Меню

Мощность свечения rgb светодиода



Что такое RGB светодиодная LED лента: питание, мощность, подключение, выбор

Что такое RGB светодиодная лента

RGB светодиодная LED лента представляет собой длинную и гибкую печатную плату, на которой размещаются токовые дорожки с трехцветными светодиодами и резисторами для ограничения протекающего тока. Эти светодиодные ленты называются RBG, потому что в них используются светодиоды трех цветов – красные, синие и зеленые (red, green, blue). На них может быть включен любой из цветов по отдельности, а также любой оттенок цвета за счет регулировки яркости каждого канала цвета по отдельности, что дает возможность получить даже белый свет.

RGB ветодиодная лента

Ленте требуется стабилизированный источник питания, причем подключается она не напрямую, а через специальный контроллер, который управляет каждым цветом лампы.

Отличие светодиодной ленты RGB от обычной LED ленты

Отличие светодиодной лент RGB от обычной LED ленты сразу видно еще из названия. В обычных LED лентах применяются монохромные светодиоды, для подключения которых нужно только два контакта. В RGB лентах устанавливают многоцветные RGB светодиоды, которые в одном корпусе содержат сразу три кристалла, отвечающие за три разных цвета: красный, синий и зеленый (red, green, blue). Подключается такая лента с помощью четырех контактов, где три из них управляют конкретным каналом цвета и один контакт общий.

Один сегмент RGB светодиодной ленты на 12В

Такая лента позволяет получить любой цвет и оттенок регулировкой яркости каналов из трех основных цветов.

Применение RGB светодиодной ленты

RGB светодиодные ленты могут применяться также широко, как и обычные LED ленты. Их могут применять для наружной рекламы, для подсветки мебели и автомобильного тюнинга, но больше всего RGB светодиодные ленты применяют для дизайна помещений.

Подсветка дивана разноцветной светодиодной лентой Подсветка кровати разноцветной светодиодной лентой

Гибкий контроль за светом RGB лент позволяет добиться таких эффектов при освещении квартир и прочих помещений, которых никак не удастся достичь другими способами подсветки. Она с легкостью принесет разнообразие в жизнь простым изменением подсветки. К примеру, яркий белый свет сделает из помещения рабочий кабинет, легкая голубая подсветка идеально подойдет в качестве ночного света, а зеленая подсветка поможет достичь лучшей расслабленности и отдыха. Причем все это можно сделать с одним помещением буквально за несколько секунд.

Мощность RGB светодиодной ленты

RGB светодиодные ленты могут быть достаточно яркими для достижения необходимого светового эффекта, но конкурировать с монохромными LED лентами они все же не могут. Указываемая мощность RGB ленты может быть получена только при включении сразу всех цветов на полную мощность, т.е. при включении сразу всех трех каналов цветов: красного, зеленого и синего. При включении одного канала мощность будет примерно в три раза меньше.

Если сравнивать SMD RGB 5050 светодиод с таким же монохромным светодиодом, то с применением последнего получится более яркая лента конкретного цвета за счет большей мощности кристалла.

Цвет RGB светодиодных лент

RGB led ленты делаются на основе трехцветных RGB светодиодов, в корпусе которых находится три кристалла, отвечающие за излучение трех разных цветов: красный, зеленый и синий. Каждый отдельный цвет в таком светодиоде управляется отдельно, для чего в SMD RGB светодиоде формата 5050 для каждого цвета имеется отдельный вывод контакта, т.е. такой светодиод имеет шесть выводов.

Цветной RGB светодиод 5050

Если включать по отдельности каждый цвет в светодиоде, то RGB лента будет светить одним из трех цветов, красный, зеленый и синий. Для подключения в светодиодной ленте имеется четыре контакта, один из которых общий. Чтобы включить один из цветов, нужно подать напряжение между общим контактом и контактом одного из цветов.

Комбинации цветов RGB ленты из стандартных цветов

Такие ленты подключаются через специальные контроллеры, которые могут подключать каждый канал цвета и к тому же регулировать подаваемый ток для регулировки яркости свечения. Подключая комбинацию разных цветов с разной яркостью, можно добиться практически любого цвета, даже белого.

