В последние годы стали популярными LED-осветители, выполненные в виде лент. Разновидностью такого светильника является RGB-лента, позволяющая изменять цвет свечения в статическом и динамическом режимах.
Принцип работы RGB-светильника
Чтобы подойти к вопросу подключения со знанием дела, надо понимать, как устроен этот осветительный прибор и как им управлять. Лента состоит из отдельных отрезков, на которые ее можно разрезать в указанных местах.
Каждый отрезок содержит три группы светодиодов – красные, синие и зеленые. Они собраны последовательно по цветам и объединены параллельно по схеме с общим анодом. В цепочке каждого цвета установлен свой токоограничивающий резистор. Положительное напряжение присутствует всегда. Зажигаются светодиоды соединением катода с общим проводом. Раздельно регулируя яркость свечения каждого LED, можно добиться практически любого цвета, за исключением естественного белого.
Для получения белого свечения, близкого к натуральному, в каждый элемент ленты добавляют один светодиод белого свечения. Такой прибор обозначается буквами RGBW.
Что нужно для подключения светильника
Для подключения в схему RGB светодиодной ленты потребуются блоки:
- собственно осветительный прибор нужной длины;
- блок питания (возможно несколько);
- RGB-контроллер;
- усилитель (несколько);
- соединительные провода;
- выключатель питания;
- коннекторы (но лучше освоить пайку).
Этот список полный, в конкретной схеме некоторые элементы могут отсутствовать.
Из инструментов понадобятся:
- кусачки для отрезания проводов нужной длины;
- монтерский нож для зачистки концов (а лучше – специальный съемник изоляции;
- паяльник с расходниками (для настоящих мастеров).
Также понадобятся элементы крепления, но они подбираются по месту.
Какой выбрать контроллер
Контроллер нужен для управления цветами свечения LED-ленты. Он позволяет установить необходимые пропорции красного, зеленого и синего цветов и получить практически любой цвет, включая условно белый. Также можно управлять динамикой перехода от одного цвета к другому. Регулирование производится методом ШИМ, поэтому потери мощности при изменении яркости невелики. По потребительским свойствам большую часть цветных светорегуляторов можно разделить на категории:
- С дистанционным управлением. Выбор режима производится с пульта управления (подобно телевизионному или от другой бытовой аппаратуры). Связь между ПДУ и контроллером бывает по ИК-каналу или по радиоканалу (такие блоки имеют метку RF). В первом случае при установке надо обеспечить прямую видимость между передающей и приемной частью. Во втором таких ограничений нет. Можно управлять свечением даже в соседней комнате или спрятать приемную и исполнительную часть за элементами интерьера.
RF-контроллер на 12/24 В и ток до 18 А. - Встраиваемый в подрозетники или в элементы мебели. Такой контроллер выглядит как футуристический выключатель освещения. Можно задавать режимы работы так же, как с ПДУ.
Встраиваемый блок управления. - Контроллер, управляемый от персонального компьютера. Возможности создания световых эффектов неограниченны. Но нужен под рукой включенный ПК.
Выбор блока управления по электрическим параметрам производится по двум основным характеристикам:
- рабочее напряжение – должно совпадать с напряжением ленты и блока питания;
- наибольшая мощность – должна соответствовать суммарной мощности ленты, которую планируется подсоединить.
Если требуется регулировать яркость очень длинного (а значит, очень мощного) светильника, с которым не сможет справиться ни один промышленный контроллер, понадобится усилитель.
Можно ли обойтись без контроллера
Контроллер не является принципиальным элементом, без которого RGB-светильник не будет работать. Подключение RGB ленты можно выполнить без него, включив все элементы светильника постоянно на полную яркость.
В этом варианте светильник будет излучать свет, близкий к белому. С экономической точки зрения смысла в этом нет – лента с белым цветом излучения стоит намного дешевле. Другой вариант – подключить цветную ленту для раздельной ручной регулировки каналов. Это можно сделать с помощью потенциометров или другим способом.
В этом варианте яркость каналов можно регулировать раздельно, устанавливая нужный цвет свечения, но на переменных резисторах бесполезно теряется часть мощности. Вместо потенциометров можно поставить отдельные выключатели и смешивать цвета на полной яркости.
Можно поискать другие способы регулировать ток в ручном режиме, но все эти методы позволяют получить лишь статическую картинку. Динамические световые эффекты возможны лишь с помощью RGB-контроллера.
