цветной светодиод, очевидно, и не нуждается в схеме управления, если только вы не хотите, чтобы она мигала или регулировала яркость.

Наиболее распространенными световыми полосками являются разноцветные RGB и RGBW; Световая полоса RGB содержит красные, зеленые и синие светодиоды, а RGBW состоит из одного дополнительного чисто белого светодиода, потому что получение белого цвета путем смешивания RGB не всегда может выглядеть приятно. Светодиоды RGB светятся вместе с разной яркостью, чтобы получить несколько разных цветов, которые не могут быть у отдельных светодиодов. Для световой полосы RGB требуется схема управления.

Содержимое

Шкаф для ПК Схема контроллера RGB-полосы: статическая подсветка

Предлагаемая схема разделена на несколько секций для лучшего понимания и иллюстрации. Предлагаемый контроллер RGB для корпуса ПК может подсвечиваться 7 различными цветами, и после 7 ^-го-го цвета полоса выключается. Показанная ниже схема отвечает за выбор цвета подсветки.

Приведенная выше схема состоит из IC 4017, группы транзисторов NPN и диодов, которые подключены к светодиодной ленте RGB. Используется IC 4017, который представляет собой десятичный счетчик Джонсона, который может считать от 0 до 9.(он может сделать свой выход последовательно ВЫСОКИМ в соответствии с входящим тактовым импульсом).

Выходы IC 4017 подаются на базу транзисторов, которые включают и выключают определенный цвет светодиода световой полосы. Мы также можем видеть группу диодов, подключенных к клеммам коллектора, это для одновременного выбора нескольких светодиодов для генерации нового цвета, а также для предотвращения прохождения тока на неактивные транзисторы, которые загорятся нежелательными светодиодами.

Последние два транзистора соединены параллельно для создания белого цвета, так как он должен освещать все светодиоды в полосе, что потребует большей силы тока. Если у вас есть световая лента RGBW, вы можете подключить последний транзистор к клемме белого светодиода.

Приведенная выше схема отвечает за подачу правильного тактового сигнала на микросхему 4017, которая, в свою очередь, изменяет цвет светодиодной подсветки. Вышеприведенная схема представляет собой моностабильный мультивибратор/каскад подавления дребезга, который принимает (шумный) отрицательный импульс от кнопки и выдает чистый ВЫСОКИЙ сигнал в течение заранее определенного периода времени, так что IC 4017 не регистрирует многократные нажатия кнопок. или пропустить некоторые цвета.

Потенциометр предназначен для регулировки времени вывода. Для оптимальной работы старайтесь удерживать импульс на контакте №3 в диапазоне от 0,5 до 1 секунды.

Включает регулировку яркости:

Многим энтузиастам ПК нравится иметь регулировку яркости для своей RGB-подсветки. Используя показанную ниже модификацию схемы, можно добиться регулируемой яркости.

Приведенная выше схема используется с парой логических вентилей И, верхний из которых управляет четырьмя верхними транзисторами, а нижний вентиль И управляет остальными тремя транзисторами. Один из входов всех логических элементов И связан вместе и подключен к источнику ШИМ. Остальные входы всех вентилей И подключены к выходу ИС 4017 для выбора цвета подсветки.

ПРИМЕЧАНИЕ. Обратите внимание, что приведенная выше схема также нуждается в каскаде подавления дребезга для ввода с кнопки.

Источник ШИМ:

Приведенная выше схема генерирует сигнал ШИМ, который будет подаваться на вентиль И. Регулируя прилагаемый потенциометр 47K, вы можете регулировать яркость светодиодной ленты.

Ходовой фонарь для компьютерного шкафа:

Если вы не поклонник статической подсветки светодиодных лент, вы можете попробовать эту схему, которая мигает красным, зеленым и синим цветом.

Схема очень проста в сборке; он имеет нестабильный мультивибратор, использующий IC 555 и IC 4017 для мигания между красным, зеленым и синим. Схема нестабильного мультивибратора генерирует устойчивый тактовый импульс, который подается на IC 4017. Каждый раз, когда IC 4017 получает тактовый сигнал, выход будет переключаться на новый цвет.

Вы можете установить желаемую скорость переключения цветов RGB, регулируя потенциометр 100K.

Включая регулировку яркости:

Приведенная выше схема такая же, как и предыдущая, с той лишь разницей, что добавлен логический вентиль И. В IC 7408 есть четыре логических элемента И, и мы используем три из них. Один из входов вентиля И всех трех вентилей связан вместе и подключен к источнику ШИМ, а остальные три входа предназначены для выбора цвета подсветки.

Световая лента RGB с ИК-управлением: (для общего назначения)

Вышеприведенная схема представляет собой каскад ИК-приемника, который может обнаруживать ИК-сигналы от любых широко используемых ИК-пультов дистанционного управления.

Когда инфракрасный сигнал направлен на цепь, входящий сигнал будет улавливаться TSOP1738 и преобразовываться в пульсирующие электрические импульсы; импульсы кодируются информацией, которая не имеет отношения к этому проекту, поэтому мы используем конденсатор, чтобы сгладить ее.

Выходной сигнал после сглаживания слабый и нуждается в усилении, для этого мы используем маломощный PNP-транзистор. К ИК-сцене подключен светодиод, который указывает на обнаружение ИК-сигнала.

Усиленный выходной сигнал подается на схему подавления дребезга, которая выдает устойчивый ВЫСОКИЙ сигнал на следующий каскад. Цель схемы устранения дребезга состоит в том, чтобы выделить принятый сигнал из ИК-каскада, который может быть зашумлен, и дать гладкий выходной сигнал, таким образом устраняются шумы и непреднамеренные множественные нажатия кнопок.