Яркость светодиодной ленты RGB

Яркости RGB светодиодной ленты будет достаточной для организации декоративной подсветки, но в качестве основного источника света использовать ее не получится. Многоцветная светодиодная лента может излучать близкий к белому свет, но сравниться по яркости с монохромной белой светодиодной лентой она не может.

Различные оттенки цветов RGB светодиодной ленты получаются за счет регулировки яркости отдельных каналов цветов, а это значит, что в целом светодиод никогда не светит на полную свою мощность. Для увеличения яркости белого света стали выпускать RGB led ленты с дополнительным светодиодом, излучающим белый свет. Такие ленты обозначаются как RGBW и RGBWW.

Степень защиты IP светодиодной ленты RGB

RGB светодиодная лента, как и любое электрическое оборудование, должна иметь некоторую защиту от внешнего воздействия. Степень этой защиты имеет свое обозначение, начинающееся с букв IP. Далее идут две цифры, первая обозначает уровень защиты от твердых частиц в виде пыли и строительного мусора, вторая указывает на уровень защиты от влаги.

Читайте также:  Как увеличить мощность дизельного мотора

Степень защиты IP RGB светодиодной ленты

Самые распространенные RGB светодиодные ленты имеют степень защиты IP20 и предназначены для использования только внутри помещений. На таких лентах нет вообще никакой защиты, но при этом они нормально работают в условиях несильной запыленности токонепроводящей пылью.

RGB LED ленты с незначительной защитой от водяных брызг имеют степень защиты IP54, максимум IP65. Такие ленты можно использовать в ванных комнатах и в других помещениях, где возможно появление влаги. Очень часто светодиодные ленты с такой степенью защиты используют в автомобилях. Со стороны светодиодов для защиты от влаги на ленту наносится герметичный слой прозрачного силикона.

Максимально возможная степень защиты светодиодной ленты IP67 и IP68. Она достигается путем размещения светодиодной ленты внутри силиконовой трубки. Такие ленты можно использовать на улице и даже в бассейнах на небольшой глубине.

Характеристики RGB светодиодной ленты

От монохромной светодиодной ленты RGB лента отличается только светодиодами, в которых находится три кристалла, излучающие свет в трех разных спектрах. Выбирают цветные светодиодные ленты основываясь на тех же характеристиках, как и при выборе обычной монохромной светодиодной ленты.

Основные характеристики RGB LED ленты:
— напряжение питания;
— мощность ленты;
— степень защиты;
— наличие дополнительного белого светодиода.

Длину RGB светодиодной ленты можно также менять, разрезая ее в указанных местах, так что мощность ленты можно в дальнейшем поменять в любую сторону. Единственное, что останется неизменным, это плотность размещения светодиодов на один метр ленты.

Блок питания для RGB светодиодной ленты

Светодиодные ленты с RGB светодиодами работают от источника постоянного тока и их нельзя подключать напрямую к сети 220В. Для подключения светодиодных лент применяют специальные блоки питания, которые еще называют драйверами LED лент.

Драйвер светодиодной ленты чаще всего представляет собой импульсный блок питания, который преобразует входное переменное напряжение из сети 220 В, в постоянное напряжение 12 В или 24 В. Такие блоки питания могут иметь самое разное исполнение, и в зависимости от корпуса имеют разную степень защиты от внешнего воздействия.

Степень защиты блока питания подбирается в зависимости от места его установки. При установке в помещении применяются драйверы со степенью защиты IP20. Они не имеют защиты от влаги и вполне могут быть вообще без корпуса в виде платы с радиодеталями.

Драйверы с защитой от водяных брызг имеют степень защиты IP67. У них, как правило, пластиковый герметичный корпус, который можно устанавливать в ванной, на кухне и даже на улице.

Светодиодный драйвер со степенью защиты IP20 Светодиодный драйвер со степенью защиты IP33 Светодиодный драйвер со степенью защиты IP67

При подборе блока питания кроме выходного напряжения нужно подбирать еще его мощность, причем выбирать нужно с запасом. На светодиодных лентах должна указываться потребляемая максимальная мощность, а мощность светодиодного драйвера нужно подбирать на 20%, а лучше на все 30% больше. Это обеспечит его долгую работу без перегрева.

