Контроллер-декодер для светодиодов: назначение, принцип работы и конструктивные особенности контролеров

Схемы подключения RGB ленты

Если вы решили оформить домашний интерьер с помощью светодиодной ленты разных цветов, вам необходимо ответить на множество вопросов, например, по поводу подбора контроллера, прочих элементов в цепи, или как подключить светодиодную разноцветную ленту RGB.

Почему при подключении данной модификации осветительного оборудования возникает так много сложностей? Потому что одноцветные модели присоединяются исключительно к блоку питания при подключении, а вот для многоцветных агрегатов потребуется дополнительное приобретение контроллера и усилителя.

Ниже мы рассмотрим основные моменты, которые необходимо знать каждому покупателю, желающему осуществить отделку с помощью ленты RGB.

Основные элементы, необходимые для подключения RGB ленты светодиодной

Выполнить установку любой модели RGB-ленты самостоятельно возможно после того, как вы сможете определить, насколько она будет протяженной.

Именно от этого параметра будет зависеть подходящее устройство для цепи оборудования и подбираться схема. Покупать контроллер требуется исходя от характеристик светового оборудования – они должны соответствовать.

Если говорить об элементах системы, то вам потребуется приобрести:

• Саму ленту RGB.
• Контроллер, подходящий к разноцветной диодной ленте.
• Блок питания.
• Усилительный механизм.

Для чего нужен каждый из представленных элементов? Блок питания требуется для того чтобы преобразовывать стандартное напряжение 220 вольт в сети в напряжение, необходимое светодиодной полосе. Его уровень может составлять от 6 и выше вольт.

Подключить контроллер к светодиодной ленте необходимо, чтобы осуществлять цветовое свечение диодов. Усилитель потребуется в том случае, если вы желаете осуществить подключение RGB ленты, длина которой будет больше, чем пять метров, одновременно.

Поэтапный алгоритм и схема подключения светодиодной ленты RGB

Если вы хотите самостоятельно подключить RGB светодиодную ленту, вам необходимо воспользоваться следующим алгоритмом:

Подготовка поверхности. Локация, где предполагается размещение ленты, необходимо выровнять и обезжирить с помощью растворителя. Желательно, чтобы этот материал хорошо проводил тепло, чтобы лента не нагревалась слишком сильно. Если вы решили отдать предпочтение стальной или алюминиевой поверхности, рекомендуется уберечь ее электроизолятором.

Монтировать ленту на поверхность. Для этого нужно просто ее приклеить. Одна из сторон изделия для освещения самоклеющаяся, поэтому вам потребуется ликвидировать защитную пленку и аккуратно наклеить изделие на подобранное место

Важно помнить: степень изгиба не должна быть больше 1,5-2 см. Иначе системе может быть нанесен непоправимый вред при эксплуатации, сильно уменьшится срок ее работы

Если вам требуется отрезать участок изделия, выполняйте работу по пунктиру, указанному компанией-производителем. Соединить два участка ленты между собой можно воспользовавшись паяльником либо коннектором.

Соберите систему. Соедините RGB ленту с контроллером — сделать это также можно с помощью паяльника или коннектора, исходя из модели последнего. Проведите шнуры к блоку питания: плюсу соответствует алый цвет, а минусу – темный. Подключение шнуров к контролирующему механизму должно выполняться соответственно цветам, которые обозначаются в аббревиатуре.

Можно ли подключить RGB ленту без контроллера? Да, однако, в этом случае должен быть использован пульт дистанционного управления.

Сравнения технических характеристик программируемых логических контроллеров

Если вы ещё не определились с выбором нужной модели контроллера, то советуем вам ещё раз просмотреть все варианты этого устройства в нашей статье. Чтобы вам было легче выбрать подходящее устройство, мы разместили все контроллеры в одной сравнительной таблице:

Название	Максимальная потребляемая мощность (Вт.)	Вес (г.)	Цена (руб.)
TDM ПЛК12A230	5	260	9.000–10.000
Segnetics Pixel	2,5	360	11.000–12.000
MCX06D Danfoss 080G0115	6	227	12.500–13.000
ОВЕН ПЛК 100 24	6	500	15.000–16.000
Болид М3000-Т	3	300	18.000–19.000
Segnetics Trim5	5	360	21.000–25.000
Siemens SIMATIC TD 200/TD	—	400	29.000–32.000
ОВЕН ПЛК 160	10	950	34.000–35.000
Siemens EM 241	—	190	45.000–47.000
ОВЕН ПЛК 323 — 220/24	20	600	55.000–60.000

TDM ПЛК12A230

Сохраните результаты голосования, чтобы не забыть!

