Bandes LED RGB et RGBW

Les bandes LED avec LED blanches conventionnelles ainsi que la lumière dynamique (rouge, jaune, bleu et vert) sont omniprésentes. Leur hybride - quatre couleurs ou bandes RGBW donnent, en plus des trois couleurs de base, et du blanc.

L'ensemble LED RVB est un ajout à la bande lumineuse, qui brille d'une lumière exceptionnellement blanche. Dans le cas le plus simple, lorsque les bandes RGBW n'étaient pas à portée de main, des bandes colorées sont posées à côté des bandes lumineuses blanches - soit une par une (pour chaque couleur), soit toutes à la fois, en alternant les lueurs blanches, rouges, vertes et bleues couleurs.

Les progrès ne s'arrêtent pas - des LED composites sont apparues sur le marché, produisant des couleurs blanches, rouges, vertes et bleues. Il y a 4 cristaux de lumière simples intégrés dans une telle LED composite, chacun donnant sa propre couleur. Pour le contrôle, soit une ligne à 5 broches (5 fils) est fournie, soit une ligne à deux fils, à travers laquelle l'alimentation est fournie à la LED, qui a un microcontrôleur primitif. Dans ce dernier cas, 5 cristaux sont placés dans le "multi-LED": 4 électroluminescentes, une (la puce la plus simple) de contrôle. En tant que puce, un multivibrateur (gradateur) est fourni, qui alimente séquentiellement de lui-même, via une ligne externe à deux fils, les cristaux lumineux correspondants.

Un analogue de RGBW est une LED à cinq composants (5 critiques), qui contient également une LED jaune. Un assemblage RGBW deviendrait une LED RGBWY. Une telle modification des LED multi-éléments n'a pas trouvé d'application dans la pratique - la couleur jaune est reproduite par la lueur simultanée des cristaux de lumière rouge et verte. Des cristaux lumineux situés à proximité les uns des autres, lorsque l'observateur se trouve à un ou deux mètres (et plus) d'eux, se fondent dans son champ de vision en un seul point lumineux. Cette caractéristique de la vision, découverte par Lomonosov et confirmée en pratique par Helmholtz, permet de créer une teinte arbitraire à partir des 16 777 216 variations visibles à l'œil nu. En modifiant, par exemple, la luminosité de la lueur rouge et verte, une personne voit une teinte de lumière rougeâtre-jaunâtre sur la RG-LED.

Les bandes RGBW ont une caractéristique intéressante - la compensation de lumière. Si le cristal de lumière blanche tombe soudainement en panne, en utilisant le rouge, le bleu et le vert qui fonctionnent toujours, vous pouvez recréer une lumière blanchâtre dynamique - du froid au chaud, en réglant la luminosité appropriée. Le rapport du signal de luminance de ces trois LED pour le blanc uni (sans dégradé sur l'échelle de température de couleur) est le suivant : 30 % de la lumière donne du rouge, 59 % - vert, 11 % - bleu.

Si vous réduisez un peu la lueur verte et ajoutez du bleu, la nuance sera d'un blanc froid. Si vous soustrayez du bleu et ajoutez du rouge, la teinte devient blanc chaud. Etc. Dans les bandes lumineuses industrielles, ce processus n'est pas contrôlé par une personne, mais par un dispositif spécial - un microcontrôleur gradateur, qui définit les nuances et la fréquence, un algorithme permettant de les modifier dans le temps.

Un microcontrôleur intégré avec des modes d'éclairage définis de manière rigide est situé dans chacune des LED : lorsqu'une telle bande lumineuse est allumée, les quatre éléments lumineux s'allument simultanément. La commutation cyclique douce ou abrupte est réglée à l'aide d'un gradateur externe. Adresse (algorithmique) - en utilisant un numérique supplémentaire (ligne de communication à trois fils).

Résumer. Les LED W - blanches sont les principales. Ce sont des éléments lumineux qui éclairent la vie quotidienne des personnes à la maison et au travail. Les cristaux R, G et B - rouge, vert et bleu donnent un éclairage de fond. Ainsi, dans les lustres à LED, contrôlés à partir de la télécommande, le propriétaire choisit lui-même l'éclairage. Par exemple, à la Saint-Sylvestre, les utilisateurs allument souvent une bande ou une lampe RGBW en mode "lumières courantes", comme sur une guirlande de sapin de Noël : le rouge, le vert et le bleu clignotent successivement ou à des intervalles différents.

Le plafond ainsi éclairé prend un aspect élégant et festif. Les utilisateurs qui préfèrent un clignotement net, un clignotement pour une transition en douceur d'une couleur à une autre, choisissent un autre mode. L'utilisation de microcontrôleurs Arduino arbitrairement programmables a permis à chaque propriétaire d'un tel ruban léger de définir son propre algorithme, non limité à un ou plusieurs préréglages d'usine.