Подключение RGB светодиодной ленты

Подключение цветной RGB светодиодной ленты немного отличается от подключения обычной монохромной led ленты, и связано это с наличием трех кристаллов в одном светодиоде, отвечающих за разные каналы цвета. Разница в подключении заключается в том, что между блоком питания и RGB светодиодной лентой устанавливается контроллер, который отвечает за управление цветом свечения ленты.

Подключение RGB светодиодной ленты через контроллер

На цветные светодиодные ленты также распространяется правило по ограничению длины подключаемой ленты, которая не должна превышать пяти метром при подключении к источнику питания 12В. При необходимости подключения длины более 5м, лучше всего осуществлять параллельное подключение. Если ленты все же будут подключаться последовательно, нужно использовать RGB усилитель со своим дополнительным блоком питания.

Параллельное подключение нескольких RGB светодиодных лент Последовательное подключение нескольких RGB светодиодных лент через усилитель

Если подключить RGB ленту последовательно без усилителя, то последние в цепи светодиоды будут светить не так ярко, как первая подключенная к контроллеру лента, что не позволит добиться необходимого светового эффекта на всей протяженности укладки светодиодной ленты.

Цветная RGB светодиодная лента с пультом дистанционного управления

Практически все RGB контроллеры имеют в комплекте дистанционный пульт, который позволяет управлять светодиодной лентой на расстоянии. С помощью пульта можно включать и отключать ленту, а также задавать необходимый цвет, яркость и режим работы.

RGBW и RGBWW светодиодные ленты

Для достижения лучшего качества белого цвета цветной светодиодной лентой помимо трехцветных светодиодов на ленты стали устанавливать дополнительные белые светодиоды, который управлялись по отдельному каналу. Такие светодиодные ленты маркируются как RGBW. Белый светодиод в таких лентах имеет цветовую температуру порядка 6000К. Причем остается возможность включения белого света путем комбинации всех цветов или отдельным каналом белыми светодиодами.

Белые светодиоды могут устанавливаться поочередно с RGB светодиодами, но для достижения лучшего качества чаще всего такие ленты имеют два ряда светодиодов, один RGB, другой белые светодиоды 5050. В последнее время на ленты RGBW все чаще стали устанавливать новые светодиоды, на которых помимо трех цветных кристаллов имеется и кристалл белого светодиода.

Читайте также:  500w форм фактор atx мощность 500w

Варианты исполнения RGB светодиодной ленты с холодным белым светодиодом

Но на этом не остановились, и добавили еще один светодиод с теплым белым светом с цветовой температурой в пределах 2900K. Такую светодиодную ленту маркируют RGBWW. Самый простой способ реализации заключается в установке помимо отдельного холодного белого светодиода еще одного теплого белого светодиода. Сейчас встречаются даже комбинированные белые светодиоды, способные излучать как белый, так и теплый белый свет, и комбинированные светодиоды с пятью кристаллами.

Варианты исполнения RGB светодиодной ленты с холодным белым и теплым белым светодиодами

Применение белого и теплого белого светодиода позволяет более точно установить требуемый оттенок белого света, и к тому же получить его большую яркость.

✅ RGB светодиодная лента – это светодиодная лента на основе гибкой печатной платы, на которой установлены трехцветные (цветные) RGB светодиоды, благодаря которым светодиодная лента может испускать практически любой цвет и оттенок.

✅ RGB светодиодные ленты отличаются от обычных монохромных LED лент установленными светодиодами, методом подключения и управления, а также возможностью в любое время включать любой оттенок цвета. Для их подключения и управления цветом требуется установка специального управляющего драйвера.

✅ RGB светодиодные ленты могут использоваться наравне с обычными монохромными светодиодными лентами, имея при этом ряд преимуществ перед ними. Но в большинстве случаев RGB LED ленты применяются для декоративной подсветки в помещениях.

Распространенные виды LED лент и варианты их подключения

Бабина обычной светодиодной ленты

Чтобы правильно выбрать себе светодиодную ленту, нужно знать, на какие параметры нужно обращать внимание. Разобраться в этом не сложно, особенно после прочтения данной статьи.

LED лента на напряжение 12В

Светодиодная лента на 12В

При выборе светодиодной ленты чаще всего выбор падает на LED ленты на 12В. Именно о них пойдет речь в этой статье.

