RGB- und RGBW-LED-Streifen

LED-Streifen mit konventionellen weißen LEDs sowie dynamischem Licht (rot, gelb, blau und grün) sind allgegenwärtig. Ihre Hybrid-Vierfarb- oder RGBW-Streifen geben neben den drei Grundfarben zusätzlich auch Weiß aus.

Die RGB-LED-Bestückung ergänzt den Lichtstreifen, der mit einem außergewöhnlich weißen Licht erstrahlt. Im einfachsten Fall, wenn RGBW-Streifen nicht zur Hand waren, werden farbige Streifen neben weißen Lichtstreifen gelegt - entweder einzeln (für jede Farbe) oder alle auf einmal im Wechsel weißes, rotes, grünes und blaues Leuchten Farben.

Der Fortschritt steht nicht still – Komposit-LEDs kamen auf den Markt und produzierten weiße, rote, grüne und blaue Farben. In eine solche zusammengesetzte LED sind 4 einfache Lichtkristalle eingebaut, von denen jeder seine eigene Farbe gibt. Zur Steuerung ist entweder eine 5-polige (5-Draht) Leitung vorgesehen, oder eine zweiadrige Leitung, über die die LED mit Strom versorgt wird, die einen primitiven Mikrocontroller besitzt. Im letzteren Fall sind 5 Kristalle in der "Multi-LED" untergebracht: 4 lichtemittierende, eine (der einfachste Chip) Steuerung. Als Chip ist ein Multivibrator (Dimmer) vorgesehen, der sequentiell von sich aus Strom, der über eine externe Zweidrahtleitung kommt, an die entsprechenden Lichtkristalle liefert.

Ein Analogon von RGBW ist eine 5-Komponenten-LED (5-kritisch), die auch eine gelbe enthält. Eine RGBW-Baugruppe würde zu einer RGBWY-LED. Eine solche Modifikation von Multi-Element-LEDs hat in der Praxis keine Anwendung gefunden - die gelbe Farbe wird durch das gleichzeitige Leuchten von roten und grünen Lichtkristallen wiedergegeben. Nah beieinander liegende Lichtkristalle verschmelzen in seinem Blickfeld, wenn der Betrachter ein oder zwei Meter (und weiter) von ihnen entfernt ist, zu einem einzigen Lichtpunkt. Dieses von Lomonosov entdeckte und von Helmholtz in der Praxis bestätigte Sehmerkmal ermöglicht es Ihnen, aus den 16.777.216 für das Auge sichtbaren Variationen einen beliebigen Farbton zu erstellen. Durch Ändern beispielsweise der Helligkeit des roten und grünen Leuchtens sieht eine Person einen rötlich-gelblichen Lichtton auf der RG-LED.

RGBW-Streifen haben ein interessantes Feature - die Lichtkompensation. Wenn der Weißlichtkristall plötzlich ausfällt, können Sie mit den noch funktionierenden Rot, Blau und Grün ein dynamisches weißliches Licht erzeugen - von kalt bis warm, die entsprechende Helligkeit einstellen. Das Verhältnis des Leuchtdichtesignals dieser drei LEDs für reines Weiß (ohne Schattierung auf der Farbtemperaturskala) ist wie folgt: 30% des Lichts ergeben Rot, 59% - Grün, 11% - Blau.

Wenn Sie das grüne Leuchten etwas reduzieren und Blau hinzufügen, wird der Farbton kaltweiß. Wenn Sie Blau abziehen und Rot hinzufügen, wird der Farbton warmweiß. Usw. In industriellen Lichtleisten wird dieser Prozess nicht von einer Person gesteuert, sondern von einem speziellen Gerät - einem Dimmer-Mikrocontroller, der die Farbtöne und die Frequenz einstellt, den Algorithmus, um sie im Laufe der Zeit zu ändern.

In jeder der LEDs befindet sich ein eingebauter Mikrocontroller mit fest eingestellten Leuchtmodi: Wird ein solcher Lichtstreifen eingeschaltet, leuchten alle vier Leuchtelemente gleichzeitig. Sanftes oder abruptes zyklisches Schalten wird über einen externen Dimmer eingestellt. Adresse (algorithmisch) - unter Verwendung einer zusätzlichen digitalen (Dreidraht-Kommunikationsleitung).