Чтобы увидеть результаты, вам необходимо проголосовать

Что такое RGB светодиод и устройство

В отличии от устройства обычных светодиодов, где имеется анод и катод, в RGB чипах для каждого из цветов имеется свой пин — катод, четвертая нога — анод. Анод самый длинный, определить где какой пин для цвета — необходимо смотреть datasheet Вашего диода.

Аббревиатура RGB — основана на первых трех буквах от английских слов (Red, Green, Blue — красный, зелёный, синий). Благодаря смешению этих цветов можно получать различные цветовые решения. Данный принцип основан на восприятии цвета человеческим глазом.

Цвета, на которые способен RGB светодиод

При смешении основных цветов RGB — например, синего (B) и красного (R), мы получаем пурпурный (M magenta), при смешении зеленого (G) и красного (R) — жёлтый (Y yellow), при смешении зеленого (G) и синего (B) — циановый (С cyan). Если мы соединим все три цвета сразу, то получим белый.

Получение белого цвета

Если у обычного светодиода, как правило, установлены кристаллы белого цвета, то RGB светодиод имеет три кристалла с красным, синим и зеленым цветом. Под микроскопом это выглядит следующим образом:

Фото RGB под микроскопом

Для получения разнообразных цветов, а не только основных: зеленого, синего, красного, необходимо управление диодами, отличное от белых. В следующих главах мы рассмотрим некоторые основы управления RGB светодиодами.

Как подключить более 5 метров ленты?

Некоторые монтажники при подключении ленты больше 5 м делают ошибку, они подключают к концу первого отрезка 5-ти метровой ленты, начало второго куска.

Готовые наборы для подсветки потолков
	Соберем подсветку персонально под ваш потолок. Качественно! Доставим до двери в любой город России.

Это делать категорически запрещено!
В случае такого подключения светодиодная лента будет работать в неправильном режиме, через первый 5-ти метровой отрезок будет идти большой ток и разогревать ее, что приведет к деградации светодиодов и их выходу из строя, а второй кусок ленты, подключенный в конец первого, будет недополучать ток и слабее светить. Такая конструкция работает, но не долго.
Есть два способа удлинить RGB-ленту.

Схема подключения RGB-лент с одним блоком питания

Для этой схемы требуется Вам потребуется четырех жильный провод сечение 0.75мм2 и длиной 5м или 2 двухжильных провода.

Также важно учитывать, что мощность выходов контроллера должен быть больше суммарной мощности подключаемым к этим выходам лент, иначе выходы RGB контроллера выйдут из строя. Наш опыт показывает, что превышение мощности должно быть в 1.5 раза

Также и мощность блока питания должна быть больше суммарной мощности подключенных
RGB лент в 1.5раза. Увеличение мощности контроллера и блока питания влечет увеличение их
габаритов, а это в свою очередь трудности при установки их в потолочные ниши

Наш опыт показывает, что превышение мощности должно быть в 1.5 раза.
Также и мощность блока питания должна быть больше суммарной мощности подключенных
RGB лент в 1.5раза. Увеличение мощности контроллера и блока питания влечет увеличение их
габаритов, а это в свою очередь трудности при установки их в потолочные ниши.

Поскольку, нужно предусмотреть специальное место для них еще на этапе ремонта,
это не очень удобно. Но есть другой способ, это не увеличение габаритов блока
питания и контроллера, а увеличение их количества при неизменных компактных
размерах, и использования RGB усилителя.

Схема соединения светодиодных RGB-лент с помощью RGB-усилителя

В этой схеме для подключения дополнительного отрезка 5-ти метровой ленты используется дополнительный блок питания и RGB усилитель. С выхода первого отрезка RGB светодиодной ленты сигнал мы заводим через 4 провода на вход RGB усилителя, а выход RGB усилителя подключаем к входу второго 5-ти метрового отрезка тоже через 4 провода.

Также к RGB усилителю подключаем второй блок питания.