К контроллеру можно подключать и монохромный светильник на соответствующее напряжение и мощность. Он подключается к одному из выводов блока управления и работает в режиме регулирования яркости.
Когда не обойтись без усилителя
Если возможности контроллера по мощности исчерпаны, а необходимо нарастить длину полотна светильника, можно использовать усилитель – в зарубежной терминологии «повторитель RGB-сигнала». И на самом деле, по напряжению он повторяет сигнал, поданный на вход, но усиливает его по току. Выбирают усилитель по нескольким параметрам:
- напряжение должно соответствовать напряжению контроллера (соответственно, напряжению блока питания и светильника);
- мощность должна с запасом обеспечивать энергоснабжение предполагаемого участка ленты;
- количество каналов — не менее трех для RGB-светильника;
- исполнение – в большинстве случаев с общим анодом, но проверить не помешает.
Также можно обратить внимание и на другие параметры – диапазон рабочих температур, степень защиты и т.д. Большей частью это нужно, если предполагается монтировать повторитель в сложных условиях (на улице и т.д.).
Варианты подключения цветной ленты
Вариант схемы подключения определяется только общей мощностью потребления LED-ленты, которая зависит от:
- удельного потребления одного метра полотна;
- общего метража светильника.
Чем больше светильник потребляет, тем сложнее схема.
Важно! Варианты схем даны в зависимости от метража ленты, но фактическое потребление надо каждый раз уточнять по техническим характеристикам конкретного RGB-светильника.
Стандартная схема
По этой схеме можно скоммутировать светильник, если общая длина полотна или суммы его отрезков составляет не более 5 метров.
Задача состоит лишь в том, чтобы подобрать источник питания и блок управления потребного напряжения и мощности. Обычно это не составляет труда.
Схема питания удлиненной RGB-ленты
Если длина полотна составляет больше 5 метров, то последовательно соединять отрезки нельзя. По проводникам светильника пойдет слишком большой ток, а они на него не рассчитаны. Поэтому надо соединять куски ленты длиной не более 5 метров параллельно, подключение выполнять коннекторами, а лучше – пайкой отрезков проводов.
В этом случае подобрать блок питания и контроллер потребной мощности также не сложно.
Схема подключения длинных полотен
Если суммарная длина отрезков полотна не позволяет подобрать подходящий контроллер по мощности (или даже блок питания на соответствующий ток), то для наращивания системы придется использовать усилители RGB-сигнала (один или несколько). Например, надо подключить полотно длиной 20 м или более. Все ленты разбиваются на группы так, чтобы мощность каждой группы не превышала возможности контроллера и усилителя.
Наращивать систему в теории можно до бесконечности. Если источник напряжения в одиночку способен обеспечить питание всех составляющих схемы и все расположено достаточно близко, чтобы не испытывать неудобств при прокладке питающего кабеля, то дополнительные блоки питания не понадобятся.
Как избежать ошибок
Самой распространенной ошибкой даже у опытных электриков, пытающихся подключить пульт управления к светодиодной ленте, является превышение возможностей блока питания, контроллера или усилителя по мощности. Это случается, когда схема собирается «на грани», и кажется, что блок питания обеспечит ток, хоть и без запаса. В итоге срок службы дорогостоящего прибора оказывается весьма коротким.
Другая недооценка – нехватка сечения провода. Мощный потребитель подсоединяется слишком тонкими или слишком длинными проводами. Первый случай ведет к перегреву, второй – к падению напряжения на питающей линии и тусклому свечению светильника.
| Сечение медного проводника, мм | 0,5 | 0,75 | 1 | 1,5 | 2 |
| Максимально допустимый ток при открытой прокладке, А | 11 | 15 | 17 | 23 | 26 |
Также следует обращать внимание на верную распиновку светильника RGB. Если подсоединить провода не в соответствии с цветами, можно получить казус, когда на разных отрезках полотна горят разные группы светодиодов. Такое чаще бывает при использовании пайки для соединения отрезков полотна.
В завершении видео: Инструкцию по подключению светодиодной ленты к инфракрасному контроллеру с пультом.
Остальные ошибки могут быть следствием невнимательности и небрежности при монтаже. Сразу после окончания работ надо проверить правильность и надежность соединений. Если сделать это до первой подачи напряжения, то RGB-светильник прослужит долго.