Les rubans RGBW flexibles - à 5, 12 et 24 volts, contrairement aux rubans à 220 volts, sont coupés en secteurs de moins de 0,5 ou 1 mètre. Les plafonds, les murs et les sols avec des transitions en escalier sont alignés autour du périmètre à l'aide de segments courts et longs reliés par des connecteurs à 90 degrés qui créent des tours de ruban à cet angle. Cela signifie qu'une pièce éclairée de manière dynamique prend un aspect élégant et complet. Les bandes lumineuses les plus simples sans variateur sont connectées directement. Ils auront besoin d'une alimentation (adaptateur, driver) avec deux tensions de sortie indépendantes : 2 volts pour les LED colorées, 3 pour les blanches.

En plus du ruban à diodes multicolores, le maître aura besoin de ces accessoires et composants.

• Connecteurs d'angle.Le plus souvent, ce sont des connecteurs rectangulaires - un tour. Des tés peuvent être utilisés - des adaptateurs-connecteurs en forme de T. Les "croix" sont utilisées pour connecter des bus multifilaires qui se croisent, leurs "plus" et leurs moins sont électriquement isolés les uns des autres. Astérisques - dans des cas particuliers : 5, 6, 7 et plus terminaux permettent à l'un des rubans de fournir une connexion au bloc d'alimentation, et au centre de "l'étoile" - le multiconnecteur en plusieurs bandes partagera les tensions d'alimentation avec le reste des bandes. Les connecteurs - les "croix" et les "étoiles" sont mal répartis, en raison de leur unicité - un utilisateur qui sait souder récupère une telle topologie à l'aide de morceaux de fil.

• Câble d'alimentation - lorsqu'il y a beaucoup de bandes, une section transversale décente est requise. Une bande de 12 volts d'une capacité de, par exemple, 10 watts par mètre, consomme près d'un ampère. Par conséquent, 5 m de ruban lumineux consommeront : 5/6 A, multiplié par 5 m, donneront 25/6, soit plus de 4 A. Et compte tenu des déperditions thermiques (vers les LED et les fils sous charge), seulement 2,5 A Le montage léger ne vous a pas déçu avec une faible luminosité que celle indiquée par le fabricant, vous avez besoin d'un câble avec une marge qui vous permette de fournir 10 A sans baisse notable de la tension d'alimentation en charge. De nombreux constructeurs de maisons, confrontés à ce besoin, prennent un morceau de câble commun auquel sont connectées plusieurs bandes lumineuses, d'une section de 2 à 5 mm2 - et ils ne se trompent pas : si l'alimentation est suffisamment puissante, la lumière les bandes brillent avec la luminosité déclarée.

• Adhésif universel. Vous pouvez utiliser des "ongles liquides", rappelant la colle "Moment-1".

• Boîte blanche avec un couvercle transparent (éventuellement avec un diffuseur) ou un tube en silicone transparent. Dans ce dernier cas, un tuyau d'arrosage ou technique qui transmet de la lumière blanche convient - avec un diamètre intérieur d'environ un centimètre et un petit. L'emballage du ruban rendra l'assemblage imperméable et anti-poussière. Les bandes lumineuses prêtes à l'emploi avec la classe de protection contre l'humidité IP-69 sont déjà placées dans une coque résistante à la poussière et à l'humidité. Le ruban lumineux scellé, bien qu'il perde un peu - jusqu'à 10% de la luminosité dans la coque, est extrêmement protégé des intempéries et des influences microclimatiques (mécaniques et chimiques).

• Source de courant. Peut être fourni comme un ensemble. Si une bande RGBW sans contrôleur, cela fonctionne à partir de 220 V, c'est à dire."De la prise", puis un redresseur secteur est monté sur le cordon d'alimentation comme un dispositif dans une mini-capsule. Il s'agit d'un pont redresseur diode haute tension. Parallèlement à cela, un condensateur haute tension est connecté à la sortie, en règle générale, avec une marge de chute de tension jusqu'à 400 V.

• Diverses fixations: chevilles et vis pour eux. Nécessaire pour accrocher l'alimentation.

Outils - un couteau pour dénuder les fils et les contacts, un fer à souder avec soudure, colophane et flux de soudure, un tournevis. La soudure est nécessaire dans les cas non standard lorsqu'il n'y a pas de connecteurs avec la topologie requise, mais vous devez accrocher les éléments légers.

Unité fonctionnelle du contrôleur - une mini-carte dans un boîtier avec des sorties est connectée à l'alimentation via l'entrée correspondante. En règle générale, ce sont les bornes "+ 5V" (ou 12 V) et "terre" ("masse"). Les sorties du contrôleur sont également des sorties de charge : le microcircuit contrôle l'alimentation à travers les étages de transistors de puissance, qui fonctionnent comme des interrupteurs. En règle générale, ce sont des "moins" sur "R", "G", "B" et "W", et ils ont un "plus" commun, mais il y a aussi une polarité inversée - avec une "masse" commune. Une ligne électrique à 5 fils est formée.