Тактовый сигнал от каскада устранения дребезга подается на контакт 14 микросхемы IC 4017, который переключает цвет подсветки световой полосы. Нажав любую кнопку на ИК-пульте, вы можете переключиться на желаемый цвет подсветки, после белого цвета, который является последним, вы можете выключить светодиоды в световой полосе, а нажав кнопку на пульте, мы можем переключаться между всеми цветами. опять таки.

Как сделать плавный переход между цветами?

Мы можем плавно переходить между красным, зеленым и синим цветами, используя конденсатор с соответствующими значениями (от 220 мкФ до 1000 мкФ), подключенный к клемме коллектора и +12 В. Это устранит резкое изменение цветов, а также будет приятно для глаз.

Примечание 1: Схема управления работает от 5 В, а светодиодная лента работает от 12 В, поэтому вам нужен двойной источник питания.

Примечание 2. Если вы украшаете корпус ПК RGB-подсветкой, не питайте схему управления или светодиодную ленту RGB от SMPS компьютера, запитывайте ее от внешнего настенного адаптера.

О компании Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем/печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными схемами и учебными пособиями.
Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные со схемой, вы можете ответить через комментарии, я буду очень рад помочь!

Взаимодействие с читателями

Создание контроллера RGB-светодиодов

Использование параллельного диммирования на полевых транзисторах

Есть много забавных и интересных вещей, которые можно делать со светодиодами и различными способами управления ими. В этой статье Дирсеу описывает альтернативный подход к управлению RGB-светодиодами с использованием технологии параллельного диммирования на полевых транзисторах. Он предпринимает шаги по разработке и созданию альтернативной системы освещения на основе мощных RGB-светодиодов. Чтобы управлять ими, он использует очень старую школу и использует 8-битный микроконтроллер и язык программирования BASIC.

Дирсеу Р. Родригес-младший

В настоящее время приложения, использующие передовые процессоры, такие как Arm и Espressif ESP-32, стали обычным явлением. Но я подумал, что было бы здорово протестировать несколько забавных последовательностей освещения, управляемых 8-битным микроконтроллером (MCU), запрограммированным на древнем языке BASIC. Хотя использование широтно-импульсной модуляции (ШИМ) для уменьшения яркости светодиодов с помощью микроконтроллеров является давней идеей, и на рынке существует множество таких продуктов, мой подход отличается от других в отношении используемого метода управления. Преимуществом будет относительно более короткая спецификация, но она также представляет особый интерес для разработчиков встраиваемых систем, работающих со светодиодами, поскольку появится возможность экспериментировать с альтернативными конфигурациями для каскада управления.

Светодиоды по своей сути являются нелинейными устройствами. Их яркость зависит в первую очередь от тока, протекающего через них, хотя напряжение на клеммах не так сильно меняется. Для достижения постоянного тока светодиода существует два подхода: линейное или импульсное регулирование тока. Линейный регулятор предпочтительнее в ситуациях, когда шум из-за коммутации неприемлем, или, например, в высокоточном измерительном оборудовании. Когда главной заботой является эффективность, обычно выбирают импульсный регулятор или драйвер.

— РЕКЛАМА—

—Реклама здесь—

Имеющийся в продаже драйвер обычно работает на частоте выше 1 МГц, обеспечивая гистерезисную регулировку тока светодиода. Чтобы реализовать требуемое затемнение, распространенным решением является подача ШИМ-сигнала на контакт включения регулятора. Поскольку весь компонент переключается непрерывно, необходимо учитывать задержку, связанную с функцией плавного пуска. Недостатком этого режима является, следовательно, ограничение на низких частотах, обычно 100 Гц. Другие драйверы, такие как ZXLD1350 от Diodes Inc. (используется здесь), имеют аналогичный вход ADJ, способный принимать сигнал ШИМ частотой до 1 кГц.

Рисунок 1
Здесь показана основная идея дизайна.

Как указано в Рисунок 1 , мое приложение использует другой подход. Вместо того, чтобы подавать импульсы ШИМ на специальный вывод регулятора, эти сигналы используются для «короткого замыкания» светодиода. Таким образом, когда переключатель замкнут, соответствующий светодиод не горит. Этот метод, известный как параллельное диммирование полевых транзисторов, сам по себе не представляет проблемы, поскольку драйвер основан на источнике тока. Независимо от состояния каждого светодиода, через всю цепь всегда протекает один и тот же ток. Для независимого управления тремя RGB-светодиодами традиционно используются три драйвера, каждый со своим дросселем, диодом Шоттки и сенсорным резистором, как показано на рис.0011 Рисунок 2а .

На рис. 2
(слева) показана традиционная конфигурация для управления тремя светодиодами. (справа) показана моя альтернативная конфигурация, в которой количество компонентов уменьшено за счет последовательного соединения трех светодиодов.

Моя альтернативная конфигурация для уменьшения количества компонентов состоит в последовательном соединении трех светодиодов, каждый из которых имеет собственный переключатель, управляемый ШИМ ( рис. 2b ). Обратите внимание, что в этом случае вывод ADJ от одного ZXLD1350 остается плавающим, а три сигнала ШИМ перемещаются на затвор MOSFET. Следовательно, можно управлять тремя светодиодами, используя только один комплект, состоящий из драйвера, чувствительного резистора, обратноходового диода и катушки индуктивности. …

Прочитайте статью полностью в выпуске Circuit Cellar
за 349 августа (количество слов в статье: 2287 слов; количество рисунков: 9 рисунков). Подпишитесь сегодня!

CC Подписка

Примечание. Мы сделали номер журнала Circuit Cellar за октябрь 2017 года доступным в качестве бесплатного образца.