Zusammenfassen. LEDs W - weiß sind die wichtigsten. Das sind Lichtelemente, die das tägliche Leben der Menschen zu Hause und am Arbeitsplatz mit Licht versorgen. Kristalle R, G und B - Rot, Grün und Blau geben Hintergrundbeleuchtung. Bei LED-Kronleuchtern, die über die Fernbedienung gesteuert werden, wählt der Besitzer die Beleuchtung selbst aus. An Silvester schalten Nutzer beispielsweise oft ein RGBW-Band oder eine RGBW-Lampe im Modus „Lauflicht“ ein, wie bei einer Weihnachtsbaumgirlande: Rot, Grün und Blau blinken nacheinander oder in unterschiedlichen Abständen.

Die so beleuchtete Decke erhält einen eleganten, festlichen Look. Benutzer, die ein scharfes Blinken bevorzugen, das zu einem sanften Übergang von einer Farbe zur anderen blinkt, wählen einen anderen Modus. Die Verwendung von beliebig programmierbaren Arduino-Mikrocontrollern ermöglichte es jedem Besitzer eines solchen Lichtbandes, seinen eigenen Algorithmus einzustellen, nicht beschränkt auf ein oder mehrere Werkspresets.

Flexible RGBW-Bänder - bei 5, 12 und 24 Volt werden im Gegensatz zu 220-Volt-Bändern in Sektoren geschnitten, die kürzer als 0,5 oder 1 Meter sind. Decken, Wände und Böden mit abgestuften Übergängen werden umlaufend mit kurzen und langen Segmenten verkleidet, die durch 90-Grad-Verbinder verbunden sind, die in diesem Winkel Windungen des Bandes erzeugen. Dadurch erhält ein dynamisch beleuchteter Raum ein elegantes und vollständiges Erscheinungsbild. Einfachste Lichtleisten ohne Dimmschaltung werden direkt angeschlossen. Sie benötigen ein Netzteil (Adapter, Treiber) mit zwei unabhängigen Ausgangsspannungen: 2 Volt für farbige LEDs, 3 für weiße.

Zusätzlich zum mehrfarbigen Diodenband benötigt der Master solche Zubehörteile und Komponenten.

• Eckverbinder.Meistens sind dies rechteckige Steckverbinder - eine Umdrehung. T-Stücke können verwendet werden - T-förmige Adapter-Steckverbinder. Die "Kreuze" dienen zur Verbindung von sich kreuzenden Mehrdrahtbussen, deren "Plus" und "Minus" galvanisch voneinander getrennt sind. Sternchen - in Sonderfällen: 5, 6, 7 und mehr Klemmen ermöglichen es einem der Bänder, eine Verbindung zum Netzteil herzustellen, und die Mitte des "Sterns" - der Multistecker in mehrere Streifen teilt sich die Versorgungsspannungen mit der Rest der Bänder. Steckverbinder - "Kreuze" und "Sterne" sind aufgrund ihrer Einzigartigkeit schlecht verteilt - ein Benutzer, der weiß, wie man lötet, sammelt eine solche Topologie mit Drahtstücken.

• Stromkabel - bei vielen Bändern ist ein ordentlicher Querschnitt erforderlich. Ein 12-Volt-Band mit einer Kapazität von beispielsweise 10 Watt pro Meter verbraucht fast ein Ampere. Daher verbrauchen 5 m Lichtband: 5/6 A, multipliziert mit 5 m, ergibt 25/6 oder mehr als 4 A. Und angesichts des Wärmeverlusts (an LEDs und Drähte unter Last) werden nur 2,5 A Die Leuchte hat Sie nicht mit einer geringeren Leuchtkraft als vom Hersteller angegeben enttäuscht, Sie benötigen ein Kabel mit einem Spielraum, der es Ihnen ermöglicht, 10 A ohne merklichen Abfall der Versorgungsspannung unter Last zu liefern. Viele Bauherren, die mit diesem Bedürfnis konfrontiert sind, nehmen ein gemeinsames Stück Kabel, an das mehrere Lichtleisten angeschlossen sind, mit einem Querschnitt von 2-5 mm2 - und sie verrechnen sich nicht: Wenn die Stromversorgung stark genug ist, wird die Leuchte Streifen leuchten mit der angegebenen Helligkeit.