Тут главное не перепутать провода, отвечающие за управления цветом RGB ленты. На ленте , например, провод отвечающий за красный цвет обозначен буквой “R” его нужно подключить к разъему RGB усилителя, обозначенного тоже буквой “R”. С оставшимися проводами поступить также.

Подключение RGB-усилителя

Мы советуем использовать вторую схему подключения, по сравнению с первой, у ней есть три преимущества

1. Блоки питания значительно меньше и чтобы их спрятать нужно меньше места.
2. С этой схемой можно использовать все контроллеры, которые есть в продаже, не надо искать контроллеры с мощными выходами.

3. Можно подключать любое количество метража ленты.

   Чтобы было нагляднее ниже приведена картинка, подключения двух отрезков лент по 5 метров.

Еще раз. Если подключаем один отрезок ленты длиной 5 метров , то используем RGB контроллер и блок питания, на дополнительные 5м нужно брать еще один усилитель и блок питания.

Подключение двух RGB-лент

Если у вас нет времени заниматься выбором ленты, контроллеров, усилителей,
расчетом их мощности, состыковкой их друг с другом, поездками за ними,
разбирательством что куда подсоединять и пайкой проводов, их изоляцией, коммутацией.

Вы можете выбрать один из наших наборов, где мы всю
эту работу уже проделали. Вы осталось только приклеить ленту в
нужное место и включить вилку в розетку.
Какой бы вариант вы не выбрали, сами сделать подсветку или купить готовый комплект,
мы рады, если смогли помочь вам разобраться с подключением ленты.

Готовые наборы для подсветки потолков
	Соберем подсветку персонально под ваш потолок. Качественно! Доставим до двери в любой город России.

• Светодиодная лента для
  подсветки потолка

• Как установить светодиодную ленту? Подробная инструкция

• Как
  сделать так, чтобы потолок светился разным цветом?

• Выбор блока питания для подсветки потолка

Установка светодиодов в нишу

В имеющуюся нишу в потолке необходимо установить цветную светодиодную подсветку. Периметр ниши — 8 м, в мотке имеется 10 м ленты, следовательно, ее необходимо будет укоротить до нужной длины строго по участку среза.

Лучше всего крепить пластичный электроприбор не к стене или коробу ниши, а к заранее приобретенному для этой цели кабелю-каналу. Если же периметр больше, чем длина целого мотка, то от края приклеенной ленты нужно отступить примерно 10 мм и прикрепить еще одну. Получится, что по краям каждого отрезка должны свободно свисать провода, по четыре на каждый.

Так как для подсветки выбраны многоцветные светодиоды, то отрезы оснащены четырьмя проводами, три из которых (красный, зеленый и синий) обозначают цвета, а четвертый (черный) — общий вывод. Одноцветная подсветка имеет только два проводка. Если в месте, где будут располагаться светодиоды, имеются металлические саморезы, то их рекомендуется изолировать при помощи изоленты.

Схема подключения светодиодной RGB-ленты. Подключение RGB-контроллера и RGB-усилителя. — DRIVE2

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 на RGB-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 цветомG (green)-управление зеленым цветомB (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 меньшеМожно 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.

Какими бывают логические контроллеры: виды

По своим характеристикам данные устройства могут разделяться на несколько категорий и групп. По способу управления они бывают:

• централизованными. Все приборы, отвечающие за ввод и вывод данных находятся в одном месте;
• распределительными. В этом случае входные и выходные модули находятся в разных местах. Ввод и вывод данных производятся через различные каналы.

По типам входов контроллеры делятся на:

• дискретные. Такие приборы способны обрабатывать за раз только один сигнал;
• аналоговые. Контроллеры принимают только один, определённый вид сигналов;
• специальные. Необходимы для постоянного, непрерывного подсчёта импульсов.

Также устройства делятся на несколько категорий:

• модульные. Состоят из нескольких модулей, которые обрабатывают определённые данные;
• моноблочные. В контроллеры заранее определено количество вводов и выводов. Конструкция не может изменяться;
• распределительные. В таких устройствах модули находятся отдалённо друг от друга – распределяются по всему контроллеру.