Le schéma compliqué est le suivant : "plus" et "moins" sont les seuls ici. L'alimentation commune est adaptée aux LED (groupes de cristaux lumineux). La puce dans le boîtier LED indépendamment - change localement les couleurs de lueur. Ensuite, le "moins" "se trouve" sur le fil commun, le "plus" va séparément, et dans le bus de contrôle il y a une ligne à grande vitesse selon le protocole numérique - des fils pour la "réception" et la "transmission".

Le contrôleur, détectant que les puces lumineuses sont connectées et prêtes à fonctionner, leur envoie des commandes d'adresse via le bus ("Rx" / "Tx" / "ground"). Connecter du coup "plus" à "réception" ou "transmission" est une erreur courante des artisans novices : des puces et un contrôleur de tête ("cerveau") qui n'ont aucune protection vont instantanément griller (panne thermique et électrique de la partie microprocesseur).

Un amplificateur de signaux numériques provenant d'un système de contrôle complexe ("intelligent") pour bande lumineuse RGBW est requis lorsque la longueur de la ligne de programme est de plusieurs centaines de mètres ou plus. Pour compenser les pertes de la tension haute fréquence, qui est déjà maigre, et son ampérage est de quelques microampères, le soi-disant. booster. Le trouver et le choisir est problématique - seules quelques entreprises fabriquent ce produit, car de telles situations sont très rares. Les passionnés assemblent eux-mêmes de tels circuits en achetant des radioéléments en Chine en ligne.

Quant à l'amplificateur de puissance - lorsque la bande lumineuse des dernières sections "s'affaisse" en luminosité, il est parfois moins cher d'acheter un adaptateur supplémentaire pour 5, 12 ou 24 volts que d'investir plusieurs fois plus d'argent dans des câbles multiconducteurs avec une croix épaisse -section. L'inconvénient de cette solution est que le bloc d'alimentation, par souci de l'intégrité de la conception originale de la pièce, est caché sous la structure suspendue du lustre, derrière celui-ci - du côté opposé à l'entrée de la pièce. L'alimentation est fournie via des fils supplémentaires via des connecteurs redessinés auxquels de petits fils conducteurs sont connectés.

Tout module qui passe de 220 à 12/24 volts, assurant une isolation de la haute tension du réseau, convient comme adaptateur. Il transforme la tension alternative en tension constante - grâce à cela, les bandes lumineuses ne scintillent pas, fatiguant les yeux de l'utilisateur pendant de nombreuses heures de travail, mais donnent une lumière principale et un éclairage de fond uniformes et sans pulsations.

Évitez d'utiliser du ruban adhésif léger qui scintille pendant le fonctionnement. Les ondulations - avec une fréquence de 50-100 hertz, sont également données par les alimentations les plus simples (un transformateur et deux diodes, même sans condensateur de lissage). Choisissez et convenez de la puissance de l'alimentation et de la consommation totale (en watts) des bandes lumineuses elles-mêmes.Si le premier est inférieur au second, la lueur est incomplète et l'unité fonctionne en mode surcharge ou s'éteint périodiquement en raison d'une surchauffe.

Suivez les étapes ci-dessous pour modifier et configurer l'éclairage RGBW dynamique.

1. Installez l'alimentation. Placez-le dans un endroit caché - une niche dans le mur, derrière une armoire, etc.
2. Placez les bandes lumineuses aux bons endroits dans la pièce.
3. Connectez les connecteurs. Si les sections de bandes lumineuses sont connectées par soudure, à l'avance - avant de placer le ruban, soudez les sections pour les endroits difficiles d'accès pour le plafond, le sol et les murs.
4. Installez et connectez les câbles de sortie et d'alimentation (cordons) à l'alimentation.
5. Suspendez et connectez le contrôleur (le cas échéant) en suivant les instructions de montage et de mise en service de l'appareil.
6. Dirigez et connectez les fils (et leurs sections), après avoir vérifié selon votre plan de configuration de système d'éclairage individuel.

Vérifiez si le système est correctement assemblé. L'ensemble de l'éclairage doit s'allumer. Si une télécommande est fournie, insérez-y des piles ou des piles rechargeables et vérifiez le changement de mode à la lueur. Passez en revue les modes de préchauffage - tout ce qui est réglé par l'usine devrait fonctionner. Si la programmation à partir de la télécommande est fournie, définissez votre propre algorithme pour changer les couleurs et la lumière blanche. Le résultat est une lueur multicolore, combinée avec ou sans la principale (blanche).