Светодиодная лента на напряжение 24В

Светодиодная лента на 24В

LED ленты на 24В имеют меньшую популярность в сравнении с лентами на 12В, но при этом они имеют одно существенное преимущество, о котором рассказано в этой статье.

Источник

Как работает RGB-подсветка в компьютерных комплектующих и периферии

Разноцветная подсветка проникла во все виды компьютерных комплектующих: от клавиатур и мышек до блоков питания и SSD. Но что это и как она работает? Давайте разбираться.

Начнем немного издалека. Человеческий глаз имеет три вида рецепторов: по одному для красного, синего и зеленого цвета (части спектра, если точнее). Основываясь на этих знаниях (почти), была разработана RGB-модель представления/описания цвета, по заглавным буквам трех основных цветов: Red — красный, Green — зеленый, Blue — синий.

Смешивая эти цвета друг с другом в различных пропорциях, можно получить большое количество разнообразных цветов и оттенков.

Чем создается RGB-подсветка?

Но вернемся к нашей «радуге». Все видели индикаторы на различной технике — выключения/выключения на телевизоре, портов, режимов работы на модемах и роутерах и т. д. Свечение обеспечивают одноцветные светодиоды. Но в какой-то момент этого оказалось мало. Нужна была возможность одним элементом воспроизводить больше цветов, чем один фиксированный оттенок. Решение было найдено — RGB-светодиоды.

Что же такое RGB-светодиоды и какие они бывают?

Что представляет собой одноцветный светодиод (СД, LED)? Это полупроводниковый прибор, преобразующий электрический ток непосредственно в световое излучение.

Углубляться в физику процессов мы не будем, достаточно знания того, что мы подаем ток — получаем свет.

Для создания разноцветных светодиодов была взята за основу RGB-цветовая модель. Конструкция такого светодиода проста — внутри него, на подложке, находятся три независимых кристалла, каждый из которых отвечает за свой цвет. Они накрыты общей линзой.

Подавая ток на каждый светодиод, мы заставляем его испускать свет определенного цвета, а «смешивая» цвета, можно добиться различного цвета свечения. Так, например, на максимальной интенсивности всех трех мы получим белый цвет.

RGB-светодиоды выпускаются в разных типах корпусов:

  • DIP LED. Светодиоды такой формы, используемые в качестве различных индикаторов, видели практически все.
  • SMD LED. Наиболее часто встречающийся тип. Широко применяется при изготовлении светодиодных лент. Имеет различные размеры: от чуть более 2 мм до 5 мм. Могут излучать свет как перпендикулярно плоскости монтажа, так и вдоль нее (с боковым свечением).
  • Типа «Пиранья». Отличительной особенностью таких светодиодов являются четыре жестких вывода, обеспечивающих механическую жесткость и улучшенный отвод тепла, использование различных линз, обеспечивающих угол освещения до 140°, и, конечно же, увеличенный световой поток. За последнее свойство их также называют сверхъяркими.

Источники питания и контроллеры управления

Для того, чтобы светодиод заработал, нам нужно как минимум подать на него питание, а как максимум — как-то управлять и задавать его цвет.

К питанию светодиодов предъявляются определенные требования. Так, для нормальной работы им требуется источник постоянного стабилизированного тока, обычно напряжением 3-5 Вольт.

Подача повышенного напряжения (т.н. форсирование) приведет не только к увеличению яркости, но и к быстрой деградации, уменьшению светового потока и/или выходу из строя.

Поэтому в качестве источников питания применяются «драйверы» (стабилизируют ток) и блоки питания (стабилизируют напряжение, реже — и то, и другое). Первые применяются для питания отдельных светодиодов и светодиодных матриц, а вторые — для светодиодных лент, где уже установлена микросхема драйвера или балансный резистор.

Источники питания для светодиодов со стабилизацией по току обеспечивают постоянный выходной ток в некотором диапазоне выходного напряжения. Источники со стабилизацией по напряжению формируют постоянное выходное напряжение при токе нагрузки, не превышающем максимально допустимого значения. Некоторые источники питания имеют комбинированный режим стабилизации, при этом до достижения номинального значения тока осуществляется стабилизация по напряжению, а при дальнейшем увеличении нагрузки поддерживается стабильный выходной ток.

Итак, поскольку мы имеем фактически три элемента в одном, ими надо управлять. Есть несколько разновидностей распиновки таких светодиодов.