Что это такое

Для нормальной работы светодиодных светильников требуется специальный контроллер. Он представляет собой блок, который отвечает за режимы работы светодиодов. Сама аббревиатура расшифровывается, как Red Green Blue (красный, зелёный, синий), что означает названия трёх основных типов цвета. Контроллер управляет режимом мигания, цветом свечения ленты, яркостью, смешиванием основных цветов, которые в результате дают самые разные оттенки.

Нулевая интенсивность каждого из трёх компонентов дает самый темный цвет (чёрный), а полная интенсивность каждого дает белый. Качество этого белого цвета зависит от природы первичных источников света, но при условии, если они правильно сбалансированы. В результате получается нейтральный белый цвет. Когда степенb интенсивности всех компонентов одинаковы, в результате получается оттенок серого. Он может быть темнее или светлее в зависимости от интенсивности. В случае? если степени интенсивности различны, в конечном итоге получается оттенок, более или менее насыщенный в зависимости от разницы самых сильных и самых слабых степеней интенсивностей основных цветов.

Само устройство является переключателем цепей источника питания к потребителю. Все три цвета могут быть в виде разных кристаллов либо изготовлены в виде отельного в одном корпусе светодиода, как, например, в SMD 5050.

Как выполнить подключение RGB ленты через контроллер

Как подключить RGB ленту к контроллеру стоит разобрать отдельно, так как есть некоторые особенности.

На фото ниже изображена схема подключения РГБ ленты к контроллеру, соединяющаяся при помощи четырех проводов: 3 из них цветные и 1 соединительный для подачи тока от блока питания. Контроллер должен строго устанавливаться между трансформатором и диодным отрезком.

1. Первое, что нужно сделать – с одной стороны где только два провода «+» и «-», соединить контроллер с трансформатором, соблюдая полярность проводов.

1. Далее, с другой стороны, нужно подключить отрезок светодиодной ленты с контроллером, как это сделать смотрите подробно на картинке выше. Соедините четыре провода, 3 из них с соблюдением цветной маркировки, а четвертый провод прикрепите на оставшееся место (он обычно белого или черного цвета).

На деле, если выполнить подключение правильно, процесс оказывается совсем не сложным. Если с первого раза не получилось выполнить соединение верно, то не волнуйтесь – током не ударит. Просто поменяйте провода местами.

Основные схемы подключения RGB-ленты

Когда разобрались с подключением контроллера к RGB-ленте, ваш следующий шаг – соединить все оставшиеся детали в общую цепь. Рассмотрим несколько схем подключения, когда требуется соединить один и более отрезок, а также в каком случае необходим усилитель.

1. Простой вариант установки всех элементов между собой. Эта схема будет полезна для тех, кто собирается подключить только одну диодную ленту, длиной не более, чем 5 метров. При этом способе достаточно применить один блок питания и RGB контроллер. Если требуемая мощность блока рассчитана правильно, то усилитель не понадобится. Ниже представлена наглядная схема подключения.

1. Способ для подключения двух светодиодных отрезков, каждый длиной не более 5 м. Этот метод подключения RGB ленты также прост, но требует некоторых условий для его реализации:

• мощности блока питания и контроллера должно быть достаточно для обслуживания током нескольких диодных отрезков, у которых суммарная длина не более 10 м.
• потребуются дополнительные провода. Как показано на схеме ниже, это можно выполнить путем присоединения к соответствующим выходам контроллера по два провода, которые идут на две разные ленты, соединяя их параллельно друг другу. То есть к одному контакту контроллера присоединяются сразу два провода.

Насколько эффективен этот способ остается только гадать. Ведь мощности одного блока питания может не хватить на долгое время обслуживания двух отрезков лент, а если вы допустили ошибки в расчетах, то конструкция может вовсе не работать.

Для подключения двух отрезков диодных лент существуют более надежные способы. Подразумевается два основных метода соединения всей цепи, длиной свыше 5 м: при помощи дополнительного блока питания и при помощи усилителя.

1. Рассмотрим схему подключения РГБ ленты к двум источникам питания, которая представлена ниже. Эта цепь гораздо лучше подходит для обслуживания более длинных участков лент, так как мощность распределяется равномерно на оба отрезка в необходимом объеме. Недостаток этого способа кроется в том, что трансформатор стоит дороже, чем усилитель.