• Universalkleber. Sie können "flüssige Nägel" verwenden, die an den Kleber "Moment-1" erinnern.

• Weiße Dose mit transparentem Deckel (evtl. mit Diffusor) oder transparentem Silikonschlauch. Im letzteren Fall eignet sich ein Garten- oder Technikschlauch, der weißes Licht durchlässt – mit einem Innendurchmesser von etwa einem Zentimeter und einem kleinen. Das Verpacken des Bandes macht die Baugruppe wasser- und staubdicht. In einer staub- und feuchtigkeitsbeständigen Hülle sind bereits fertige Lichtleisten mit Feuchteschutzklasse IP-69 untergebracht. Das versiegelte Lichtband verliert zwar etwas - bis zu 10 % der Leuchtkraft in der Hülle, ist aber extrem geschützt vor äußeren Witterungseinflüssen und mikroklimatischen (mechanischen und chemischen) Einflüssen.

• Netzteil. Kann als Set geliefert werden. Wenn ein RGBW-Band ohne Controller arbeitet, funktioniert es ab 220 V, d.h.„Aus der Steckdose“ wird dann ein Netzgleichrichter am Netzkabel als Gerät in einer Mini-Kapsel montiert. Dies ist eine Hochspannungs-Dioden-Gleichrichter-Brücke. Parallel dazu ist am Ausgang in der Regel ein Hochspannungskondensator mit einem Spannungsabfall von bis zu 400 V angeschlossen.

• Verschiedene Befestigungselemente: Dübel und Schrauben dafür. Erforderlich, um das Netzteil aufzuhängen.

Werkzeuge - ein Messer zum Abisolieren von Drähten und Kontakten, ein Lötkolben mit Lot, Kolophonium und Lötflussmittel, ein Schraubendreher. Löten ist in nicht standardmäßigen Fällen erforderlich, wenn keine Anschlüsse mit der erforderlichen Topologie vorhanden sind, Sie jedoch die Lichtelemente aufhängen müssen.

Controller-Funktionseinheit - ein Mini-Board in einem Gehäuse mit Ausgängen wird über den entsprechenden Eingang darauf an die Stromversorgung angeschlossen. In der Regel sind dies die Klemmen „+ 5V“ (bzw. 12 V) und „Masse“ („Masse“). Die Reglerausgänge sind auch Lastausgänge: Die Mikroschaltung steuert die Stromversorgung über die Leistungstransistorstufen, die als Schalter arbeiten. In der Regel sind dies "Minus" auf "R", "G", "B" und "W", und sie haben ein gemeinsames "Plus", aber es gibt auch eine umgekehrte Polarität - mit einer gemeinsamen "Masse". Es wird eine 5-adrige Stromleitung gebildet.

Das komplizierte Schema sieht so aus: "Plus" und "Minus" sind hier die einzigen. Das gemeinsame Netzteil ist für die LED (Gruppen von Lichtkristallen) geeignet. Der Chip im LED-Gehäuse schaltet selbstständig - lokal die Leuchtfarben um. Dann "sitzt" das "Minus" auf der gemeinsamen Leitung, das "Plus" geht separat, und im Steuerbus befindet sich eine Hochgeschwindigkeitsleitung nach dem digitalen Protokoll - Drähte für "Empfang" und "Senden".

Der Controller, der erkennt, dass die Lichtchips angeschlossen und betriebsbereit sind, sendet ihnen Adressbefehle über den Bus ("Rx" / "Tx" / "ground"). Das plötzliche Verbinden von "Plus" mit "Empfang" oder "Übertragung" ist ein häufiger Fehler von Anfängern: Chips und ein Kopfcontroller ("Gehirn"), die keinen Schutz haben, brennen sofort durch (thermischer und elektrischer Ausfall des Mikroprozessorteils).

