Управление светодиодной лентой: специальный блок, особенности подключения и выбор яркости

Светодиодные ленты представляют собой устройства для воспроизведения светового потока. Появление подобных изделий произошло относительно недавно. Однако в весьма сжатые сроки они нашли множество вариантов применения. Светодиоды, лежащие в основе конструкции, сегодня применяются для организации наружной или внутренней подсветки, а также в качестве основного источника освещения в помещении.

Особенности управления

Простое прямое подключение устройства к источнику постоянного тока, напряжение в котором составляет от 12 до 24 В, не дает ожидаемого эффекта. При таком запитывании управление светодиодной лентой становится невозможным, а значит не реализовываются какие-либо цветовые эффекты, ради которых и приобреталось изделие. Все разнообразие обеспечивается за счет дополнительного подключения между основным устройством и сетью специального контроллера с приемником. Часто вместе с ним в комплекте также идет и пульт дистанционного управления.

Блок управления светодиодной лентой способен задавать разнообразные программные предустановки, благодаря которым и реализуются красочные переливы цветов и спецэффекты. Всего можно получить более четырех миллионов различных оттенков. Для этого необходимо комбинировать яркость трех основных компонентов RGB-ленты: красных, синих и зеленых светодиодов.

Возможности контроллеров

После правильного подключения пользователю будут доступны настройки в реальном времени, которые были предусмотрены конкретным производителем. Чаще всего в типичный блок управления светодиодной лентой с пультом входят следующие функции:

• комбинирование красного, синего и зеленого цветов для получения нужного оттенка;
• изменение яркости свечения LED-светодиодов;
• возможность дистанционного управления за счет ПДУ;
• регулировка яркости свечения LED-светодиодов;
• выбор предустановленного режима или программы для переключения частоты смены цветов и особенностей их переливания.

Для регулировки яркости применяются разные варианты исполнения пультов или настенных блоков. Это может быть как кнопочный ПДУ, так и поворотный механический регулятор. В некоторых случаях применяется сенсорный блок с жидкокристаллическим дисплеем, что зачастую даже удобнее в плане возможности предварительного визуального просмотра и более точной подстройки.

Выбор контроллера светодиодной ленты

Можно сказать, что есть только два решающих критерия, которыми следует руководствоваться при покупке такого устройства. Наиболее важным из них является совместимость с подключаемой лентой. Для подбора стоит внимательно изучить технические характеристики. Второй критерий — это доступные способы управления светодиодной лентой. Оно может осуществляться посредством домашней сети Wi-Fi с ноутбука, планшета или смартфона с соответствующим установленным программным обеспечением. Другие два варианта представляют настенный переключатель и пульт дистанционного управления с инфракрасными диодами.

Затем необходимо обратить внимание на технические параметры контроллера. В первую очередь нужно поинтересоваться номинальной мощностью устройства. Она высчитывается перемножением трех характеристик: длина отрезка в метрах, коэффициент мощности изделия и мощность ленты в Вт/м. Также не лишним будет обратить внимание на напряжение, рекомендуемое для запитывания контроллера. Так как он будет подключаться в одну линию с RGB-лентой, следует подобрать оба компонента с аналогичным показателем.

Необходимость использования усилителя

Такой элемент при монтаже может потребоваться в ситуации, когда длина изделия превышает пять метров. На усилителе можно обнаружить две клеммы — входную и выходную. Две других при этом будут отвечать за подключения питания. На последних будет стандартная схема из «плюса» и «минуса». Подача напряжения пойдет от дополнительного блока питания при наличии достаточной мощности. Концы устройства подключаются к входным клеммам усилителя, а затем подсоединяется клемма на выход. Блок для управления светодиодной лентой располагается в самом конце. Его следует подключать через клемму «плюс-минус».