  • С общим катодом — катоды всех трех СД соединены, управление осуществляется положительными сигналами, которые подаются на аноды;
  • С общим анодом — в противопоставление предыдущему варианту вместе соединяются аноды, а управление происходит через катоды;
  • С 6 выводами — с отдельной парой контактов для каждого кристалла.
Читайте также:  Фен для волос мощность потребления

В первых двух случаях корпус диода имеет 4 вывода, а в последнем — шесть.

Управлять каждым из трех (красный, синий, зеленый) элементов светодиода можно несколькими путями, но наиболее часто в данный момент применяется метод широтно-импульсной модуляции (ШИМ).

Для этого используются специальные контроллеры, которые могут не только включать и отключать каждый из трех цветов, но и регулировать их яркость, получая нужный цвет путем смешения основных цветов. Также такие контроллеры могут иметь функцию управления с пульта или телефона.

Если не требуется раздельное управление большим количеством светодиодов, это достаточно хорошее решение. Но, допустим, у вас есть 10 светодиодов и вы хотите сделать эффект змейки или волны. Делать 10 независимых каналов затратно, а при последовательном соединении диодов мы сможем управлять сразу всеми чипами одного цвета.

Исправить такое положение дел призваны модели со встроенным микрочипом — драйвером управления RGB-светодиодом. Также их называют адресными (ARGB).

Такие светодиоды имеют 4 и более вывода, позволяют подключать большое количество LED и управлять отдельно каждым светодиодом. Соединяются светодиоды последовательно, питаются от стабилизатора напряжения, а управляются микроконтроллером.

Контроллер по последовательному интерфейсу передает на светодиоды информацию о заданном цвете в виде цифрового кода (последовательности бит). Первый светодиод считывает первые n-бит информации, а остальное передает дальше к следующему. Второй СД делает то же самое, и таким способом вся цепочка получает данные о заданном цвете.

Какое количество цветов могут воспроизвести RGB-светодиоды?

Доступно 16,7 млн цветов. Знакомая фраза? Если вас всегда интересовало, почему именно такое число, то все и просто, и сложно одновременно.

На практике для хранения информации о цвете каждой точки в модели RGB обычно отводится по 8 бит на один цвет или 24 бита на все три. Таким образом, каждый из трех цветов может принимать значение в диапазоне от 0 до 255 (всего 2 в 8 степени = 256 значений). Где 0 — отсутствие свечения, а 255 — максимальная яркость.

В результате можно получить 256 х 256 х 256 = 16 777 216 цветов, смешивая цвета в различных пропорциях и изменяя яркость каждой составляющей. Это можно представить в виде куба, где любая точка внутри него будет иметь определенный цвет и координаты.

С другой стороны, это лишь только теория. Восприятие цвета человеком — достаточно сложная вещь. Здесь много как индивидуальных, так и общих особенностей, сформированных в процессе эволюции. Так, например, глаз по-разному реагирует на разные длины волн (собственно цвета). Кроме того, существует такая особенность, как метамери́я, благодаря которой, в общем-то, мы можем воспринимать солнечный свет и свет от RGB-светодиодов как белый оттенок.

Также количество цветов может отличаться из-за несовершенства драйвера, где для кодирования каждого цвета может применяться не восемь, а пять бит. Следовательно, и количество доступных цветов будет меньше.

Применение RGB-подсветки в компьютерной технике

Основное применение в подсветке вообще и в компьютерной сфере в частности нашли именно SMD RGB LED. Подсветка настолько широко проникла в компьютерные девайсы, что уже прочно с ними ассоциируется и становится трудно сказать, где производители ее еще не применили.

  • Вентиляторы и всё, куда они устанавливаются: системы охлаждения, корпуса, блоки питания.
  • Материнские платы
  • Твердотельные накопители
  • Оперативная память
  • Различная периферия: наушники, клавиатуры, мыши и коврики для них
  • Некоторые производители вышли за рамки компьютерных девайсов и оснащают RGB-подсветкой на основе светодиодных лент даже мебель. Например, компьютерные столы и кресла

Как видите, мир компьютерных комплектующих и периферии, дополненных RGB-подсветкой, очень велик. Посмотреть обзоры таких товаров можно на страницах Клуба ДНС.

Источник