Ein Verstärker digitaler Signale von einem komplexen ("intelligenten") Steuerungssystem für RGBW-Lichtbänder wird benötigt, wenn die Länge der Programmzeile Hunderte oder mehr Meter beträgt. Um die Verluste der bereits spärlichen Hochfrequenzspannung zu kompensieren, beträgt ihre Stromstärke einige Mikroampere, die sogenannten. Booster. Es zu finden und auszuwählen ist problematisch - nur wenige Unternehmen produzieren dieses Produkt, da solche Situationen sehr selten sind. Enthusiasten bauen solche Schaltungen selbst zusammen, indem sie Radioelemente in China online kaufen.

Was die Endstufe angeht - wenn die Lichtleiste in den letzten Abschnitten in der Helligkeit "durchhängt", ist es manchmal günstiger, einen zusätzlichen Adapter für 5, 12 oder 24 Volt zu kaufen, als ein Vielfaches mehr Geld für Multicore-Kabel mit dickem Kreuz zu investieren -Sektion. Der Nachteil dieser Lösung besteht darin, dass das Netzteil aus Gründen der Integrität des ursprünglichen Raumdesigns unter der hängenden Struktur des Kronleuchters dahinter verborgen ist - von der dem Eingang zum Raum gegenüberliegenden Seite. Die Stromversorgung erfolgt über zusätzliche Drähte durch neu gestaltete Stecker, an die kleine Drahtleiter angeschlossen werden.

Als Adapter eignet sich jedes Modul, das von 220 auf 12/24 Volt herunterschaltet und dadurch von der Hochspannung des Netzes getrennt wird. Sie wandelt Wechselspannung in Konstantspannung um - dank ihr flackern die Lichtbänder nicht, ermüden die Augen des Benutzers bei vielen Arbeitsstunden, sondern geben ein gleichmäßiges, pulsationsfreies Hauptlicht und Hintergrundbeleuchtung.

Vermeiden Sie die Verwendung von Lichtbändern, die während des Betriebs flackern. Welligkeiten - mit einer Frequenz von 50-100 Hertz werden auch von den einfachsten Netzteilen (ein Transformator und zwei Dioden, auch ohne Glättungskondensator) gegeben. Wählen und vereinbaren Sie die Leistung des Netzteils und den Gesamtverbrauch (in Watt) der Lichtleisten selbst.Wenn der erste kleiner als der zweite ist, ist das Glühen unvollständig und das Gerät arbeitet im Überlastmodus oder schaltet sich aufgrund von Überhitzung regelmäßig ab.

Führen Sie die folgenden Schritte aus, um die dynamische RGBW-Beleuchtung zu bearbeiten und einzurichten.

1. Installieren Sie das Netzteil. Stellen Sie es an einem versteckten Ort auf - einer Nische in der Wand, hinter einem Schrank usw.
2. Platzieren Sie Lichtstreifen an den richtigen Stellen im Raum.
3. Verbinden Sie die Anschlüsse. Wenn die Abschnitte der Lichtleisten durch Löten verbunden sind, löten Sie die Abschnitte vor dem Anbringen des Bandes an schwer zugänglichen Stellen für Decke, Boden und Wände.
4. Installieren und verbinden Sie die Ausgangs- und Stromkabel (Kabel) mit der Stromversorgung.
5. Hängen Sie die Steuerung (falls vorhanden) auf und schließen Sie sie gemäß der Montage- und Inbetriebnahmeanleitung des Gerätes an.
6. Führen und verbinden Sie die Drähte (und deren Abschnitte), nachdem Sie sie gemäß Ihrem individuellen Beleuchtungssystem-Setup-Plan überprüft haben.

Prüfen Sie, ob das System richtig zusammengebaut ist. Die gesamte Lichtanordnung sollte aufleuchten. Wenn eine Fernbedienung vorhanden ist, legen Sie Batterien oder Akkus ein und überprüfen Sie die Umschaltung der Modi im Glühen. Gehen Sie die Glühmodi durch - alles, was werkseitig eingestellt ist, sollte funktionieren. Wenn die Programmierung über die Fernbedienung möglich ist, stellen Sie Ihren eigenen Algorithmus zum Umschalten von Farben und Weißlicht ein. Das Ergebnis ist ein mehrfarbiges Leuchten, kombiniert mit oder ohne das Hauptlicht (weiß).