Важно отметить, что при несоблюдении правильной полярности изделие работать не будет. Подытожив, можно вывести, что алгоритм запитывания выглядит следующим образом: блок питания, контроллер, первый отрезок RGB-ленты, усилитель и второй отрезок RGB-ленты. Если же требуется добавить дополнительные изделия длиной свыше пяти метров, то потребуется докупать аналогичное оборудование в том же количестве. Соединять источники питания параллельно нельзя — допускается только использование в режиме диодного моста.

Описание стандартной схемы подключения

Для проведения процедуры рекомендуется иметь хотя бы минимальные знания о том, как делятся на части электротехнические устройства. Для того чтобы была возможность управления светодиодной лентой при помощи контроллера, потребуется соблюсти определенную схему, приведенную ниже:

1. Плюсовые провода выделяются красным цветом, а минусовые — черным.
2. Контроллер соединяется с блоком питания посредством клемм на пониженном или выходном напряжении.
3. Непосредственно на светодиодной ленте имеется три контактных площадки — под одной на каждый цвет, включая красный, синий и зеленый. Также подсоединяется плюсовой VDD.

Подключение нескольких или длинных лент

Принципиальная схема не отличается от приведенной выше. Однако нужно соблюсти ряд нюансов, среди которых можно выделить следующие:

1. Для подключения и управления светодиодными лентами в количестве двух и более штук понадобится соответствующее число блоков питания и RGB-усилителей.
2. Цветовая маркировка имеет очень важное значение. Ее обязательно следует учитывать при соблюдении порядка подсоединения проводов.
3. При таком подключении возможно использование изделий длиной не более 10 метров.

Также стоит привести общее правило, согласно которому соединение двух и более лент производится строго параллельно. Проблема в том, что последовательное подключение не обеспечит достаточной мощности напряжения для тех светодиодов, которые находятся ближе всего к краям изделия, то есть наиболее удалены от усилителя и источника питания. Кроме того, чтобы обеспечить работу и управление светодиодными лентами RGB с длиной более 20 метров, понадобится выбрать схему «контроллер-усилитель-блок» и приобрести достаточно мощный БП.

Устройства для изменения яркости

Существует несколько возможных вариантов изделий, помогающих в регулировании этого параметра. Среди них можно выделить следующие:

• RGB-регуляторы, представляющие собой те же диммеры на три канала;
• DMX-контроллеры, применяемые профессионалами для организации световых шоу;
• RGB-усилители с внешними регуляторами и значительной выдаваемой на каждый отдельный канал мощностью;
• различные линейные контроллеры и стабилизаторы напряжения;
• диммеры и импульсные преобразователи с высоким уровнем коэффициента полезного действия;
• драйверы как импульсные источники питания с управляемым выходом.

Все перечисленные устройства, исключая морально устаревшие линейные регуляторы, вполне подходят для управления яркостью светодиодных лент.

Использование платы Arduino

Подобное изделие как нельзя лучше реализует необходимый большинству людей функционал. В основе платы лежит микроконтроллер ATmega, который распространен в разнообразных модулях автоматики. Гибкость кода и хороший процессор дают возможность манипулировать большим числом дискретных и аналогово-цифровых входов и выходов, а также контроллерами ШИМ.

Управление светодиодной лентой Arduino не осуществляет напрямую. При подключении даже слабого одиночного диода непосредственно в разъем лучше использовать ограничительный резистор, иначе плата может выйти из строя. Для подсоединения полноценной RGB-ленты потребуется специальный электронный ключ — транзистор. Последний бывает полевым, биполярным или составным.

Особенности пультов

Удаленный контроль за состоянием подсветки осуществляется при помощи ПДУ. Они, в свою очередь, делятся на кнопочные и сенсорные. Первые обычно похожи на простые телевизионные пульты. Для передачи сигнала к контроллеру применяется радиоканал, по которому посылается инфракрасный луч.

Светодиодные ленты с дистанционным управлением также регулируются при помощи сенсорных пультов, которые достаточно просты в исполнении и, как правило, более компактны, чем их кнопочные вариации. Специальное кольцо позволяет одним нажатием «прокручивать» всю доступную цветовую палитру для выбора нужного оттенка.