1. Следующий метод соединения заключается в добавлении нового элемента – усилителя. При его выборе не требуется рассчитывать мощность всей ленты, а только отдельного отрезка, к которому он присоединяется. Его удобнее использовать, так как трансформатор выглядит более громоздким и тяжелым. К тому же не каждый контроллер выдерживает такое напряжение тока. Здесь на помощь приходит использование RGB усилителей сигнала. В итоге оба отрезка будут синхронно работать. Чтобы было понятнее, взгляните на схему.

1. Способ подключения, который позволяет создать более сложную конструкцию из светодиодов любой длины и сложности. Для этого потребуется несколько блоков питания и усилителей, в соответствии с количеством светодиодных лент. Нужно ли добавлять дополнительный трансформатор зависит от мощности освещения. Ниже следует схема того, как вы сможете постепенно наращивать длину подсветки, добавляя через каждые 5 метров по одному усилителю.

Вот еще одна возможная схема подключения сложных конструкций, схожая с предыдущими. Как ее выполнить смотрите ниже.

Вот такое существует разнообразие вариаций подключения, и это не предел, дальше все зависит от вашей фантазии. Главное, найти место для размещения всего этого оборудования.

Схема RGB контроллера Уголок радиолюбителя

Устройство является простым драйвером трехцветных (RGB) светодиодов. Он предназначен для того, чтобы разукрасить кристалл, имитацию камня или другого подобного предмета.

Применение микроконтроллера позволяет разместить устройство на небольшой плате, получить простоту конструкции и добиться очень хорошего визуального эффекта, благодаря генерации всей палитры цветов. В схеме RGB контроллера применен микроконтроллер AT89C4051 и несколько вспомогательных элементов.

Устройство состоит из двух частей. Плата с процессором и светодиодами вставлена в основание кристалла, в то время как в корпусе адаптера электропитания размещен стабилизатор и двухкнопочная клавиатура, позволяющая регулировать скорость анимации.

На приведенном ниже рисунке показана схема контроллера:

Основным элементом схемы является процессор U1 (AT89C4051), работающий с кварцевым резонатором X (12MHz) и конденсаторами C1 (33пф) и C2 (33пф). Диод D1 защищает от неправильной полярности подключения питания. Конденсатор C4 (100мкф) фильтрует напряжение питания, а C3 (4,7мкф) работает в цепи сброса микроконтроллера и позволяет ему правильно начать работу после включения питания.

Разъем GP1обеспечивает соединение с блоком питания и кнопками. Резисторы R5 (180 Ом), R6 (180 Ом) и R7 (100 Ом) ограничивают ток светодиода D2 (LED, RGB), а резисторы R8 (180 Ом), R9 (180 Ом) и R10 (100 Ом) ограничивают ток светодиода D3 (LED, RGB). Элементы R7 и R10 имеют меньшие значения из-за низкого КПД красных светодиодов и необходимости питания их большим током. Диоды D2 и D3 подключены к разным выводам микроконтроллера, поскольку максимальный ток портов процессора мал.

Принципиальная схема источника питания показана ниже:

Микросхема U1 (7805) вместе с конденсаторами C1 (1000мкф) и C2 (47мкф) обеспечивает стабилизированное напряжение 5 В для микроконтроллера и сопутствующих элементов. Кнопки S1 (N. C.) и S2 (N. C.) служат для установки скорости изменения цветов. Светодиод D1 указывает состояние устройства, а резистор R1 (510R) ограничивает  ток светодиода. Разъем GP1 обеспечивает соединение с платой драйвера.

Плата RGB контроллера выполнена методом ЛУТ. Сборка устройства очень проста

Следует обратить внимание на правильное подключение RGB светодиодов. Под микроконтроллер U1 необходимо установить панельку. Плату драйвера необходимо поместить в прозрачный матовый корпус, чтобы обеспечить оптимальные условия перемешивания цветов (лучшее, если это будет какой-нибудь кристалл)

Плату драйвера необходимо поместить в прозрачный матовый корпус, чтобы обеспечить оптимальные условия перемешивания цветов (лучшее, если это будет какой-нибудь кристалл).

Блок питания и кнопки спаяны навесным монтажом, без печатной платы и установлены в корпусе адаптера питания. Кнопки, используемые в системе, относятся к типу N. C. (нормально-замкнуты).

Скачать рисунок печатной платы и прошивку контроллера RGB (скачено: 46)

Источник